冷轧连续退火炉工艺论文

PAGE目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 2一、引言 ３二、主体 ３（一）、安全 ３1、安全教育培训 ３2、机械点检安全规程 ４3、岗位安全生产职责 ５（二）连退机组工艺 ５1、连退机组的主要任务及原理 ８1.1连退机组主要任务 ８1.2、机组工艺原理 ８2、连续退火工艺及设备 １０2.1入口密封室 １１2.2预热/无氧化加热炉 １２2.31＃炉喉 １２2.4辐射管加热段 １３2.5均热段 １４2.62＃炉喉 １５2.7管冷段 １５2.8膨胀节 １６2.9保护气体循环喷射冷却器 １７2.9出口密封室 １８2.10最终气体喷射冷却 １９三、总结 ２０（一）、收获与总结 ２０（二）、对学校开设课程的建议 ２１致谢： ２２TOC\o"1-4"\h\z\u

：硅钢被誉为钢铁行业的“工艺品”，广泛的应用于各种电机和变压器的中心部件，其制造工艺复杂，装备总类多，设备自动化程度较高，生产过程困难，对各项指标的要求较高。经过冷轧制的带钢需要经过热处理，以达到对磁性、含碳量、应力及机械性能的要求。连续退火炉承载着高、中、低三个牌号无取向硅钢的退火工作，总结主要是对连续退火炉的工艺段进行了介绍，包括各部件的名称，及技术参数。序号指标名称单位指标备注1生产规模（无取向硅钢）t/a2327502工艺设备总重量：t3500初步3工艺设备装机容量其中：调速电机装机容量kWkW100002500初步4吨钢成品消耗t无取向硅钢金属t1.02电力kW.h200煤气GJ2.5氮气Nm345氢气Nm37.4脱盐水m30.06工业水m31.6循环水循环量m329蒸汽kg310压缩空气Nm318.3碱液kg3涂层液kg2（不含铬）/4（含铬）关键词：硅钢、冷轧、无取向、连续退、技术指标冷轧连续退火炉工艺工作总结2011年10月12日，我进入了河北省首钢迁安钢铁有限责任公司实习（简称首钢迁钢）。首钢迁钢集中了国内外钢铁工业的先进技术工艺装备，主要工艺装备有：2座2650m3高炉，3台210吨转炉，LF、RH、CAS精炼炉各1台，2台双流板坯连铸机，2台8流弧形方坯连铸机，1套2160半连续式热轧带钢轧机，六条连续退火机组，一条酸洗连轧机组以及配套动力、发电、制氧等公辅设施。年设计能力为450万吨铁、450万吨钢、400万吨热轧板带钢进入公司，自己被分在了冷轧作业部设备管理室点检二班实习，工作时间是上午八点到下午五点，中间休息一个小时。点检二班主要负责连退5、6#线的日常点检工作，完成日反馈工作，并配合日常的机械电气检修工作。连退5、6#线的主要产品是高牌号无取向硅钢。其主要任务就是将二十辊轧机送来的冷轧卷表面清洗干净后通过脱碳及再结晶退火，消除带钢在冷轧过程中产生的应力、促使晶粒长大，并涂覆绝缘层，将钢中碳含量控制到30ppm以下，以保证磁性能、机械性能满足客户需求。下面就对实习的具体过程进行如下分析与介绍：1、安全教育培训安全是钢铁行业的立身之本，是企业经济效益的源泉,是职工根本利益之所在。进入迁钢以来，我经历了厂级、科室级，班组三级安全教育培训。通过安全教育培训，自己深刻的认识了一切危险源，也牢记安全这根弦。