宏文罩式退火培训教材最终稿.doc

宏文罩式退火培训教材最终稿

———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：

2

个人收集整理 勿做商业用途
第三篇 全氢强对流罩式退火炉 3
第1章 冷轧钢带再结晶退火 3
1.1 退火的目的 3
1。2 再结晶退火 4
1.2.1回复 4
1。2。2 再结晶 5
1.2.3 晶粒长大 6
1。3 冷轧带钢热处理简介 6
第2章 退火炉的类型及技术特点 7
2.1 退火炉的类型 7
2.2 退火炉工艺技术比较 7
2.2.1 间歇式（罩式)退火炉与连续式退火炉对比 7
2。2。2 单垛式罩式炉与多垛式罩式炉对比 8
2.2。3紧卷罩式炉与松卷罩式炉对比 8
2.2。4 立式连续退火炉与卧式连续退火炉对比 9
2。2。5 氮氢型与全氢型单垛式紧卷罩式炉对比 9
2。3 强对流全氢罩式炉技术 10
2.3。1 强对流 10
2。3.2 全氢 10
2.4 冷轧带钢罩式退火工艺制度的确定 11
2.4。1 保温温度和保温时间的确定 12
2。4。2 加热速度的确定 12
2。4.3 冷却速度和出炉温度的确定 12
2.4.4 光亮退火 13
第3章 宏文10万吨全氢罩式退火炉生产线 13
3.1 生产工艺流程 13
3.2 机组主要技术参数 15
3.3机组特点 15
3。4 主体设备及工艺参数 17
3.4.1全封闭炉台 17
3。4.2 炉台循环风机 18
3.4.3加热罩及燃烧系统 19
3.4。3。1 加热罩 19
3。4。3。2 燃烧加热系统 20
3。4。3。3 加热罩及燃烧系统技术数据 21
3。4.4 冷却罩 21
3.4。5内罩 22
3。4。6 对流板 23
3.4.7 管路阀站 24
3.4。7。1管路阀站的组成 24
3。4。7.2技术数据 24
3。4.8 液压夹紧系统 25
3。4.8。1 液压夹紧系统组成 25
3。4。8.2液压夹紧技术数据 25
3。4。9 炉台导向杆 25
3。5 工艺控制过程描述 26
第4章 安全生产 28
4.1 氢气爆炸与防爆 28
4。1。1 氢气爆炸 28
4. 1。2 氢气防爆 29
4。1。2。1 试漏 30
4.1。2.2 清洗 30
4。1.2。3 保证炉内正压操作 30
4.1。2。4 氢气监测器 31
4。1.2。5 通风机 31
4.1。2。6 设备安全设施 31
4。2 宏文10万吨全氢罩式退火炉生产线安全性能介绍 31
4。2.1内罩及外罩超温保护功能 31
4。2.2内罩密封性的自检及报警功能 32
4.2。3内罩中气氛压力的自调功能及压力报警功能 32
4。2。4 紧急停电及非正常停电时的安全保护功能 32
4.2.5 燃烧系统安全控制 32
4.2。6 应急安全 33
第5章 罩式退火炉退火卷常见的缺陷及解决方法 33
5.1 粘结 33
5.1。1 粘结缺陷生产的机理 33
5.1。2 影响粘接产生的几个因素 33
5.1.3 粘结缺陷的控制措施 34
5.1.3.1 轧制工艺的控制 34
5。1。3.2 控制退火工艺，减少粘结 35
5。2 碳黑 35
5.2.1 碳黑缺陷生产的机理 35
5.2.2 影响碳黑形成的因素 35
5.2.3 碳黑缺陷的控制措施 36

第四篇 全氢强对流罩式退火炉
第1章 冷轧钢带再结晶退火
1。1 退火的目的
不经加热的室温状态的钢,经过锻造、轧制、拉拔、挤压等压力加工，便产生不能自行恢复原形状和尺寸的变化，说明钢所受加工压力大于钢的弹性极限，引起了钢的塑性变形，这一变形过程叫钢的冷塑性变形.
钢在轧制时，钢外形和尺寸的改变实际上是内部晶粒的变形总和.当变形程度很大时，晶粒会被拉长或破碎，表现为钢组织结构的变化；在钢材中的冷塑性变形过程中，各种因素导致变形不均匀，使变形时所施加的能量约有10％～15%以弹性能的形式保留在钢内部,其具体形式就是钢材中的弹性畸变和变形内应力；同时，随着变形程度的增加，各晶粒的取向大致趋于一致，使晶粒具有择优取向，也影响着钢材的性能。在冷塑性变形过程中，钢的强度、硬度、塑性等力学性能发生了变化，不能符合标准要求。例如08号碳钢的加工硬化形变与变形量的关系如下:
冷轧后的钢带σb( 强度极限）高达680MPa以上，而产品标准要求是260～350MPa；σs（屈服极限)是 670～660 MPa，标准要求不大于240 MPa；HB（硬度）标准要求为45，实际高达190～200, δ10约为2％，而标准要求不小于39%；B(冲压深度）标准要求不小于10.3mm,而冷轧后仅为6。7mm.
