專利名稱：連退機組及連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軋鋼的熱處理設備領域，更具體地講，涉及一種連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置以及包括該循環(huán)控溫裝置的連退機組。
背景技術：
在連退機組中，退火爐對帶鋼進行熱處理。退火爐包括預熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、快冷段、時效段(下文稱為OAS段)、終冷段和水淬槽，OAS段的主要功能就是在N2、H2 等氣體介質下，在一定溫度下保溫帶鋼一定時間，加快帶鋼的時效效率，使帶鋼達到所需要的內(nèi)部機械性能。
在帶鋼進行時效處理過程中，OAS段爐膛內(nèi)的溫度是時效處理的關鍵技術指標，根據(jù)不同鋼種，OAS段爐膛內(nèi)的溫度要進行實時調節(jié)。在現(xiàn)有技術中，OAS段爐膛內(nèi)的溫度是通過電輻射管或電阻帶進行加熱，通過補充室溫下的隊、H2等氣體介質進行冷卻，爐膛多余的N2、H2等氣體介質通過爐頂?shù)淖詣优欧砰y排放掉。
現(xiàn)有技術的問題包括補充隊、吐等氣體介質的管路一般設計成Φ50πιπι通徑，其單位時間的補充量有限，并且延長了補充Ν2、Η2等氣體介質所需要的時間。這無法通過選擇較大管徑的管路來解決上述問題，因為管徑值過大會造成爐膛熱慣性波動，影響與OAS段連接的爐膛熱能平衡和壓力平衡，從而造成生產(chǎn)過渡產(chǎn)品的時間長、產(chǎn)生的廢次品的量變大等缺陷。此外，若補充的隊、吐等氣體介質被自然排放，這除了造成環(huán)境的污染，還造成N2、 H2等氣體介質的無償消耗，使得OAS段運行的能耗成本增加。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一套可靠實用的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，通過新增循環(huán)控溫裝置為OAS段爐膛中隊、吐等氣體介質溫度的降低增加一套調節(jié)設備，以使整個 OAS段的工藝模式和設備配置更能滿足實際生產(chǎn)需求。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述循環(huán)控溫裝置包括管道、閥門、熱交換器、第一膨脹節(jié)和風機，其中，所述管道的一端與時效段爐膛的底部連通，所述管道的另一端與時效段爐膛的頂部連通；所述閥門、熱交換器、第一膨脹節(jié)和風機順序設置在所述管道上，并且所述閥門與時效段爐膛的底部相鄰； 所述熱交換器通過熱交換的方式控制連退機組時效段中的氣體介質的溫度。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述循環(huán)控溫裝置還包括第二膨脹節(jié)，所述第二膨脹節(jié)設置在所述管道上并位于風機與所述管道的另一端之間。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述第一膨脹節(jié)、第二膨脹節(jié)為波紋管結構。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述第一膨脹節(jié)、第二膨脹節(jié)采用法蘭連接模式安裝。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述風機為氣密風機，所述氣密風機的密封氣為氮氣。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述風機通過聯(lián)軸器與電機連接，所述電機帶動風機運轉從而吸入或壓出時效段爐膛中的氣體介質。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述電機為變速電機。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述循環(huán)控溫裝置還包括與之配套的數(shù)學控制模型。
本發(fā)明的一方面提供了一種連退機組，所述連退機組包括退火爐，所述退火爐包括預熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、快冷段、時效段、終冷段和水淬槽，所述時效段設置有上述的循環(huán)控溫裝置。
根據(jù)本發(fā)明所述的連退機組，所述循環(huán)控溫裝置的數(shù)量為一套或兩套以上。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明可以根據(jù)生產(chǎn)需求，快速地對爐膛的溫度進行調節(jié)控制， 通過對氣體介質的循環(huán)利用而大大降低保護氣體的消耗，對爐膛壓力和熱慣性影響也很小，可以提升機組產(chǎn)品切換的反映靈敏度，并提高機組成材率和產(chǎn)品質量；此外，對氣體介質的溫度控制快速而有效，可有效減少過渡料的生產(chǎn)，加快生產(chǎn)節(jié)奏，具備在連退機組退火爐進行技術推廣的巨大潛力。


通過下面結合附圖對本發(fā)明的示例性實施例的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置的示意圖。
