高温退火炉气氛平衡控制系统的设计方案

　　有研究将热镀锌高温退火炉通过转变快冷段保护气氛注入系统，直接将氢气注入快冷段三个冷却区域进行气氛调节，在硬件改造的基础上开发气氛平衡控制系统来提高其内部HNx气氛中氢气含量。具体为，在快冷段出入口各增加一对密封辊，在机组速度大于40m/min时，密封辊闭合与带钢同向运动，在防范快冷段气氛向缓冷段、均衡段扩散的同时也可防范带钢在快冷段冷由于气体喷涌发生抖动产生擦划伤。在此基础上，结合原炉压调节系统，改变退火炉各工艺段HNx注入量与注入形式，平衡了炉压，阻止快冷段HNx气体向其他区域扩散，在快冷段实现高氢冷却。

　　本设计方案是在整体研究传统高温退火炉特点的基础上,对退火炉气氛平衡系统进行研究和改造,该设计思路是在增加快冷段氢气含量的同时不对退火炉体进行大规模结构改造,尽量使设备结构简单化便于实际生产中的使用和维护。对快冷段气氛平衡控制系统建立两个大的系统:主控系统和安保控制系统。主控系统着重负责设备的逻辑控制和工艺过程参数控制等。安保控制系统主要负责监测设备所在环境的用氢安全,并触发紧急情况处理的应急策略,即便在PLC程序失去控制后也能实现氢气使用的安全控制。

　　新设计的高温退火炉气氛平衡控制系统可分有以下五个子系统;（1）退火炉的保护气氛注入系统;（2）退火炉炉压调节控制系统;（3）快冷段出入口防扩散控制系统;（4）快冷段气氛分析与监控系统;（5）快冷段安保控制系统。在气氛平衡控制系统各子系统的设计中结合模块化、集成化的设计理念，使得各子系统的功能部分紧密相连。