由此可见，带钢经压下率为70％左右的冷轧,晶粒组织被延伸和硬化，这样的带钢几乎不能进行任何进一步利加工，需要进行退火，退火是将带钢加热到一定温度保温后再缓慢冷却的工艺操作。通过退火的钢带,塑性得到恢复,以得到标准要求的力学性能和良好的成形性。
退火的主要目的是：
（1）降低钢的硬度，消除冷加工硬化，改善钢的性能，恢复钢的塑性变形能力。
（2)消除钢中的残余内应力，稳定组织,防止变形.
（3）均匀钢的组织和化学成分。
根据所生产产品最终性能的不同要求,其退火工艺制度也各不相同.表1－1列出了各种退火的目的。
表1－1 各种退火的目的
名 称
主 要 目 的
扩散退火
使钢的成分均匀化，消除应力，降低硬度
完全退火
消除组织缺陷，降低硬度，细化组织
不完全退火
细化组织，降低硬度
等温退火
减少变形,细化组织,降低硬度，防止白点产生
球化退火
获得球状碳化物，降低硬度，提高塑性
再结晶退火
消除冷加工硬化
去应力退火
消除内应力

1.2 再结晶退火
再结晶退火是将经冷塑性变形的金属加热到再结晶温度以上、Ac1（727℃－奥氏体转变为铁素体和渗碳体时的温度）以下，经保温后冷却的热处理工艺。经过冷塑性变形的金属在随后的热处理过程中能够发生组织和性能变化。随着加热温度的升高，组织和性能的变化可经过3个阶段，即回复、再结晶、晶粒长大.如图1-1所示。
1。2.1回复
当加热温度不高时冷变形金属中微观内应力显著降低，强度、硬度变化不大，塑性和韧性稍有上升，显微组织无显著变化，新的晶粒没有出现，这种变化过程称为回复。在回复阶段，位错密度及亚结构尺寸无明显改变，因而金属的力学性能变化不大。
1.2。2 再结晶
冷变形金属加热到较高温度时，将形成一些位向与变形晶粒不同的和内部缺陷较少的等轴小晶粒，这些小晶粒不断向周围的金属扩展长大，直到金属的冷变形组织完全消失为止，这一过程称为金属的再结晶。再结晶后冷变形金属强度和硬度显著下降,塑性和韧性大大提高，内应力完全消除，加工硬化消除。图1－2表示冷变形金属在加热时力学性能的变化。
冷变形金属的再结晶过程一般是通过形核和长大过程完成的.
实践证明，当变形组织中存在着尺寸较大的夹杂物或第二相粒子时，由于它们的相界面处晶格畸变较大，因而再结晶核心优先在夹杂物或第二相粒子的表面上形成，已经形成的再结晶核心,将扩展长大,直到变形组织完全消失，再结晶过程即告结束。
能够进行再结晶的最低温度称为金属的再结晶温度.具体说再结晶温度与下列情况有关:
（1)预先的变形程度.变形程度越大，金属畸变能越高，向低能量状态变化的倾向也就越大，因此再结晶温度低。
（2）原始晶粒度。原始晶粒粗大，变形阻力小，变形后内能集聚较少，所以要求再结晶温度较高。
（3）金属纯度和成分。金属的化学成分对再结晶温度的影响比较复杂。当金属中含有少量合金元素和夹杂时，在多数情况下要提高再结晶温度，这可能是由于少量的异类原子与变形中产生的结构缺陷空位和位错交互作用，阻碍了这些缺陷的运动，使再结晶过程难以进行。
(4）加热速度的影响.加热速度越快或加热时间越短，再结晶温度越高，因此在生产中退火温度一般比最低结晶温度高100℃~200℃。
1.2。3 晶粒长大
再结晶完成后，继续升高温度或延长保温时间，晶粒会继续长大。它使晶界减少，能量降低,组织变得更加稳定。在一般情况下,晶粒长大是逐渐进行的，称为正常晶粒长大.从再结晶完成到正常晶粒长大,称为一次再结晶。一次再结晶形成的晶粒称为一次晶粒.但是当加热到较高温度或保温时间时,对有些钢来说，将产生二次再结晶，即有少数晶粒吞并其周围的一次晶粒并迅速长大，这种现象称为二次结晶，其晶粒称为二次晶粒。
对于碳素钢，晶粒粗大会降低强度、塑性、冲击韧性及冷弯工艺性能，因此不希望发生二次再结晶.在生产中一次晶粒长大不不可避免的，重要的任务是要将晶粒度控制在一定范围之内,尽量获得细小均匀的晶粒，这就是在制定退火制度时应予以考虑的重要问题。
1。3 冷轧带钢热处理简介
工厂选用炉形的不同，热处理工艺制度亦不同。一般情况下分为连续退火和氮氢或全氢罩式退火炉等退火工艺，本节仅就一般的罩式退火工艺加以介绍。
因钢种及生产工艺不同退火又分为初退火、中间退火、成品退火。
初退火主要用于45号以上碳钢和合金钢、高合金钢的热轧板卷。因为这些钢，强度高、硬度高，冷轧难以进行，所以要进行初退火，以降低硬度消除硬化，为冷轧做好组织准备。生产中优质高中碳钢的初退火一般采用再结晶退火，而对于中合金钢和高合金钢可根据要求采用不完全退火或再结晶退火.