主要附圖標記說明
1-時效段爐膛、2-閥門、3-熱交換器、4-第一膨脹節(jié)、5-風機、6_第二膨脹節(jié)、 7-管道、8-聯(lián)軸器、9-電機。
具體實施方式
以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的示例性實施例。本發(fā)明利用從時效段爐膛底部吸取熱氣體介質，再往時效段爐膛頂部注入冷氣體介質的模式，充分利用冷氣體介質下沉的特性，快速地使時效段爐膛內(nèi)的氣氛溫度達到所需的溫度條件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置的示意圖，圖中的箭頭表示流動方向。根據(jù)本發(fā)明的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置包括管道7、閥門 2、熱交換器3、第一膨脹節(jié)4和風機5，管道7的一端與時效段爐膛1的底部連通，管道7的另一端與時效段爐膛1的頂部連通，閥門2、熱交換器3、第一膨脹節(jié)4和風機5順序設置在管道7上，并且閥門2與時效段爐膛1的底部相鄰，熱交換器3通過熱交換的方式控制連退機組時效段中的氣體介質的溫度，循環(huán)控溫裝置與時效段爐膛1形成氣體介質的閉路通道。
其中，上述氣體介質具體為氮氣或氫氣等保護氣體。
首先對本發(fā)明的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置的各部件進行詳細說明。
閥門2用于實現(xiàn)循環(huán)控溫裝置在工作/非工作模式下對氣體介質的控制。優(yōu)選地， 閥門2為翻板閥。在工作模式下，閥門2打開，可使時效段爐膛1中的熱氣體介質進入閥門2并繼而進入循環(huán)控溫裝置；在非工作模式下，閥門2關閉，則可避免時效段爐膛1中的氣體介質與循環(huán)控溫裝置發(fā)生自然對流，并避免影響時效段爐膛1中的溫度和壓力。
熱交換器3是通過熱交換方式實現(xiàn)循環(huán)控溫裝置對連退機組時效段中的氣體介質的控溫工作。熱交換器3中注有可控制的循環(huán)冷卻水，當熱氣體介質經(jīng)由閥門2進入熱交換器3后，循環(huán)冷卻水與熱氣體介質進行熱量交換，從而將熱氣體介質降低至所需溫度并送出。循環(huán)冷卻水只在循環(huán)控溫裝置工作時才注入，非工作模式下則停供循環(huán)冷卻水。
第一膨脹節(jié)4用于彌補閥門2和熱交換器3的熱漲冷縮量，避免對風機5產(chǎn)生拉壓力。具體地，第一膨脹節(jié)4為波紋管結構。為了便于膨脹節(jié)的維護和檢修，第一膨脹節(jié)4 優(yōu)選地采用法蘭連接模式安裝，即通過法蘭與管道7連接。
優(yōu)選地，本發(fā)明的循環(huán)控溫裝置還可包括第二膨脹節(jié)6，第二膨脹節(jié)6設置在管道 7上并位于風機5與管道7的另一端之間。第二膨脹節(jié)6也是用于彌補管道7的熱脹冷縮量，避免對風機5產(chǎn)生拉壓力，具體可根據(jù)實際情況選擇設置與否。與第一膨脹節(jié)5 —致， 第二膨脹節(jié)6也為波紋管結構，并且采用法蘭連接模式安裝。
風機5用作循環(huán)控溫裝置的動力源，運行時在其入口處產(chǎn)生負壓，將時效段爐膛1 底部的熱氣體介質吸入循環(huán)控溫裝置冷卻后再壓入時效段爐膛1頂部。風機5通過聯(lián)軸器 8與電機9連接，電機9帶動風機5運轉從而吸入或壓出時效段爐膛中的氣體介質。電機9 優(yōu)選為變速電機，以根據(jù)實際需求調節(jié)風機5的流量。風機5優(yōu)選為氣密風機，以防止外界氣體進入風機5，氣密風機的密封氣為氮氣。
為了便于實時控制循環(huán)控溫裝置，還可以建立與循環(huán)控溫裝置配套的數(shù)學控制模型，即通過熱能平衡公式建立數(shù)學模型，按照需求對時效段爐膛1中的氣體介質溫度進行控制。
具體地，連退機組包括退火爐，退火爐包括預熱段、加熱段、均熱段、緩冷段、快冷段、時效段、終冷段和水淬槽，本發(fā)明的循環(huán)控溫裝置設置于連退機組的時效段。該循環(huán)控溫裝置是作為連退機組時效段爐膛的補充調節(jié)手段，而時效段段爐膛1的容積很大，隨著產(chǎn)品規(guī)格的變化，時效段段爐膛1內(nèi)的溫度需要實時調整，溫度的升高可以通過電輻射管或電阻帶進行加熱，溫度的降低則需通過新設置的循環(huán)控溫裝置實現(xiàn)。因此，可以根據(jù)需要在連退機組時效段上設置一套或兩套以上上述循環(huán)控溫裝置以實現(xiàn)更好的調節(jié)效果。
下面將結合本發(fā)明示例性實施例的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置來描述其工作方式。