进入班组以后，班组以强化安全思想意识为中心,通过每周一的安全会认真学习总公司的《安全周报》、《职业病危害防治管理规定》和钢铁行业发生的重大事故，极大的加强了自己的的安全意识，提高了自己面对危险的应对措施。同时，也使自己更加清楚的认识了职业病的危害，熟悉有关职业病管理规章制度和操作规程，增强预防事故、控制职业危害能力。在日常工作中，自己有了明确具体的安全责任、目标和措施,使安全生产逐步形成了把“要你安全”转化为“我要安全”的自觉化管理格局，将工作危险减小到最低程度。2、机械点检安全规程（1）.进入现场必须穿戴好劳保用品，并作好互保、联保工作。（2）.进入工作区域，要走安全通道或指定的巡检路线，严禁在天车吊物下行走或停留。(3).进入工作区域及地面以下设备区域作业时，必须与岗位人员取得联系，经允许后方可进入工作现场。(4).在出口入口测厚仪投入使用过程中，保持2米以外的安全距离，必须佩戴辐射计量剂。（5）.熟知本岗位设备特性，设备点检时必须站在安全位置，躲开转动部位，以免设备运转伤人。（6）.进入活套区域，严禁跨越安全栏杆进行设备检查工作，如需进入活套内检查必须与操作工进行联系，停机掉张后方可进入。（7）.严禁在各类钢卷鞍座间跨越，并与钢卷小车行走地沟保持安全距离。（8）.注意碱液和涂层液对身体的伤害，如有液体溅到身上，及时用清水清洗干净。（9）.焊机焊接作业时，严禁靠近焊机，防止焊机移动伤人。（10）.进入煤气、氮气、蒸汽等介质气体区域巡检时，需两人以上协同进行，携带报警器，并防止蒸汽伤人。（11）.检查铬酸管路时必须站在安全位置，以免酸液溅出伤人。（12）.检查辊子时，要做好防护，防止辊子落下伤人。（13）.进入打捆机区域要注意避开捆带导路，防止捆带飞出伤人，检查之前要与当班操作工联系确认，检查完毕及时离开。（14）.进入步进梁地沟内时，要注意步进梁及拖链的运动，小心设备伤人，严禁跨越运行中的步进梁，防止伤人。（15）.天车设备进行点检时，必须事先操作上下车联系告知器与操作工联系确认后，方可上下车。（16）.日常点检严禁进入危及人身安全的设备区域和场所，必须进入了解情况时，要严格执行“设备操作牌、停送电对号牌的管理规定”，正确使用安全销等防护装置进行安全防护。3、岗位安全生产职责（1）严格执行规章制度、岗位操作规程及安全措施；对本岗位安全规程、措施提出修改补充意见。（2）服从管理、做好对环境、设备设施等的安全确认工作，落实自保、互保、联保要求，做到“三不伤害”。（3）对本岗位的设备安全装置，工作区域内的安全防护设施进行检查维护，并对其完好状态负责；对发现的事故隐患立即报告，并采取临时控制措施。（4）参加安全生产的教育培训、掌握本岗位工作所需的安全生产知识、提高安全生产技能，增强事故预防和应急处理能力。（5）遇事故发生，在场人员必须在确保安全的条件下尽可能抢救伤员和财产，防治事故发展和损失的扩大；要立即向上级报告事故情况，保护好现场并协助调查。