中间退火目的是为了消除第一次冷轧的加工硬化、消除内应力、降低硬度、恢复塑性，以便继续进行冷轧。中间退火一般采用再结晶退火.除非特殊需要，一般尽量合理选用原料,不搞中间退火和二次轧制。
成品退火目的用于消除冷轧造成的内应力和加工硬化，使钢板具有标准所要求的力学性能、工艺性能及显微组织结构。为达到这上目的，一般采用再结晶退火。当生产50号钢，而又要求其组织为片状珠光体时，只能采用完全退火来达到这一要求。根据钢种和性能要求也可进行其他相应的热处理。
第2章 退火炉的类型及技术特点
2。1 退火炉的类型
冷轧带钢热处理生产是冷轧带钢生产工序中的一个主要组成部分。热处理技术的发展是伴随着冷轧机技术的发展而逐渐发展起来的。
目前使用的退火炉形式如下所示：
单垛式 紧卷罩式退火炉
间歇式退火炉（罩式炉） 松卷罩式退火炉
退火炉 立式炉 多垛式－紧卷罩式退火炉
连续式退炉
卧式炉
2。2 退火炉工艺技术比较
2.2.1 间歇式（罩式)退火炉与连续式退火炉对比
间歇式退火炉的优点是:
（1)不受带钢宽度、厚度和品种的限制，生产灵活,应用范围广泛。
（2)开发早，历史较长，炉型比较成熟。
（3）投资少。
间歇式退火炉的缺点是：
（1)退火生产周期长，生产率低。
（2）热耗高。
（3）温度均匀性差。
连续式退火炉的优点是:
（1）适用于单品种、大批量生产。
(2)退火周期短，生产率高。
（3)温度均匀性好，表面质量好.
连续式退火炉的缺点是：
(1）技术复杂，一次性投资费用高。
（2）带钢厚度受限制。板厚大于1。2mm时，回转辊直径太大,设备显得笨重。
2。2.2 单垛式罩式炉与多垛式罩式炉对比
罩式退火炉按炉型分为单垛式罩式炉和多垛式罩式炉两种，它们在退火操作上是基本一样的。多垛式罩式炉相当于几台单垛式罩式炉的集合。单垛式和多垛式对比情况如表2－1所示：
表2-1 单垛式罩式炉与多垛式炉对比
项目
单垛式
多垛多
生产性
多品种,万能型
同一品种大生产
操作性
炉台和加热罩多，操作频繁
炉台和加热罩少，操作次数少
退火周期
较短
较长
燃料费
较高
较低
占地面积
较大
较小
建设费
较高
较低
综合对比来看,多垛式罩式炉占地少、产量高，但加热罩庞大，增大吊车负荷，且炉温均匀性差。综合利弊,一般宽带钢多采用单垛式罩式炉。
2.2.3紧卷罩式炉与松卷罩式炉对比
紧卷罩式炉有充分的加热和均热时间，通过缓慢的加热和冷却过程，可以生产出各种性能良好的钢材，用以制造各种加工制品。同时紧卷式炉还具有容易建设、操作简单、便于生产管理等优点。
但是紧卷式炉也存在着一定的缺点 。例如，由于紧卷传热缓慢,所以生产率低,成卷张力不能太大；由于紧卷内温度均匀性差，所以如局部温度高和成卷张力过大，会出现粘结缺陷。
松卷罩式炉是在克服紧卷罩式炉缺点的基础上开发的.松卷罩式炉是加热和冷却气氛在松卷的带钢间循环，这样加热和冷却比较快，与紧卷罩工炉相比退火时间大大缩短。而且保护气氛与整个带钢表面相接触，这样通过适当改变保护气氛的成分，可改善钢板表面质量。但松卷退火在多层重叠时，底层的带钢卷边部易和变形等,从而影响产品质量，成以重叠层数和装入重量受到限制，这成为大容量退火炉的难点.并且由紧卷到松卷和再返回紧卷需要两次重卷操作，并容易产生擦伤等缺陷。因此,近几年来松卷罩式炉基本上不再发展了，只是在热处理工艺有特殊要求时才采用，如脱碳退火和化学热处理等。
2.2。4 立式连续退火炉与卧式连续退火炉对比
立式连续退火炉应用广泛、占地面积小、产量高,但建设费用高。卧式连续退火炉对比占地面积大，只限于产量低( )的机组上采用.
