RU2684465C2 - Reducing gas circulation recycling system for pickling-free continuous annealing furnace and utilization method therefor - Google Patents

Reducing gas circulation recycling system for pickling-free continuous annealing furnace and utilization method therefor Download PDF

Info

Publication number
RU2684465C2
RU2684465C2 RU2016151999A RU2016151999A RU2684465C2 RU 2684465 C2 RU2684465 C2 RU 2684465C2 RU 2016151999 A RU2016151999 A RU 2016151999A RU 2016151999 A RU2016151999 A RU 2016151999A RU 2684465 C2 RU2684465 C2 RU 2684465C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
reducing gas
section
pipe
strip steel
Prior art date
Application number
RU2016151999A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016151999A (en
RU2016151999A3 (en
Inventor
Цзюнь Ли
Нин ТАНЬ
Синьцзянь МА
Чуан ГУАНЬ
Original Assignee
Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Publication of RU2016151999A publication Critical patent/RU2016151999A/en
Publication of RU2016151999A3 publication Critical patent/RU2016151999A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2684465C2 publication Critical patent/RU2684465C2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/561—Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/40—Arrangements of controlling or monitoring devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/008—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases cleaning gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to reducing gas recirculation technology, in particular to a reducing gas circulation recycling system for a pickling-free continuous annealing furnace and a utilization method therefor. Said system includes an exhaust fan located at the inlet where strip steel enters the preheating section and configured to extract the reducing gas from the preheating section, a heat exchanger made with the possibility of cooling the recovered reducing gas by means of heat exchange, a gas cleaning device with a drying agent made with the possibility of cleaning and drying the reducing gas, a gas mixing device made with the possibility of mixing the dried reducing gas with a make-up gas with the formation of the mixed reducing gas, two pressure sensors, the first of which is configured to determine the pressure in the furnace, and the second is made with the ability to determine the pressure of the mixed reducing gas in the gas-mixing device, and a reducing gas concentration sensor configured to determine the concentration of the reducing gas.EFFECT: technical result is to reduce energy consumption and reduce the cost of production.13 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к технологии рециркуляции восстановительного газа, в частности, к системе рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления и способу ее применения.The present invention relates to a reducing gas recirculation technology, in particular, to a reducing gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching and to a method for using it.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Когда горячекатаный лист подвергается последующей обработке или воздействию сред, как правило, для удаления слоя окислов железа используется процесс травления; в последние годы уделяется большое внимание процессу, когда горячекатаный лист подвергают непосредственно низкому отжигу без травления, а железо восстанавливают из слоя окислов железа с помощью восстановительного газа, при этом использование непосредственно восстановленного железа не только улучшает восстановление металла и изделия, но и упрощает производственный процесс.When a hot-rolled sheet is subjected to further processing or exposure to media, an etching process is typically used to remove the layer of iron oxides; In recent years, much attention has been paid to the process when a hot-rolled sheet is directly subjected to low annealing without etching, and iron is reduced from a layer of iron oxides using a reducing gas, while the use of directly reduced iron not only improves the recovery of metal and product, but also simplifies the production process.

Патенты №№ US 6402852 B2, US 6588491 B2, WO 00/12233, WO 0003815 A1 и WO 0191929 A1 раскрывают способы и устройства для удаления окисной пленки на горячекатаной полосовой стали путем восстановления с помощью водорода. В рамках технологического процесса восстановительная водородная среда отнюдь не является чрезмерной, при этом большая часть водорода расходуется на слой окислов железа, а остальное небольшое количество водорода непосредственно сжигается и затем выводится.Patents Nos. US 6402852 B2, US 6588491 B2, WO 00/12233, WO 0003815 A1 and WO 0191929 A1 disclose methods and devices for removing an oxide film on hot rolled strip steel by reduction with hydrogen. In the framework of the technological process, the reducing hydrogen medium is by no means excessive, while most of the hydrogen is spent on a layer of iron oxides, and the remaining small amount of hydrogen is directly burned and then removed.

В патенте США № US 6258186 B1 раскрыт способ удаления слоя окислов железа на горячекатаной стальной полосе с помощью водорода с последующей горячей гальванизацией; однако этот процесс не связан с использованием восстановительного газа.US Pat. No. 6,258,186 B1 discloses a method for removing a layer of iron oxides on a hot rolled steel strip using hydrogen, followed by hot galvanization; however, this process is not associated with the use of reducing gas.

В патентах КНР №№ CN 101956061 и CN 102653815 раскрыты способы регенерации и рециркуляции защитного газа для колпаковой печи светлого отжига, в которых для удаления после конденсации воды в конденсаторе, поглощения масла в маслоотделителе и глубокой сушки для удаления воды, защитный газ вновь подают в колпаковую печь светлого отжига; однако эти способы не решают задачу систематической утилизации энергии защитного газа от высокой температуры к низкой, а затем от низкой температуры к высокой.In Chinese patents Nos. CN 101956061 and CN 102653815, methods are described for regenerating and recirculating a protective gas for a bell annealed furnace, in which, to remove water after condensation in the condenser, oil absorption in the oil separator and deep drying to remove water, the protective gas is again fed into the bell gas light annealing furnace; however, these methods do not solve the problem of the systematic utilization of the energy of the protective gas from high to low temperature, and then from low to high temperature.

