本发明专利技术是一种高温还原性保护气体的循环干燥系统及方法，包括：将带钢入口段的还原性保护气体经高温风机供入炽热焦炭层；使含有一定水分的还原性保护气体在炽热焦炭层内充分反应，生成一氧化碳或二氧化碳和氢气，并使还原性保护气体中水分含量降低而使露点值降到满足重复使用条件，随后进入气体净化装置进行除尘净化；将充分干燥并净化后的还原性保护气体送到检测站，检测H2、CO和CO2浓度；以及经增压泵使控制比例的还原性保护气体重新进入退火炉还原段还原带钢。带钢在连续热处理生产过程中，还原性保护气体不需要冷却和加热而可直接循环再生使用，使工序减少、能耗降低，而不改变还原性保护气体的还原本性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种工业用还原性保护气体的循环利用方法，具体说涉及一种。
技术介绍
随着冷轧及热镀锌产品应用范围的不断扩大，各行业对产品的质量要求愈来愈高。在冷轧带钢连续生产过程中，还原性保护气体成分对产品质量有着举足轻重的作用；还原性保护气体的成分范围，即其安全可靠性直接关系到带钢连续生产线的正常运行，而且还原性保护气体的成分和纯净度质量又直接影响到带钢产品的表面质量。所谓还原性保护气体，主要是指在退火炉内保护带钢不被氧化的还原性气体或中性气体，一般由氢气和氮气组成；而还原性保护气体中的水蒸汽在高温下属有害气体成分，不但能在带钢表面发生氧化作用，影响产品质量，还能使带钢发生脱碳现象。在温度达900°C时，抑制铁氧化的最小氢水比为1.6，温度下降，比值迅速上升；在温度达到700°C时氢水比提高到2.3，在300°C时氢水比进一步提高到20。因此，生产过程中必须始终保持气体的干燥性，使气体露点维持在较低水平。工业领域常用的气体干燥方法有冷冻冷凝除水和采用干燥剂脱水。冷凝除水用于气体中水分较多或者含水量在常温下远高于饱和浓度的情况，通过冷凝将还原性保护气体里的大部分水分除去，其干燥能力受冷冻剂气化温度限制；对于高温还原性保护气体来说因为冷凝除水法需要对高温气体进行冷却，干燥后又需要加热至原来温度，这必然造成巨大的能源浪费。深度干燥气体一般采用干燥剂脱水，常用的干燥剂有硅胶、活性氧化铝、分子筛等，一般可将气体干燥到露点值_40°C以下，但该方法普遍存在的缺点是使用温度较低，一般在150°C以下，相对于冷轧带钢的常用退火温度800°C而言，仍存在温差大，造成能耗浪费大的问题。因此，需要开发一种能适合对高温气体进行干燥方法，既不会破坏保护气氛性质又可达到能耗小和避免能源浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以便带钢在连续热处理生产过程中，还原性保护气体不需要冷却和加热，而可直接循环再生使用，以减少工序、降低能耗，同时不改变还原性保护气体的还原本性。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种高温还原性保护气体的干燥系统，包括还原退火炉，退火炉还包括还原段和冷却段，还原段包括加热段和均热段，其特征在于:该系统还包括高温风机、炽热焦炭层、气体净化装置和检测站，高温风机输入端通过管道连接至加热段的带钢入口端，输出端通过管道连接至炽热焦炭层，将带钢入口端的还原性保护气体经高温风机供入炽热焦炭层；炽热焦炭层输出端通过管道连接至气体净化装置，输入的含有一定水分的还原性保护气体在炽热焦炭层内充分反应，生成一氧化碳或二氧化碳和氢气，并使还原性保护气体中水分含量降低至满足重复使用条件后，输入气体净化装置；气体净化装置通过管道连接至检测站，通过气体净化装置对输入的还原性保护气体进行除尘净化，并输入检测站；检测站的一输出端通过管道连接至均热段，用以检测输入的还原性保护气体中的H2、CO和C02浓度；若CO、C02浓度超过规定值，通过放散阀调节，同时补充新鲜的h2和n2，以控制H2，CO,和C02三者浓度相对固定，并将浓度控制后的还原性保护气体通过设置的增压泵重新进入退火炉的均热段且与带钢运行方向逆行，用以还原带钢，并形成循环。另一方面，本专利技术提供一种高温还原性保护气体的循环干燥方法，在高温还原性保护气体的干燥系统中实施，包括以下步骤:将带钢入口段的还原性保护气体经高温风机供入炽热焦炭层；使含有一定水分的还原性保护气体在炽热焦炭层内充分反应，生成一氧化碳或二氧化碳和氢气，并使还原性保护气体中水分含量降低而使露点值降到满足重复使用条件，随后进入气体净化装置进行除尘净化；对充分干燥并净化后的还原性保护气体进行检测，检测H2、CO和C02浓度；若C0、co2浓度超过规定值，通过放散阀调节，同时补充新鲜的h2和n2，以控制H2，CO,和C02三者浓度相对固定；经增压泵使控制浓度的还原性保护气体重新进入退火炉的均热段进行还原带钢，并与带钢运行方向逆行，以形成循环。在所述的干燥系统内还原性保护气体使用温度为500?1000°C。