2。2。5 氮氢型与全氢型单垛式紧卷罩式炉对比
1、设备方面对比
罩式炉技术发展的历史过程分为两个阶段，第一个阶段为氮氢型保护气体（含2%～4％H2,其余为N2）,普通炉台循环风机(风量20000m3/h左右）；第二阶段为全氢型保护气体（100％H2）,强对流炉台循环风机（风量50000~55000m3/h）。
全氢型罩工炉主要特点是采用全氢作为保护气体。由于氢渗透性强，又具有爆炸性,因此,炉台、炉台循环风机以及保护罩的制造要求是非常严格的，对炉台及炉台循环风机要进行气密性试验,对保护罩焊缝要进行X射线探伤和作气密性试验.同全氢型罩式炉所属设备的几何尺寸及其精度要求相对氮氢罩式炉也要严格得多。
2、生产能力对比
强对流全氢炉比氮氢炉生产能力有显著提高。其中能力提高的大约一半是强对流的效果,而另一半是全氢作为气体的效果。
3、产品质量对比
产品质量主要包括力学性能和表面质量。力学性能的好坏取决于炉温的均匀性。强对流全氢炉的突出优点就是在缩小炉温温差，实现炉温均匀性的条件下，提高退火能力。
强对流全氢炉合整个钢卷的温度从内到外在加热过程中比较均匀，因此带钢表面很干净,粘结也很少。
2。3 强对流全氢罩式炉技术
2.3。1 强对流
冷轧带钢卷罩式炉退火采用间歇式生产方式,一般以焦炉及高炉和焦炉混合煤气作为燃料,通过内罩对带钢卷进行间接加热。炉料得到热量多少取决于内罩壁的辐射传热和气体对流传热的能力.
轧制后的带钢横向存在着中间厚、两个边部薄的横向偏差，即使在较大轧制张力下卷曲钢卷,仍会出现带钢中间部位层间压力大、两个边部层间压力小的情况,带钢层间存在间隙；其次，为了减少退火工序中由于带钢层间压力过大而产生的粘结缺陷，在保证卷齐钢卷的条件下，应尽量降低轧制张力，这样更增大了间隙.而间隙中间充满着空气，由于空气导热系数远远低于钢板的导热系数，因此，带钢卷的径向导热能力很差，影响了钢卷径向辐射传热效果。提高辐射传热的效果，只有提高内罩壁的温度,形成较高的温度差，这势必导致钢卷外圈过热，造成退火带钢性能不均,一般不采用提高辐射传热的方法来提高退火能力。
增强内罩壁与保护气体之间对流传热可提高退火能力，其主要途径是加大保护气体的流速.采用保护气体流速高、流量大的强对流循环系统，增强对流传热速度，把内罩壁上的热量尽快地传递给钢卷。
2.3。2 全氢
所谓全氢是指用100%氢作为保护气体，取代过去常规的氮氢型保护气体（氮氢型保护气体，一般指2～4%H2、96～98％N2）。
选择全氢作为保护气体，主要是从氢的理化性质考虑的。
标准状况下几种气体和低碳钢的密度和导热系数如表2－2所示。
从表2－2中看出,氢气的密度仅是氮气的1/14，而氢气的导热系数是氮气的7倍。氢气重量轻，渗透能力强，可以渗入钢卷层间，充分发挥导热系数大的
表2－2 标准状况下几种气体和低碳钢的密度和导热系数
项目
密度,kg/m3
导热系数，W/（m·K)
氢气
0.0899
0。172
氮气
1。251
0.024
空气
1.293
0.024
低碳钢
7850
69。8
特点，显著提高传热效率。
氢气是还原性气体,在高温下能使FeO还原为铁，同时氢气又能引起钢脱碳，反应式如下：
FeO + H 2 = Fe + H2O
C + 2 H2 = CH4
生成的H2O ,可在退火过程中采取热清洗手段将其除去.
氢气在钢卷中夺走碳,引起钢脱碳，应该设法避免.氢气在退火过程中脱碳是有一定条件的，干燥的氢气脱碳的作用很小，因为这时反应速度很慢，但氢气中只要含有0.2％～0.3％的水蒸气，它就会成为强的脱碳性气体。同时，在低于700 ℃时，氢气的脱碳作用并不显著，可以忽略它的影响。因此，针对氢气脱碳的条件，制定了避免脱碳的操作工艺。首先炉内供应的氢气保护气体露点在－40℃～－70℃，属于高干燥性气体，对钢卷不会产生脱碳,同时在加热阶段进行长时间的热清洗，以减少炉内水分。
全氢作为保护气体，不仅显著地提高了传热效率，从而提高了退火能力,同时提高了炉温均匀性，保证了钢卷的力学性能,提高了冷轧板的内在质量及表面质量。
2。4 冷轧带钢罩式退火工艺制度的确定
冷轧带钢退火工艺制度主要根据钢的化学成分、产品的技术标准、带钢的尺寸和卷重等因素确定.工艺制度必须保证生产中钢卷层间不粘结，表面不出现氧化，中高碳钢、合金钢退火过程中不脱碳，汽车板要能获得深冲性能等。
2.4。1 保温温度和保温时间的确定
钢的再结晶温度不是固定的某一温度，因此，保温保温时间主要是依据产品标准、技术条件及钢种和带钢的厚度来确定。保温时间、保温温度还与卷重、带钢厚度有关,卷重大、钢板厚，则保温温度高,保温时间也要长。原因是卷越大、带钢厚度越厚,越不易烧透。对于易产生层间缺陷的钢质和薄规格的带钢,保温温度可适当低些，保温时间可短些。对强度偏高或塑性不足的钢质和厚规格带钢，保温温度适当高些,保温时间长些.