當需要調節(jié)時效段爐膛1內(nèi)的溫度時，開啟電機9并帶動風機5運轉，同時向熱交換器3注入循環(huán)冷卻水。在風機5的吸力作用下，時效段爐膛1底部的熱氣體介質通過閥門2進入到熱交換器3中，熱氣體介質與熱交換器3中的循環(huán)冷卻水進行熱交換，熱氣體介質由此被冷卻。被冷卻的氣體介質進入到第一膨脹節(jié)4和風機5中，并在風機5的驅動作用下進入第二膨脹節(jié)6，之后通過管道7回到時效段爐膛1的頂部，被冷卻的氣體介質在時效段爐膛1中下沉并與熱氣體介質充分混合，由此有效降低時效段爐膛1中的溫度。至此則完成了氣體介質在時效段爐膛1和循環(huán)控溫裝置內(nèi)的一次閉路循環(huán)，通過氣體介質的多次上述閉路循環(huán)即可達到調節(jié)時效段爐膛1中溫度的目的。根據(jù)本發(fā)明的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置可使時效段爐膛1中的氣體介質持續(xù)地循環(huán)，基本不需要彌補新的氣體介質，從而大大降低能耗。
以上技術特征構成了本發(fā)明的示例性實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。
綜上所述，利用本發(fā)明的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，可以根據(jù)生產(chǎn)需求快速地對時效段爐膛的溫度進行調節(jié)控制；通過時效段爐膛中氣體介質的閉路循環(huán)，大大降低了能耗；對氣體介質的溫度控制快速而有效，可有效減少過渡料的生產(chǎn)，加快生產(chǎn)節(jié)奏， 具備在連退機組退火爐進行技術推廣的巨大潛力。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的實施例具體描述了本發(fā)明的用于連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，但是本領域的技術人員應該知道，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對實施例做出各種形式的改變。
權利要求
1.一種連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述循環(huán)控溫裝置包括管道、閥門、熱交換器、第一膨脹節(jié)和風機，其中，所述管道的一端與時效段爐膛的底部連通，所述管道的另一端與時效段爐膛的頂部連通；所述閥門、熱交換器、第一膨脹節(jié)和風機順序設置在所述管道上，并且所述閥門與時效段爐膛的底部相鄰；所述熱交換器通過熱交換的方式控制連退機組時效段中的氣體介質的溫度。
2.根據(jù)權利要求1所述的連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述循環(huán)控溫裝置還包括第二膨脹節(jié)，所述第二膨脹節(jié)設置在所述管道上并位于風機與所述管道的另一端之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述第一膨脹節(jié)、第二膨脹節(jié)為波紋管結構。
4.根據(jù)權利要求2所述的用于連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述第一膨脹節(jié)、第二膨脹節(jié)采用法蘭連接模式安裝。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述風機為氣密風機，所述氣密風機的密封氣為氮氣。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述風機通過聯(lián)軸器與電機連接，所述電機帶動風機運轉從而吸入或壓出時效段爐膛中的氣體介質。
7.根據(jù)權利要求6所述的用于連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述電機為變速電機。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，其特征在于，所述循環(huán)控溫裝置還包括與之配套的數(shù)學控制模型。
9.一種連退機組，所述連退機組包括退火爐，所述退火爐包括預熱段、加熱段、均熱段、 緩冷段、快冷段、時效段、終冷段和水淬槽，其特征在于，所述時效段設置有如權利要求1至 8中任意一項所述的循環(huán)控溫裝置。
10.根據(jù)權利要求9所述的連退機組，其特征在于，所述循環(huán)控溫裝置的數(shù)量為一套或兩套以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連退機組時效段的循環(huán)控溫裝置，所述循環(huán)控溫裝置包括管道、閥門、熱交換器、第一膨脹節(jié)和風機，其中，管道的一端與時效段爐膛的底部連通，管道的另一端與時效段爐膛的頂部連通；閥門、熱交換器、第一膨脹節(jié)和風機順序設置在管道上，并且閥門與時效段爐膛的底部相鄰；熱交換器通過熱交換的方式控制連退機組時效段中的氣體介質的溫度。本發(fā)明可以根據(jù)生產(chǎn)需求，快速對爐膛的溫度進行調節(jié)控制，通過對氣體介質的循環(huán)利用大大降低氣體介質的消耗；此外，對氣體介質的溫度控制快速而有效，可有效減少過渡料的生產(chǎn)，加快生產(chǎn)節(jié)奏，具備在連退機組退火爐進行技術推廣的巨大潛力。
文檔編號C21D1/26GK102534177SQ201210052658
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權日2012年3月2日
發(fā)明者湯偉, 雷華北, 馬軍 申請人:攀鋼集團西昌鋼釩有限公司