入口段工艺流程图：轧后库轧后库步进梁步进梁11#入口存放鞍座运卷车运卷车2#入口存放鞍座2#入口存放鞍座1#钢卷车2#2#钢卷车1#1#入口钢卷鞍座2#2#入口钢卷鞍座宽度、高度对中宽度、高度对中宽度、高度对中宽度、高度对中2#2#开卷机1#开卷机2#2#转向夹送辊1#转向夹送辊测厚测厚测厚测厚2#张力辊2#张力辊剪切剪切剪切2#张力计辊废料斗2#张力计辊废料斗1#转向辊废料斗碱喷淋3碱喷淋3#转向夹送辊碱刷洗焊接碱刷洗焊接电解液清洗1电解液清洗1#张力辊高压水喷淋4高压水喷淋4#转向夹送辊水刷洗1#水刷洗1#张力计辊水喷淋入口活套水喷淋入口活套1#热风干燥1#热风干燥1#APC5#纠偏辊5#纠偏辊1#、2#、3#、4#纠偏辊退火段工艺流程图：5#5#转向夹送辊3#3#张力辊44#张力辊3#3#张力计辊11#焊缝检测张力释放装置张力释放装置入口密封室入口密封室预热/无氧化炉预热/无氧化炉11#炉喉辐射管加热炉辐射管加热炉均热炉均热炉２２＃炉喉管冷炉管冷炉膨胀节膨胀节保护气体循环喷射冷却保护气体循环喷射冷却出口密封室出口密封室最终气体喷射冷却最终气体喷射冷却2#2#APC4#4#张力计辊水喷淋冷却水喷淋冷却2#2#热风干燥66#纠偏辊出口段工艺流程图：55#张力辊涂层机涂层机干燥炉干燥段干燥炉干燥段干燥炉烧结段干燥炉烧结段空气喷射冷却空气喷射冷却33#APC5#5#张力计辊6#6#张力辊77#纠偏辊入口活套入口活套8#8#、9#纠偏辊测厚测厚测铁损测铁损10#纠偏辊10#纠偏辊8#转向夹送辊8#转向夹送辊7#转向夹送辊6#转向夹送辊6#转向夹送辊1#卷取机1#卷取机2#卷取机表面质量检查表面质量检查2#卸卷小车2#卸卷小车1#卸卷小车7#张力辊出口卸卷鞍座出口卸卷鞍座7#张力辊出口卸卷鞍座出口卸卷鞍座分切剪分切剪废料斗取样斗称重称重废料斗取样斗称重称重吊入剪切前库吊入剪切前库1、连退机组的主要任务及原理连退机组的任务是将冷轧带钢表面清洗干净后通过脱碳及再结晶退火，消除带钢在冷轧过程中产生的应力、促使晶粒长大，并涂覆绝缘层，将钢中碳含量控制到30ppm以下，以保证磁性能、机械性能满足用户需求。机组主要功能如下：（1）清洗冷轧带钢表面污垢；（2）消除冷轧带钢内应力；（3）将钢中的碳含量控制到30ppm以下；（4）完成再结晶并使再结晶晶粒长大，最终形成完善、均匀的再结晶晶粒，获得成品所要求的磁性；（5）对带钢表面涂敷绝缘层，使成品获得必要的绝缘性能。CA1-4机组首先通过喷洗、刷洗和电解清洗等手段清除带钢表面油污等杂质，然后使带钢通过退火炉进行加热、均热、冷却等工艺控制过程，实现脱碳、消除冷轧产生的应力、再结晶及晶粒长大并在连续退火后的带钢表面涂覆绝缘涂层，以保证磁性能、机械性能和表面质量符合要求。一般将带钢中的碳含量控制到30ppm以下，退火时通过张力控制使带钢保持平整。1.2.1、脱脂经酸连轧机组轧制后的带钢在退火前先用70~80℃、浓度为3%~5%1.2.2、退火为了尽快地使带钢发生再结晶和晶粒长大，要快速升到规定的退火温度，使晶粒粗化，改善织构和磁性，因此连续退火炉前段设有一高温加热区（煤气明火加热区），炉温为1100~1250℃连续退火炉的入口和出口处都用氮气密封。退火温度必须在相变点以下，因为相变可产生大小混合晶粒，破坏有利织构组分和减慢脱碳速度，使磁性变坏。在α相区内，随着退火温度增高和退火时间延长，中低牌号无取向电工钢晶粒尺寸增大，铁损（P1.5/50）降低，而磁感应强度和硬度也降低。连续退火机组采用高温短时间退火工艺。中低牌号电工钢一般采用的退火温度为750~950℃，晶粒直径为0.02~0.04mm1.2.3、脱碳碳在硅钢成品中是有害元素，它能导致晶格畸变，降低磁性且使塑性变坏。