2.4.2 加热速度的确定
钢的加热速度主要决定于钢的导热系数的大小。钢质不同，导热系数也不同，所以确定加热速度时，钢质是考虑的主要依据.钢中碳含量和合金含量对传导影响较大，如果含碳量高,则导热系数小，加热速度就要适当慢一些，避免内外温度差过大而造成组织和性能的不均.
根据再结晶过程的原理，带钢从室温加热到400℃，带钢内部组织无显著变化，所以从室温到400℃,加热速度一般是不加限制。钢卷由400℃加热到保温温度,加热速度对带钢的性能和表面质量都有相当大的影响。一般规定升温速度以30~50℃/h为宜，对特殊钢质、易出现质量问题的钢种和较厚的带钢，加热速度都有不同的规定。带钢从400℃加热速度到保温温度723℃以下期间，正是再结晶形成阶段，因而在这个温度区间加热速度予以控制。
在带钢厚度较薄时,退火中不易出现性能缺陷,因而可适当提高加热速度；带钢厚度较厚时，退火中出现的性能问题较多，相对的粘结缺陷较少，因而加热速度应适当缓慢，以使带钢卷加热均匀，性能才能得到保证。
2.4.3 冷却速度和出炉温度的确定
罩式炉内钢卷冷却速度应当是越快越好,因为罩式炉的冷却速度本身是慢的，不影响钢的性能,快冷还可以提高炉台效率、改变台罩比.对性能有特殊要求的钢种，如重深冲汽车板,在500℃以上冷却速度太快会使冲压性能变坏，因此，需要缓冷，即带大罩冷却.单垛式炉带钢卷垛是套在内罩里的，在冷却过程中不与外界空气接触，而且钢卷垛本身冷却就很慢，因此不会因冷却速度而影响产品质量。
出炉温度的确定,是以带钢出炉后与空气接触不发生氧化为依据的，考虑到炉台利用率和确保表面质量，出炉温度应当以120℃～150℃为宜。
2。4。4 光亮退火
要使带钢无脱碳、无氧化必须进行光亮退火。
防止的关键性问题之一是必须使保护罩内的压力满足工艺要求.另一个关键问题是保护气体，保护气体必须要保证高纯度，含氧量要小于20ppm，露点在－50℃以下,这们才能保证炉内气氛的可靠性，实现光亮退火.
另外，还要认真搞好冷吹和热吹.冷吹和热吹的目的是利用保护气体驱走内罩中的空气和钢卷带进的油气水分。一般在点炉前两小时打开通入炉内的保护气体阀，保护气体压力应大于800Pa，并打开保护气体排出阀，利用保护气吹赶罩中的空气。冷吹正常且时间已经够两小时，才能点炉。
热吹的作用是除了将内罩中的残余空气进一步赶净之外,更重要的是将板卷带来的乳化产生的油烟、水蒸汽等有害物质全部驱走吹净，避免玷污钢板表面而降低钢板表面质量。
第3章 宏文10万吨全氢罩式退火炉生产线
3.1 生产工艺流程
罩式光亮退火炉为周期式热处理炉,用于带钢卷保护气氛条件下的再结晶光亮退火处理.
