[發明專利]一種節能型罩式退火爐系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202310516787.6
• 申請日: 2023-05-09
• 公開（公告）號: CN116536486A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 關闖;張艷華
• 申請（專利權）人: 镕凝精工新材料科技（上海）有限公司
• 主分類號: C21D1/26
• 分類號: C21D1/26;C21D9/67;C21D1/76;C21D9/673
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 閆亞

本發明公開了一種節能型罩式退火爐系統及其使用方法，包括至少兩個罩式退火爐，每個罩式退火爐包括退火爐臺、循環風機、內罩和外罩，外罩為加熱罩或冷卻罩，退火爐臺頂端密封安裝有內罩和外罩，內罩內部空間為爐腔，爐腔內部填充保護氣氛，退火爐臺內部安裝循環風機，循環風機的進風端分別與對應的爐腔相連通，循環風機的出風端連接有兩位三通閥門，兩位三通閥門的兩端分別連接內循環管路和外循環管路，通過閥門切換分別對應為爐內循環狀態和爐間循環狀態，可以將爐腔內的氣體回送自身爐腔，或送往至另一個罩式退火爐的爐腔中。其利用爐臺內部風機進行爐臺間的氣體循環交換和熱量傳輸，實現熱量的二次利用，操作簡單易行，節能環保。

技術領域

本發明涉及鋼卷熱處理技術領域，具體涉及一種節能型罩式退火爐系統及其使用方法。

背景技術

鋼鐵產業是國民經濟的重要基礎產業其具有能源密集的特點。我國鋼鐵產量己多年居世界第一，但鋼鐵產業的綜合能耗與國際先進水平相比還有差距，其中燒結、高爐及煉鋼工序有相當的熱量未能回收利用。隨著我國節能減排工作的深入推進，鋼鐵工業面臨的調結構、降能耗斥力日益巨大。

冷軋帶鋼產品以其優良的結構與加工性能廣泛應用于汽車、家電、建筑、機械制造等行業。目前，冷軋帶鋼產品的生產過程通常以熱軋產品為原料，經過酸洗、冷軋、退火三道工序完成產品的制造，其中退火工藝中使用罩式退火爐設備完成鋼卷的批量退火。

鋼卷的罩式退火具體操作如下：將需要進行退火熱處理的鋼卷堆疊放入罩式退火爐中進行加熱與冷卻，實現鋼卷的退火的熱處理工藝。整套罩式退火爐設備包括爐臺、內罩、加熱罩、冷卻罩等。為了充分利用設備，提升有效生產時間，罩式退火爐通常以爐群的方式批量按照，由至少兩個爐臺組成一組，一個爐臺在加熱鋼卷的同時，另一個爐臺在對鋼卷進行冷卻，這樣就能夠有效提高設備的利用率。

現行的鋼卷罩式退火爐，加熱罩是其熱量的唯一來源，通常使用電或燃氣加熱方式，因為鋼卷是在保護氣氛中進行熱處理的，所以加熱罩產生的熱量并不直接加熱鋼卷，而是先加熱內罩，放置于內罩內部的鋼卷，則是在爐臺內部風機的作用下，通過內罩內保護氣氛的對流換熱，將內罩的熱量傳遞給鋼卷。加熱工序完成后，首先對加熱罩進行一段時間的冷卻，此時，加熱罩熱源停止供熱，爐內鋼卷的熱量通過設備自然散熱，緩慢降溫；內罩內部降至一定溫度后，通常在600℃以下，取開加熱罩，換上冷卻罩進行冷卻，冷卻罩同時具有兩種冷卻模式，在冷卻的高溫階段采用風冷，利用鼓風機吸取如室外常溫空氣，吹向內罩，帶走熱量后通過排煙管道排出熱空氣；在冷卻的低溫階段采用噴淋水冷卻，循環冷卻水從冷卻罩頂部噴淋在內罩表面，帶走內罩的熱量后回流至冷卻塔散熱；整個冷卻過程中，爐內的循環風機持續工作，將鋼卷的熱量源源不斷地傳遞給溫度更低的內罩，實現鋼卷的冷卻。

現有的罩式退火爐對熱量的利用率非常低，從熱循環的角度來看，所有輸入的熱量都在冷卻的過程中被排放到空氣之中，整個系統的熱效率可以認為是零，在“雙碳”背景之下，這種方式已經不適應人們對工業生產低碳高能效的需求。

發明內容

為了解決上述背景技術中存在的問題，本發明提供一種節能型罩式退火爐系統，其利用爐臺內部風機進行爐臺間的氣體循環交換，實現爐臺間的熱量傳輸，可以將加熱過程中至少30％的熱量重復利用，即減少30％的熱量輸入，設備投資增加不大，操作簡單易行，節能環保效果好。此外，本發明還提供一種上述節能型罩式退火爐系統的使用方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：