圆园19年第8
期一、前言
河钢邯钢邯宝冷轧厂退火炉采用的是DREVER 公司设计的具有高速气体喷射冷却功能的全辐射加热立式连续退火炉，该退火炉可分为预热段、加热段、缓冷段、快冷段、过时效段、终冷段以及水淬段，炉内充满N 2和H 2，使用热值为1800±100kcal/Nm 3的混合煤气对板带进行辐射加热。其中，加热段为煤气使用区域，快冷段为主要的冷却段，采取高氢(最高20%氢气)+可移动风箱相结合模式进行冷却，炉子出入口以及快冷段采用N 2注入的方式进行密封。由于连续退火炉涉及煤气、氢气等易燃、易爆危险气体，因而保证人员以及设备安全成为安全生产的前提条件，是生产任务的重中之重。为确 保连续退火炉长周期安全稳定运行，连退车间针对退火炉存在的安全隐患进行技术攻关，通过优化系统程序控制，在安全方面层层限制，大大地提高了连退炉稳定运行的安全系数。
二、优化前连续退火炉系统存在的问题
生产期间退火炉存在以下安全隐患。
1.混合煤气方面：混合煤气的压力和热值出现大幅度波动的时候，会改变烧嘴处的燃烧状况，造成不完全燃烧，残余煤气容易在烟气管道聚集，进而引起爆炸事故。 2.氢气方面：高氢运行期间，引起炉内氢气含量分布不均衡，低温段氢气含量偏高，增加爆炸危险系数。 3.氮气方面：高氢停止期间，氮气吹扫时间不合适，导致
炉内氢气含量偏高，停车风险系数增加。
三、混合煤气控制系统优化(一)存在问题
邯宝冷轧厂连退车间连续退火炉采用高炉、焦炉混合煤气，从煤气管道进入烧嘴，经烧嘴点火后，在
辐射管内充分燃烧，产生的高温烟气经过同流换热器与助燃空气进行换热后，流经烟气管道的余热回收装置，最终经由排烟风机抽取送至烟囱排放至大气。混合煤气设计压力为12~18kPa ，热值
为1800±100kcal/Nm 3。如果压力过低或者过高，都会导致烧嘴燃烧质量不好，烟气中CO 含量增加，容易在烟气管道里面聚集，一旦达到临界条件，会发生爆炸危险；如果煤气热值过低，也会导致煤气燃烧质量不好，导致烟气管道中CO 聚
集，容易产生爆炸；而煤气热值过高，则可能会导致单位体积下煤气发热量过大，燃烧后温度过高，造成辐射管烧损穿孔，进而导致大量烟气进入炉膛中，影响板带质量。
如果能够根据混合煤气的实际情况，将煤气压力和煤气热值进行连锁，同时借助烟气分析仪将烟气中的CO 含量纳入燃烧控制中，可以大大提高煤气控制系统的安全系数，将混合煤气对生产的影响降至最小。
(二)方案制定及实施
1.煤气压力连锁条件的制定及实施。对煤气主管道压力
喷气式汽车
信号进行实时监视，并对其设定报警极限，当煤气压力值触发报警值时，产生一个连锁信号，参与煤气时序控制，停止当前运行的煤气时序。经论证，决定对区域煤气时序进行连锁设置，即当检查到煤
气压力连锁信号时，立即停止区域煤气时序的运行，而保持主煤气时序的运行。这样既可以有效地切断烧嘴处的煤气供应，还可以缩短生产恢复时间。具体做法如下:
(1)在主煤气压力变送器模块中(51-030001-PIT01.Mea
sure )，设置主煤气压力监测信号，当检查到主煤气压力≤8kPa
或≥25kPa 时候，生成一个报警信号。
(2)在区域煤气时序运行过程中，实时判断主煤气压力
报警信号，当收到主煤气管道压力报警信号时，运行条件RCD 中条件不满足，时序停止。
(3)加热1~12区，在时序SEQ__COND 中有备用的连锁
条件，直接将一个备用信号连接到主煤气管道压力报警信号。
(4)加热13区、14区，在时序SEQ__COND 中无备用的
连锁条件，需要在CFC 中添加ICD 、SCD 、RCD 和SEQ__
COND 块，并对这些块进行连线(10条)，然后对SEQ__COND
块的Cascade 和ID_Nr_First_condition 端口进行参数设定，并对SEQ__COND 和块CTRL 进行连线(2条)。(5)对修改后的程序进行在线编译下载，选择Change only
选项进行编译和下载。
2.煤气热值连锁条件的制定及实施。设置煤气热值监测
信号，当检查到热值高于2000kcal/Nm 3，生成一个报警信号,
用于时序连锁。时序连锁做法与煤气压力连锁方法类似，将
河钢邯钢邯宝冷轧厂
连续退火炉安全控制优化和改进
王智增
王志磊
摘要：为确保河钢邯钢邯宝冷轧厂1号连续退火炉长周期安全稳定运行，河钢邯钢邯宝冷轧厂连退车间针对退火炉存在的安全隐患进行技术攻关，通过对煤气压力、烟气管道压力、氢气分布等系统进行
优化和修改，大大地提高了连退炉稳定运行的安全系数。
关键词：连续退火炉；煤气压力；高氢中图分类号:TG155.1
文献标识码:B
作者单位：河钢邯钢邯宝冷轧厂
技术155
报警信号连锁到区域煤气时序中，当检查到煤气压力高时，停止区域煤气时序运行。同时，为了给煤
气热值一定的缓冲区间，控制系统中对煤气热值连锁信号进行一个延时判断，当煤气热值高于高报警值，且时间超过2分钟，那么就生成报警信号，否则认为热值在允许范围波动。
3.烟气分析值连锁条件的制定及实施。加热段各段配备