通过控制钢卷在罩式炉内加热、保温和冷却过程来完成金属组织和性能的变化，即将经冷轧变形的金属加热到再结晶温度以上、Ac1以下，经保温后冷却,同时通入还原性保护气氛，在完成金属组织恢复、再结晶、晶粒长大的同时达到光亮的目的.通过再结晶退火可以消除冷轧加工硬化，消除内应力，降低硬度，恢复塑性,提高延伸率，使钢板达到要求的力学性能、工艺性能和显微组织结构。
一个完整的退火工艺流程(如图3－1）包括:炉台清理→炉台装料（钢卷+对流板）→输入退火参数→扣上内罩→锁紧内罩→冷态密封检查→氮气吹扫→启动循环风机→扣放加热罩→充氢气(H2）保护→加热罩点火→按设定速率升温→风机按控制方式变换为高速运行→保温→热态密封检查（保温结束前）→吊走加热罩扣上冷却罩→风机冷却至设定温度→喷淋水冷至出炉温度→氮气吹扫→吊走冷却罩→松开内罩锁紧→吊走内罩→卸料→退火数据保存。
在一个退火过程中，带卷参数由人工输入到计算机工作站并下载到各组炉台的PLC上。车间操作人员将需要退火的带卷按堆垛要求装在炉台上。当一个炉台装完带卷后(料卷间放置对流盘),扣上内罩，启动液压夹紧系统夹紧内罩与炉台法兰,这样得到完好的密封。然后在环境温度下进行炉子密封性试验，如密封性试验失败，控制系统给出相应报警，人工进行报警确认后，控制系统自动重新进行密封试验。密封试验成功，则自动进行氮气吹扫，以设定的流量持续到设定的吹扫洗炉时间,使炉内氧含量降至安全限度，吹扫时炉台循环风机启动以750RPM的恒定转速运行.接着设置加热罩，连接好燃气管线和电器管线。在氮气吹扫结束后,自动向炉内充入保护气（氢气）。加热罩准备点火，首先用空气对加热罩炉膛进行预吹扫。然后点火，加热罩点火分上下两层进行。炉子将按预定退火程序进行、升温、保温、降温、冷却等一系列工艺过程。在此过程中循环风机将根据温度条件，时间条件和气氛条件的不同进行定速和变速自动变换调节，发挥风机最大的效能，促使炉内气氛高速循环，保证炉温更趋均匀,确保钢卷的机械性能和晶粒尺寸均匀.保温结束后进入冷却阶段。
冷却分为带罩降温、空冷、水冷几个阶段。在移开加热罩扣上冷却罩后，开始进行风冷,冷却风机把冷空气吸入，使内罩温度逐步降低直到达到设定温度值后开始进行喷淋水冷，并一直冷却到出炉温度。冷却终了,进行后期氮气吹扫,用氮气置换出保护气。吹扫结束，吊走冷却罩、释放夹紧装置。吊走内罩,炉台卸料,将料卷放置料场或终冷炉台.完成一炉退火，可准备下次退火工作。计算机监控系统将退火数据保存并送给上位管理机。生产报表可以随时打印。
3.2 机组主要技术参数
炉型：195/540型全氢罩式退火炉
额定温度：750℃
料卷外径:φ1950 mm
堆垛高度:5400mm
内罩直径：φ2150 mm
装料量：平均80 T/每炉 （ max93T/每炉）
炉温均匀性：±7.5℃（保温后期)
控温精度：±2℃
炉罐压力:3500～5500Pa
炉台循环风机：功率：30KW（变频调速)
冷却罩风机：功率:7。5KW×3台
助燃风机：11KW
保护气类型:氢气(100% H2）
洗炉气体：氮气
仪表阀门用气：N2或压缩空气
燃料：焦炉煤气
燃烧控制方式：比例连续调解+ON/OFF
3。3机组特点
(1）炉型:195/540型.单垛、紧卷、强循环罩式退火炉。设备采用焦炉煤气加热,全 H2气体保护,氮气安全洗炉吹扫。
(2）装炉量:最高堆垛大卷四层，平均装料80吨/炉，最大93吨/炉。
（3）加热方式：
燃气加热.控制方式为连续比例调节+ON/OFF。
燃烧系统控制元件采用进口(KROM）产品，安全可靠。实现自动点火，火焰监测，多重安全链锁保护。炉温自动精确控制。助燃空气经集中换热器预热后送入燃烧器，提高热效率。
(4）冷却方式：
采用风/水组合冷却方式。高温段采用风机冷却，使带钢不因急冷收缩发生粘结。低温段采用喷淋水冷，提高冷却速度，缩短工艺周期。
（5)密封夹紧：
内罩与炉台间密封采用液压方式夹紧。通过特制的螺旋伸缩油缸将内罩压紧到炉台上。密封可靠，操作简便.
（6）强循环：
炉台结构采用反封头全金属密封结构.配置大风量变频调速循环风机。实现炉内气氛的强对流循环。风机制造和试验采用我厂专有技术完成。
（7)自动控制：
退火炉电控系统采用开放式集散型控制系统，自动化程度高，便于操作管理，且扩容方便。在应用软件的开发方面确保作到“人机界面友好、操作使用方便、参数监视及管理集中等"。
该控制系统以德国西门子可编程控制器(PLC）为控制核心，辅之以优质品牌的低压电器产品构成基本控制单元.
每个基本控制单元可实现炉温自动控制，炉座密封自动检测,炉压自动控制，炉座风机和冷却风机的自动控制.
各种安全保护措施齐备，如底座风机过流、过载、短路、缺相保护，烧嘴火焰的监测,内罩与炉座夹紧的定位的设置，外罩、内罩超温报警,水流量检测，炉压上下限及为防止临时停电配置的应急安全阀等。
上位监控系统用来实现对整个生产过程进行监控和管理,可完成退火工艺参数的设置与修改，生产报表的编制与打印，历史数据存贮，退火工艺过程的动态显示，用曲线或棒图实时显示温度、压力、流量等物理参数的变化，故障状态报警显示等。
(8)基础形式及排烟方式:
炉区基础形式为地下管路沟形式。排烟采用排烟机强制排烟，排烟管道相互贯通，排烟出口高出厂房5～10米.