连续退火炉中脱碳主要利用混合保护气体中的水蒸汽降低带钢碳含量，但若水蒸汽含量太多就会使带钢氧化，所以需对炉内气氛露点及分压比进行合理的控制。氢气在脱碳过程中的作用为：（1）氢是间隙原子，可代替碳原子的位置，加快带钢内部的碳原子向带钢表面的扩散速度；（2）氢可保护硅在富含水蒸汽的气氛中不易被氧化；（3）硅带钢的氧化主要有两个反应：Fe+H2O=FeO+H2；Si+2H2O=2H2+SiO2。影响脱碳的主要因素还有：(1)相变的影响。碳在bcc的α－Fe中扩散速率比在fcc的γ－Fe中大256倍，因为前者的原子排列密度小。在α－Fe相区脱碳更有利。(2)原始碳含量的影响。原始碳含量愈高，脱碳速度愈快。(3)带钢厚度的影响。带钢越薄，碳向表面扩散越快。(4)硅和铝含量的影响。因为硅和铝不形成碳化物，有排斥碳原子的作用。（Si+Al）含量增高，加速钢中碳的扩散，促进脱碳。一般认为：在800℃左右的温度下，当PH20/PH2<0.5，H2连续退火炉退火时要控制好炉内张力以保证良好的板形和磁性，并可使横向铁损降低。在保证良好板形前提下应尽量减低炉内带钢张力，张力过大，铁损明显增高，也易发生断带。1.2.4、涂层涂层段设备位于连续退火炉后部，对连续退火后的带钢表面涂覆绝缘涂层，并完成绝缘涂层的干燥和烧结,以防止铁芯叠片间发生短路而增大涡流损耗，提高其电磁性能。每条机组设置两台两辊式涂层机（一用一备）。涂层烧结的好坏直接影响涂层的质量。每种涂层都有固定的烧结温度和时间，但在实际生产中，要根据带钢的厚度、宽度及机组的速度对烧结工艺进行设定，并在生产中根据涂层质量进行调整。2、连续退火工艺及设备连续退火工艺流程图入口密封室入口密封室预热/无氧化炉预热/无氧化炉11#炉喉辐射管加热炉辐射管加热炉均热炉均热炉２２＃炉喉管冷炉管冷炉膨胀节膨胀节保护气体循环喷射冷却保护气体循环喷射冷却出口密封室出口密封室最终气体喷射冷却最终气体喷射冷却该段为碳钢气密焊的箱体结构，内衬耐火材料。由炉壳、密封门、密封辊、N2喷管等组成（如图2.1）。为减小进口密封室断面，采用平顶吊挂结构，炉口只允许带钢和穿带工具通过。为了防止前板受热变形，引起炉内气体泄露，前板采用水冷结构。密封门助于手动卷扬上下升降以调整它与密封辊的间隙；密封辊置于炉子进口处带钢通过线的上下方；N2喷管设置在进口密封室内部，带钢上下方各设置一根，经其上面的扁平喷嘴，将N2喷向带钢。上喷吹管可转动，便于穿带时穿带棒可顺利通过。1-下密封辊2-上密封辊3-炉门4-上密封辊提升机构5-N2密封装置6-手动卷扬机7-密封室带钢入口8-炉门冷却水给水9-炉门冷却水排水10-密封辊冷却水管图2.1进口密封室简图功能：用来隔离炉内气体与炉外空气，阻止炉外空气进入炉内。主要技术参数：—炉子规格：炉长1500mm，炉膛净宽1700mm；—密封金属件及提升装置：1套；—炉壳：1套，普碳钢气密焊结构；—密封辊：2根，水冷，外径150mm；—N2喷管：2根，外径140mm，材质0Cr25Ni20。该段由炉子本体、烧嘴、炉压控制挡板、排烟系统、助燃风机、点火风机等组成。炉子本体为碳钢气密焊的箱体结构，由炉壳和耐火材料组成。PH段炉顶设有炉压控制挡板（D7），其结构为碳钢焊接结构。排烟系统由烟道、烟道隔离挡板（D6）、换热器、NOF炉压控制挡板（D1）、排烟风机、烟囱等组成。