有一套烟气分析系统，对每一层烧嘴的燃烧状态进行评估，以便操作工在检查到燃烧状况不好的时候可以采取相应的措施，系统按照一定的时间间隔和顺序对各层烟气管道的样气进行采样分析，操作工也可以根据需要临时进行采样点的选择。
由于烟气分析仪是针对每一层烧嘴的燃烧状态进行评估，为了及时地控制各层烧嘴的燃烧状态，所以将CO 监测值与该层烧嘴的点火控制进行连锁。一旦检测到CO 过高的情况，就立刻给出烧嘴点火停止命令，熄灭该层所有烧嘴，然后利用助燃空气来稀释烟气，降低烟气管道中CO 含量，进一步确保燃烧安全性。
经过此次优化，在烟气中CO 高的情况下，可以通过熄灭烧嘴，稀释烟气的方法迅速降低烟气中CO 含量，减少CO 的聚集概率，避免烟气管道内爆炸现象发生。
四、氢气控制系统优化(一)存在问题
高氢功能投用期间，直接向快冷段炉内注入纯氢气以提高带钢冷却速率。在前期生产中出现炉内氢气
分布不均衡，尤其是低温段氢气含量偏高。如在快冷段氢气含量为15%的时候，加热段氢气含量达到8.5%，预热段氢气含量超过5%。
原因在于，退火炉加热段炉内温度高达830~880℃，处于高温段；而过时效段炉内温度在350~440℃，处于低温段。温度越高，气体扩散的速度越快，在高氢模式下，快冷段注入纯氢气向加热段的扩散速度高于向过时效段扩散速度，造成氢气分布不均匀。
(二)方案制定及实施
1.增加控制模式，改善炉内氢气含量分布。增加N 2+H 2运混合罐
水粉盒行模式，根据炉内氢气含量分布情况，进行模式切换。正常期
间，使用HN x +H 2模式，即炉内注入HN x ，快冷段注入H 2；当炉
内氢气含量较高时候，离报警极限值较近的时候，切换到N 2+RC H 2模式，即炉内开始注入N 2，快冷段保持注入氢以保证带钢冷却速率。炉内其他各段就可以通过注入的N 2来稀释
氢气含量，以此保证各段的氢气含量。
2.优化氢气含量工艺控制方式，控制氢气含量合理分
布。优化前采用的设计理念为每一个保护气注入阀门由一个
流量控制器控制，炉压控制器给出的修正值，以及氢气平衡控制器的修正值。普通模式下，氢气平衡控制器的修正值为零，这个时候，炉内氢气含量控制稳定；高氢模式下，氢气平衡控制器存在一个修正值，由于控制器是根据快冷段前后氢气含量的偏差值进行控制的，但偏差值存在非常大的滞后
性，导致控制器的输出时滞性差，炉内氢气含量可控性差。
pva抛光轮
优化后方法：采用利用炉顶放散阀来引导炉内氢气扩散方向，以此调节炉内氢气含量分布。具体做法是，在高氢模式运行期间，打开加热段炉顶的放散阀门至一定开度，让从快冷段扩散而来的氢气由加热段炉顶的放散阀放散一部分，减少进入加热段和预热段的氢气总量。同时，利用炉内低含量的气体来稀释，从而达到降低炉内氢气含量的目的。同时打开终冷段炉顶的放散阀门至一定开度，可适当降低终冷段炉压，利用压力差，提高快冷段氢气向冷却段的扩散量，保证过时效段氢气含量不至于太低，从而达到氢气均衡的效果。
合约众筹五、氮气控制系统优化(一)存在问题
高纯氮气在炉内主要起到隔绝空气、保证炉内无氧气进入，同时作为安全气体，用于吹扫和稀释炉内的高浓度氢气，从而保证退火炉安全运行。高氢运行期间，如果出现故障造成高氢停止或者出现意外
情况不能使用高氢时，需要向快冷段注入纯氮气来降低快冷段的氢气含量。优化前吹扫时间为固定值，且设置不合理，只是快冷段的氢气含量降低了，炉内其他各段氢气含量整体依然偏高，依然存在较大风险。需要对吹扫方案及吹扫时间参数进行优化调整，将炉内氢气含量降至安全水平。
(二)方案制定及实施
可以根据快冷段的氢气含量，选择快冷段高氢停止运行后氮气吹扫时间，具体做法为：快冷段高氢时序停止后，产生一个信号，利用此信号来启动快冷段氮气吹扫，依据快冷段氢气含量，进行吹扫时间选择，吹扫时间完成后，停止快冷段氮气吹扫。
经过此次优化，在产线意外停车，快冷段运行的高氢时序会立即停止下来，同时启动快冷段氮气吹扫，吹扫时间根据快冷段氢气含量进行选择，并且炉内各段氢气含量均下降至安全水平。
3d蓝光播放器六、结语
由于连续退火炉涉及煤气、氢气等易燃、易爆危险气体，所以保证人员以及设备安全成为安全生产的前提条件，是生产任务的重中之重。通过对连退炉连退线一系列的安全措施优化和完善，消除了安全隐患，增大了安全系数。另外，通过摸索创建了一套系统的安全体制，解决了氢气安全问题，为连退炉进入高氢时代奠定了坚实基础，也为连退线生产高质量汽车板奠定了安全基础。安全问题是同类型
退火炉的共性问题，该解决方案具有极高的推广价值，其中部分措施已在镀锌车间的退火炉上得到推广，效果明显。
参考文献:
[1]曹曙，姜良玉，王永涛.连续退火和全氢退火工艺及设备的发展[J].上海金属,1995(3):12-18.
[2]张贵春，张宁峰.冷轧带钢连续退火机组的技术特点及应用[J].江西冶金,2009(5):41-44.
创新
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议