3.4 主体设备及工艺参数
强循环罩式光亮退火炉机组由全封闭炉台、炉台循环风机、加热罩及燃烧系统、冷却罩、内罩、对流板、管路系统、液压夹紧系统、电控系统等几大部分组成保护气体站等几大部分组成,罩台比为1：2。
机组设备主要包括:
车间炉台总数 ： 8台
加热罩 ： 4个
冷却罩 : 4个
内 罩 ： 8个
管道阀站 ： 8套
基本控制单元 ： 4套
上位监控管理单元 ： 1套
排烟风机 ： 1套
液压夹紧系统 ： 1套
气体供应站 ： 1套（燃气；氮气；氢气）
3。4。1全封闭炉台
（1）全封闭炉台的组成
全封闭炉台结构如图3－2所示。井字型钢结构梁采用工字钢焊接而成，并与炉台底板焊接在一起，构成一个坚固的圆形承重底座。底座用于承放钢卷、内罩和外罩。装有风机和导流装置。在底座上安装了一个底座密封圈,当夹紧内罩时，它会将底座空间密封。
A、炉台底座：型钢和护板制成支承底架与基础定位相联，承重保温座为耐热钢板旋压反封头结构。内置绝热耐火纤维和耐热钢支撑。充氮进行平衡压力。
B、对流托盘:高效扩散导流盘，全部由耐热钢构件制成，坚固耐用。在额定载荷下，长期使用不变形。
C、炉座大法兰：材质普碳钢，镶有真空水冷密封胶圈，压紧后，保证工作区间的气密性.保护气及安全气进气、排废气及冷却水接口均在炉座上.罐内热电偶也均由炉座引入，用于工作区温度控制、显示，记录和工艺控制（风机换速、冷却喷淋、报警和过程结束)。
（2）全封闭炉台的作用
炉台主要作用是承受钢卷、内罩和外罩的全部重量.
（3）全封闭炉台技术数据
炉台有效承载能力：100T
3.4.2 炉台循环风机
（1)炉台循环风机的组成
炉台循环风机是强对流全氢罩式炉的重要设备，也是核心设备，又是强对流技术的出发点。全氢型炉台循环风机结构如图3－3所示。
该风机叶轮固定在电动机出轴端，轴与叶轮采用锥形体用普遍扁形螺母并加防松片固定。电动机上部专用法兰与炉台中心的下法兰用螺栓联接。电动机用一个专用的封闭水套包起来，该水套与炉台另外一个较大中心法兰密封联接.氢气通过电动机上部端盖沿着风机轴周围缝隙进入炉内,电动机周围充满和炉内相同的氢保护气体。
电动机上部安装一个导叶片，形成一个小风扇，具有离心作用,可将氢气通过专用的封闭水套内侧，从下端抽入电动机定子和转子之间,这样形成一个电动机内外冷却循环系统，可以充分冷却电动机和清洗其空间气体,对于钢板表面质量和安全生产有着重要保证。
电动机上部安装一个导叶片,形成一个小风扇,具有离心作用,可将氢气通过专用的封闭水套内侧,从下端抽入电动机定子和转子之间，这样形成一个电动机内外冷却循环系统,可以充分冷却电动机和清洗其空间气体，对于钢板表面质量和安全生产有着重要保证。
（2）炉台循环风机的作用
炉台循环风机给炉内提供强对流风量，在加热时促进热量的传递和在冷却时
加速冷却速度。
(3)炉台循环风机的技术数据
电机功率：30KW
电机转速：2080r/min
工作转速:1850r/min
风量：80000～90000Nm3/h
风压：2100～2300Pa
绝缘等级：F级
防护等级：IP23
电机主轴材质:1Cr25Ni20Si2(固溶处理）
叶轮直径：Φ950mm
叶轮材质：高镍合金耐热钢（去应力处理与转子组合动平衡试验）
3.4。3加热罩及燃烧系统
3.4。3。1 加热罩
(1）加热罩的组成
加热罩由钢结构的金属壳体、炉顶横梁、燃烧系统、排烟系统、空气预热器以及绝热炉衬等组成。加热罩外形如图3－4所示。
加热罩是圆柱型的,顶部设起吊装置，底部有支撑腿,侧身带导向臂，轻型纤维复合炉衬。
A。炉壳:用6mm普碳钢板和型钢气密焊接成型，留有安装烧嘴用的开孔，顶部设起吊装置。
B.炉衬:整体纤维复合轻质节能炉衬。上部为高纯型硅酸铝耐火纤维模块.下部烧嘴区域采用耐温耐冲刷的预成型含锆纤维叠块。炉墙厚度250mm。
C。加热罩导向：保证加热罩正确放置在底座上，使燃气系统准确联接。
D。外罩热电偶：用于記录外罩温度和超温报警保护.