经控制浓度后的还原性保护气体包含:1-99%的H2、0.5-97%的惰性气体、0-5%的 Η20、0.25-20% 的 C0、0.25-20% 的 C02。经控制浓度后的还原性保护气体包含:5-75%的H2、20-90%的惰性气体、0.1-2%的 η2ο、1-10 % 的 C0、1-10 % 的 C02。所述的惰性气体为队或八『。在500°C时，所述的还原性保护气体的氢水比最小为4.1 ;在1000°C时，所述的还原性保护气体的氢水比最小为0.9。所述的炽热焦炭层的炭层温度为700?1000°C。所述的高温风机满足抽取高温气体的功能，使用温度为350?1000°C。还原性保护气体在炽热焦炭层内充分反应，其化学反应方程式表述如下:C+H20 = C0+H2C+2H20 = C02+2H2o本专利技术的解决方案是将高温下的还原性保护气体直接通过炽热的炭层，采用化学法使还原性保护气体中的水蒸汽与炭层反应，生成一氧化碳或二氧化碳和氢气，从而实现高温下将水蒸汽去除，即通过化学反应将水蒸汽消耗掉，反应产生的一氧化碳和氢都是还原性气体，不会破坏保护气氛性质，非常适合高温下还原性保护气体的干燥，从而尤其适用于带钢连退生产线及带钢连续热镀锌生产线循环使用的还原性保护气体系统。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:脱水过程在高温下进行，还原性保护气体不需冷却和加热即可实现循环再生使用，因此工序少、能耗低、能源利用率高；还原性保护气体在脱水前后不改变还原性保护气体的还原本性，可循环使用；可根据需求，通过控制炭层温度、炭层高度、气流速度等参数，从而调节还原性保护气体与炭层的反应程度来灵活控制脱水程度，实现经济性与实用性的平衡协调。【附图说明】图1是本专利技术一个实施例的高温还原性保护气体的循环干燥方法的工艺原理图。【具体实施方式】为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作详细说明。首先需要说明的是，本专利技术并不限于下述【具体实施方式】，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本专利技术，各技术术语可以基于本专利技术的精神实质来作最宽泛的理解。在附图中相同的附图标记表示相同的部分本专利技术的一种高温还原性保护气体的循环干燥系统，适用于带钢连退生产线及带钢连续热镀锌生产线，能在高于500°C的高温下使用，如图1所示，该系统包括还原退火炉21，退火炉21还包括还原段和冷却段4，还原段包括加热段2和均热段3，该系统还包括高温风机(图中未示出)、炽热焦炭层6、气体净化装置7、检测站8以及多个流量阀5、9、放散阀10，高温风机输入端通过管道连接至加热段2的带钢入口端，输出端通过管道连接至炽热焦炭层6，将带钢入口端的还原性保护气体经高温风机供入炽热焦炭层6 ;炽热焦炭层6输出端通过管道连接至气体净化装置7，输入的含有一定水分的还原性保护气体在炽热焦炭层6内充分反应，生成一氧化碳或二氧化碳和氢气，并使还原性保护气体中水分含量降低至满足重复使用条件后，输入气体净化装置7 ;气体净化装置7通过管道连接至检测站8，通过气体净化装置7对输入的还原性保护气体进行除尘净化，并输入检测站8 ;检测站8的一输出端通过管道连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高温还原性保护气体的干燥系统，包括还原退火炉，退火炉还包括还原段和冷却段，还原段包括加热段和均热段，其特征在于：该系统还包括高温风机、炽热焦炭层、气体净化装置和检测站，高温风机输入端通过管道连接至加热段的带钢入口端，输出端通过管道连接至炽热焦炭层，将带钢入口端的还原性保护气体经高温风机供入炽热焦炭层；炽热焦炭层输出端通过管道连接至气体净化装置，输入的含有一定水分的还原性保护气体在炽热焦炭层内充分反应，生成一氧化碳或二氧化碳和氢气，并使还原性保护气体中水分含量降低至满足重复使用条件后，输入气体净化装置；气体净化装置通过管道连接至检测站，通过气体净化装置对输入的还原性保护气体进行除尘净化，并输入检测站；检测站的一输出端通过管道连接至均热段，用以检测输入的还原性保护气体中的H2、CO和CO2浓度；若CO、CO2浓度超过规定值，通过放散阀调节，同时补充新鲜的H2和N2，以控制H2，CO，和CO2三者浓度相对固定，并将浓度控制后的还原性保护气体通过设置的增压泵重新进入退火炉的均热段且与带钢运行方向逆行，用以还原带钢，并形成循环。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谭宁，李俊，刘益民，史良权，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。