排烟系统将NOF燃烧废气经PH和换热器排往烟囱，为了调整炉压和操作安全，设有挡板和控制系统。烟囱为碳钢焊接结构，换热器前烟道为碳钢焊接结构，内衬耐火材料，换热器后烟道为碳钢管，外包隔热材料。在PH炉壳侧壁上装有补燃烧嘴，仅供空气。NOF段明火烧嘴安装在炉子的两侧炉墙上，在带钢上下交错布置。1-膨胀珍珠岩2-B5-Y1003-C12-T-34-N2-U1075v100S6-B2-T-37-B6-T-38-N2-S1089-炉辊10-炉膛11-钢结构图2.2PH段截面耐材简图功能：PH利用NOF排出烟气的物理热、NOF未燃尽气体和SF流过来的氢气燃烧的化学热预热带钢至要求温度，该炉段为弱氧化气氛。NOF采用明火烧嘴将带钢快速加热到工艺要求温度，同时，为防止带钢表面氧化，要求空燃比小于1，尽量实现炉内无氧化气氛。该段为碳钢气密焊的箱体结构，内衬耐火材料，由炉壳、挡板（D5）等组成。炉喉内设置一对档板，用气缸驱动，参与炉子的在线控制。功能：位于NOF和RTF之间，既能阻挡NOF对RTF的热辐射，又能在必要时，阻止NOF炉气倒流进入RTF和SF，污染炉膛。主要技术参数：—炉子规格：炉长3500mm，炉膛净宽1700mm；炉壳：1套，为普碳钢气密焊结构。该段由炉子本体、烧嘴、辐射管、排烟系统、助燃风机、点火风机等组成（如图2.3、2.4）。炉子本体为碳钢气密焊的箱体结构，由炉壳和耐火材料组成。排烟系统由烟管、烟囱及挡板组成。RTF炉内充满从RJC和SF段流过来的N2和H2+N2混合气，呈还原气氛。为了维持炉内气氛，RTF采用了吸入型辐射管烧嘴。烧嘴安装在炉子的侧墙上,布置在带钢上下。炉墙、炉顶及炉底用耐火砖砌筑。1-排烟管道2-炉辊3-辐射管烧嘴图2.3RTF段简图1-辐射管2-辐射管烟道3-排烟管道4-带钢截面5-炉膛6-A137-B2-T38-膨胀珍珠盐9-B2-Y10010-钢结构图2.4RTF截面示意图功能：为了防止带钢在NOF内出现带钢氧化、断带、降低磁性，带钢在NOF内的加热温度不宜过高，为此设置了RTF。整个系统处在N2+H2的保护气氛下，微弱氧化的带钢表面被还原。由炉子本体、电加热装置组成（如图2.5），体为碳钢气密焊的箱体结构，由炉壳和耐火材料组成。炉墙、炉顶及炉底为耐火砖砌筑结构。炉内气氛为干和加湿的H2、N2混合气，设有炉内气氛露点连续检测和氢分析，对炉内气氛进行有效控制，采用电加热。1-膨胀珍珠岩2-B5-Y1003-C12-T-34-B65-A13-T36-电阻带7-钢结构8-炉辊9-N2-U107图2.5SF段简图功能：均热炉用来使带钢在规定温度下进行脱碳和再结晶。采用电加热，炉温控制段数分为15段，采用可控硅单独控制。电阻带放在炉底耐火砖的沟槽内，这种结构可以避免加热元件在断带时被破坏。电阻带横向布置，确保带钢宽度方向上温度的均匀性。主要技术参数：—炉子规格：炉长138200mm，炉膛净宽1700mm，最高设计炉温950℃—炉壳：1套，为普碳钢气密焊结构；电阻带：分15段控制，每段功率为225kW，加热元件的材质均为Fe-Cr-Al。炉体为碳钢气密焊的箱体结构，由炉壳和耐火材料组成。顶部预留板温计安装孔，用于需要时监测带钢温度。炉喉断面狭小，能有效减少热辐射。有部分炉顶做成活动盖板，当炉内万一出现爆炸时，可由此处泄压，保证炉设备的整体安全。功能：用于挡住SF对冷却段的热辐射。