[發明專利]一種鍍鋅連續退火爐節能型保護氣循環系統及其工藝

在審

• 申請號: 202011211752.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112143876A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 程長圣;陳正;程長亮
• 申請（專利權）人: 河南省科榮氣體設備有限公司
• 主分類號: C21D9/56
• 分類號: C21D9/56;C21D1/26;C21D1/767
• 代理公司: 河南大象律師事務所 41129
• 代理人: 李記輝

本發明屬于退火爐設備技術領域，公開了一種鍍鋅連續退火爐節能型保護氣循環系統及其工藝，種鍍鋅連續退火爐節能型保護氣循環系統，包括連續退火爐，還包括氨分解制氫裝置、PSA制氮裝置和氮氫配比裝置，在氨分解制氫裝置出氣管上設有氫純化裝置，在PSA制氮裝置出氣管上設有氮氣純化裝置，所述氮氣純化裝置和氫氣純化裝置的出氣管對應連接在氮氫配比裝置兩個配比進氣口上，所述氮氫配比裝置出氣口通過保護氣管連接在連續退火爐上，在連續退火爐的尾氣排放管上連接有尾氣回收裝置；本發明通過采用尾氣回收裝置對連續退火爐尾氣進行回收循環利用，能夠減少80%以上的保護氣用量，從而減少資源浪費，減少尾氣排放。

技術領域

本發明屬于退火爐設備技術領域，特別涉及一種鍍鋅連續退火爐節能型保護氣循環系統及其工藝。

背景技術

目前，國內的鍍鋅線連續退火爐一般通入的保護氣為氮氫混合氣，氮氣采用的是PSA制氮機制取，PSA制氮機即變壓吸附（Pressure Swing Adsorption，PSA）制氮機，其原理是利用分子篩對不同氣體分子“吸附”性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來；氫氣采用的是氨分解制氫，這兩種氣體經過氮氫配比裝置配成需要的比例，一般氫含量為5%-30%，然后通入鍍鋅線連續退火爐內使用。

然而這部分保護氣在運行過程中只有1%左右的氫含量會有損耗，其余保護氣直接燃燒掉或對大氣排空，這樣不僅浪費了能量，而且還很不安全。

發明內容

本發明目的是為解決上述現有技術中存在的問題而提出了一種鍍鋅連續退火爐節能型保護氣循環系統及其工藝；為達到上述目的所采取的技術方案是：

一種鍍鋅連續退火爐節能型保護氣循環系統，包括連續退火爐，還包括氨分解制氫裝置、PSA制氮裝置和氮氫配比裝置，在氨分解制氫裝置出氣管上設有氫純化裝置，在PSA制氮裝置出氣管上設有氮氣純化裝置，所述氮氣純化裝置和氫氣純化裝置的出氣管對應連接在氮氫配比裝置兩個配比進氣口上，所述氮氫配比裝置出氣口通過保護氣管連接在連續退火爐上，在連續退火爐的尾氣排放管上連接有尾氣回收裝置；所述尾氣回收裝置包括集氣罐，所述尾氣排放管連接在集氣罐的進氣口上，在尾氣排放管上安裝有回收控制閥組，所述集氣罐通過通氣管依次連接有第一冷卻器、冷凝器、油氣分離器、風機增壓裝置、除油吸附器、除油過濾器、除氧器、第二冷卻器、吸附干燥器和調壓裝置，調壓裝置的出氣管連接在保護氣管上。

優選的，所述PSA制氮裝置的出口裝有流量計和純度分析儀，PLC編程控制系統采集流量計和純度分析儀的信號控制PSA制氮裝置的工作周期。

優選的，所述連續退火爐為燃氣火爐，在燃氣火爐上設有用于燃燒的燃氣進管，在燃氣進管上設有用于送入空氣的空氣進管；在氮氣純化裝置的尾氣出口管與空氣進管之間連接有富氧尾氣回收裝置，所述富氧尾氣回收裝置包括與主管路，在主管路上設有回收/排空切換閥組然后主管路分為第一分管路和第二分管路，第一分管路接有增壓前罐，第二分管路接有增壓后罐，在增壓前罐上裝有壓力變送器，在增壓前罐后面連接有羅茨風機，羅茨風機將增壓前罐內的富氧尾氣增壓后送入增壓后罐內，所述增壓后罐的出口管路上安裝有穩壓閥組和氧含量檢測，且增壓后罐的出口管路與空氣進管相連接。

優選的，在增壓后罐的出口管路上安裝有截止閥和止回閥。

一種鍍鋅連續退火爐節能型保護氣循環工藝，包括如下循環順序：連續退火爐的尾氣首先集中收集經過回收控制閥組進入集氣罐，然后經過第一冷卻器和冷凝器的降溫除油，進入油氣分離器，再經羅茨風機增壓后進入除油吸附器和除油過濾器的兩級深度除油，然后進入除氧器除氧，第二冷卻器冷卻降溫、冷凝器冷凝除水，進入吸附干燥器深度出水，凈化后的氣體經調壓裝置調壓后通入護氣管供連續退火爐使用，完成連續退火爐的尾氣的回收循環利用。