(2）加热罩的作用
焦炉煤气在加热罩内燃烧，为钢卷晶粒的再结晶提供能量。
3。4.3。2 燃烧加热系统
采用比例连续+ON/OFF的自动控制燃烧方式，运行稳定可靠。烧嘴设在罩体下方，切向分布,分2排布置，每排6个，共12个烧嘴。如图3－5。每个烧嘴都配有自动点火和火焰监测设备，确保烧嘴正常工作.燃烧系统控制阀门精选德国霍科德进口优质件.
系统工作在升温段时，根据温度设定值和测量值的比较结果,控制空气管道阀门的开关量大小，并由一个空/燃比例调节阀自动控制空气和燃气的混合配比，使燃烧始终处于最佳状态。连续调解范围100～20％
系统工作在保温段时,根据温度设定值和测量值的比较结果，控制燃气管道电磁阀的开和关(ON/OFF），以实现炉温的自动控制。调解范围20%以下。
燃气管路系统：主要包括与炉前供气管连接的燃气接手；稳压阀门、比例阀门、压力开关、压力表；燃气环形管;通向12个烧嘴的带有电磁阀和切断阀的管路。
助燃空气及排烟系统：主要包括助燃风机；空气调节阀、压力开关；耐热钢换热器；热风调节阀；通向12个烧嘴的环形管路和竖直空气供给管线；排烟钢结构的排烟集管、支管；排烟管用绝热材料进行保温包扎。
3。4.3。3 加热罩及燃烧系统技术数据
尺寸：Φ3300×7700mm
每个烧嘴的燃气流量:35N m3/h
烧嘴数量：12个
总燃气量：420N m3/h·每罩
助燃空气预热温度：350~420℃
助燃空气预热器：1个
助燃风机压力：约8500pa
助燃风机流量：1600~1800m3/h
助燃风机功率：11KW
3。4。4 冷却罩
（1）冷却罩的组成
冷却罩结构如图3－6所示。
冷却罩是采用耐热钢板焊制的。三台离心式风机置于冷却罩上部周围，空气由内罩和冷却罩下部缝隙吸入，沿着内罩热表面向上抽出热空气。当炉温降到270℃时，风机自动停止.3min后水管道上电磁阀自动打开，分别向内罩顶部和中部喷冷却水，直到热点温度降到160℃为止。喷水时冒出一部分蒸汽,约3min就结束了,对环境没有影响。
冷却罩放在内罩外以冷却带卷。冷却罩是圆柱型的，有支撑腿。安装在上部的冷却风机可以对内罩实施强制风冷。在冷却罩顶部有一个水冷喷头，腰部设有环状喷水管，水冷时可均匀地冷却内罩。冷却罩顶部设计成可用吊车移动，有两个导向装置使其能正确地放在底座上。
罩体：由6mm碳钢板和型钢焊成。上部装有三台大风量冷却风机,安装在炉壳支撑架上.炉壳内侧顶部和腰部设有水冷喷淋装置，对内罩实施快速冷却。水冷装置通过快速接头和软管与冷却水管相连。
（2）冷却罩的作用
冷却罩用于在加热结束揭掉加热罩后，加快冷却速度、提高退火产量，同时也降低车间环境温度、保护周围设备、改善操作环境。
（3）冷却罩的技术数据
尺寸：Φ2400×7600mm
冷却风机:3台
风机功率：3×7。5Kw
转速：960r/min
风量：15000m3/h·每台
风压：1000~1100Pa
喷淋水耗量：25～30m3/h
3.4。5内罩
（1）内罩的组成
内罩结构如图3－7示。
内罩采用耐热钢板焊制辊压成形。内罩的横波形结构可以加强径向抗变形能力、延长使用寿命、增加传热面积、提高加热和冷却能力。
内罩与炉台采用精巧的液压压紧装置，8个液压缸对内罩法兰均匀压紧。内罩法兰采取通水冷却,以降低法兰温度，防止热变形，降低橡胶圈使用温度，延长橡胶圈使用寿命。
内罩与底座一起形成一个气密的空间。内罩由耐热钢制成.底部有法兰通过压紧装置将内罩压到底座密封圈上，内罩可以用吊车移动，顶部设有吊装环，两个导向柱保证内罩正确地放在底座上。
罩体：由6mm耐热钢板气密焊接成型，材质为0Cr23Ni13。罩体制成横向波纹提高其热强度.旋压椭圆形封头，特殊焊接工艺和检测手段,保证使用寿命。
底部大法兰：加工有水冷槽，用以保护炉座密封胶圈.法兰焊后振动时效处理防止变形，进行二次机加。罩体焊缝进行100%着色探伤检查和20%射线探伤抽查.
(2）内罩的作用
生产时内罩位于钢卷垛与加热罩之间，罩式炉通过内罩对钢卷进行间接加热或冷却。内罩的作