主要技术参数：炉子规格：炉长2200mm，炉膛净宽1700mm；炉体为碳钢气密焊的箱体结构，由风机、炉壳、耐火材料、冷却管、排气管等组成（如图2.6，2.7）炉靠排废风机造成的负压吸入冷风间接冷却带钢，排出的废气单独排出厂房外。1-炉辊2-冷却管3-板温计预留孔4-热电偶图2.6F段简图1-辐射管2-辐射管烟道3-排烟管道4-带钢截面5-炉膛6-A137-B2-T3图2.7气体管路分布示意图功能：采用冷却管对带钢进行间接冷却，以保持良好的板形。FBE为耐热钢经特殊焊接制成的气密结构，内表面贴有陶瓷纤维。FBE设在冷却管炉与保护气体循环喷射冷却炉之间（如图2.8图2.8FBE简图功能：用来吸收炉子的热膨胀。主要技术参数：—长度：约1200mm；—材质：0Cr25Ni20；—使用温度：900℃最大压缩量：160mm，设计中避免对膨胀节的拉伸。由控制冷却段和快速冷却段组成，其中控冷段由16组构成，快冷段由18组构成。控冷段和快冷段循环喷射的过程完全相同，结构一样（如图2.9）。图2.9RJC简图每段都由炉壳、喷箱、循环通道、循环风机、换热器等组成，不同点主要在于循环风量的控制方面。控制冷却段的循环风机采用交流变频调速电机，通过调节风量控制带钢的冷却速度，使带钢在该段按工艺速度冷却。快速冷却段的风量则不可调，始终以其最大风量循环喷射冷却带钢，快速冷却到200℃以下。为了保证带钢冷却的均匀性，冷却段每组均为5分割结构风道，喷吹箱结构非常复杂，各风道均有调节用的挡板，以控制各通道的风量，使带钢宽度方向冷却速度保持一致。RJC炉内压力分布极其复杂，可能有SF的H2倒流至RJC。如果一旦吸入空气，与H2汇合后，有引起爆炸的危险，造成设备、人身事故。为防止这种异常现象的发生功能：用来按规定的冷却速度将带钢冷却至工艺要求的温度。碳钢气密焊的箱体结构，由炉壳、密封门、密封辊、N2喷管、辉光加热器等组成（如图2.10）。1-密封辊2-N2喷管3-密封门图2.10出口密封室简图为增加出口密封室的密封性，出口密封室断面设置狭小，炉口只允许带钢和穿带工具通过。密封门借助于手动卷扬上下升降以调整它与密封辊的间隙。密封辊置于炉子出口处带钢通过线的上下方。密封帘置于出口密封室炉辊上方，陶瓷纤维布帘的下沿始终与带钢上表面接触，和炉辊一起构成出口的密封。为了安全，在密封室顶部设有辉光加热器（它始终处于炽热状态，一旦炉压降低，若有少量空气进入也会自动烧掉，避免与H2混合，产生爆炸的危险）。同时该处也是事故N2通入点之一，此处设压力检测点。功能：用来密封来自RJC的保护气体和阻止外界空气进入RJC。主要技术参数：—炉子规格：炉长2500mm，炉膛净宽1700mm；—炉壳：1套，采用普碳钢气密焊结构；—密封辊：2根，外径125mm；辉光加热器：2台，每台0.47kW，电源AC100，50Hz，单相。共3组，每组FJC都由冷却风机、风道及风箱组成，风道及环形风箱均为碳钢焊接结构，FJC结构如图2.11所示：图2.11FJC简图功能：用来最终冷却带钢，FJC出口带钢温度低于100℃主要技术参数：—炉长：6000mm；—冷却风机：3台，每台流量×压力为200（m3/min）×2.4（kPa），电机功率15kW。经过近一年的实习，经历了很多，学习到了很多，同时也收获了很多的知识，主要表现在