Патент КНР №200710039842,8 раскрывает способ рециркуляции защитной атмосферы в печи для отжига и направлен на восстановление атмосферы в непрерывной печи для отжига с азотированием для ориентированной кремнистой стали; в ней основным процессом является то, что восстановительный газ для удаления примесей после конденсационной дегидратации и фильтрации поступает в трубопроводную систему сгорания для нагрева полосовой стали; этот способ представляет собой одноцикловый способ, который не обладает высокой эффективностью утилизации, в результате чего возникают потери энергии.China Patent No. 200710039842.8 discloses a method for recirculating the protective atmosphere in an annealing furnace and aims at restoring the atmosphere in a continuous nitriding annealing furnace for oriented silicon steel; in it, the main process is that the reducing gas to remove impurities after condensation dehydration and filtration enters the pipeline combustion system to heat the strip steel; this method is a one-cycle method that does not have a high recycling efficiency, resulting in energy losses.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Перед настоящим изобретением ставится задача создания системы рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления и способа ее применения, которые обеспечивают экономию энергии и снижение себестоимости.The present invention is tasked with creating a recovery gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching and a method of its application, which provide energy savings and cost reduction.

Поставленная задача решается за счет того, что в системе рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления, содержащей печь непрерывного отжига с секцией предварительного нагрева, секцией нагрева, реакционной секцией, секцией медленного охлаждения и секцией быстрого охлаждения, расположенными последовательно в направлении транспортировки узкой полосовой стали, согласно изобретению, дополнительно содержатся: вытяжной вентилятор, расположенный на входе полосовой стали в секцию предварительного нагрева и выполненный с возможностью извлечения восстановительного газа из секции предварительного нагрева; теплообменник, вход которого через трубу соединен с вытяжным вентилятором, и выполненный с возможностью охлаждения извлеченного восстановительного газа за счет теплообмена; газовое устройство очистки с осушающим агентом, вход которого через трубу соединен с теплообменником, и выполненное с возможностью очистки и высушивания восстановительного газа посредством удаления из него небольшого количества водяного пара, вырабатываемого при восстановлении полосовой стали; а также газосмесительное устройство, первый вход которого через трубу соединен с газовым устройством очистки с осушающим агентом, второй вход которого снабжен трубой подпитки подпиточным газом, а выход через трубу соединен с секцией быстрого охлаждения, и выполненное с возможностью смешивания высушенного восстановительного газа с подпиточным газом с образованием смешанного восстановительного газа, вводимого в секцию быстрого охлаждения для его протекания в направлении, противоположном направлению движения полосовой стали.The problem is solved due to the fact that in the reducing gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching, which contains a continuous annealing furnace with a preheating section, a heating section, a reaction section, a slow cooling section and a quick cooling section, located in series in the direction of transportation of a narrow strip steel, according to the invention, further comprises: an exhaust fan located at the inlet of the strip steel in the preheating section and configured to extract reducing gas from the preheating section; a heat exchanger, the inlet of which through the pipe is connected to an exhaust fan, and configured to cool the recovered reducing gas by heat exchange; a gas purification device with a drying agent, the inlet of which is connected through a pipe to a heat exchanger, and is configured to purify and dry the reducing gas by removing from it a small amount of water vapor produced during the reduction of strip steel; as well as a gas mixing device, the first inlet of which through a pipe is connected to a gas purification device with a drying agent, the second inlet of which is provided with a make-up gas make-up pipe, and the outlet through a pipe is connected to a quick cooling section, and configured to mix the dried reducing gas with make-up gas with the formation of a mixed reducing gas introduced into the rapid cooling section for its flow in the direction opposite to the direction of movement of the strip steel.

Система рециркуляции может дополнительно содержать два регулирующих клапана расхода, первый из которых установлен на трубе между секцией предварительного нагрева и теплообменником, а второй установлен на трубе подпитки подпиточным газом газосмесительного устройства, при этом система может дополнительно содержать бустерные насосы, расположенные на трубе между первым регулирующим клапаном расхода и теплообменником, на трубе между секцией быстрого охлаждения и секцией медленного охлаждения и на трубе между секцией медленного охлаждения и секцией нагрева и реакционной секцией, соответственно.The recirculation system may further comprise two flow control valves, the first of which is mounted on the pipe between the preheating section and the heat exchanger, and the second is mounted on the make-up gas feed pipe of the gas mixing device, while the system may further comprise booster pumps located on the pipe between the first control valve flow rate and heat exchanger, on the pipe between the quick cooling section and the slow cooling section and on the pipe between the slow cooling section and the heating section and the reaction section, respectively.

Система может дополнительно содержать устройство возмущающего воздействия, установленное в реакционной секции.The system may further comprise a perturbation device installed in the reaction section.

Система может дополнительно содержать два датчика давления, первый из которых соединен с секцией предварительного нагрева и выполнен с возможностью определения давления в печи, а второй посредством трубы соединен с газосмесительным устройством и выполнен с возможностью определения давления смешанного восстановительного газа в газосмесительном устройстве.The system may further comprise two pressure sensors, the first of which is connected to the preheating section and is configured to determine the pressure in the furnace, and the second is connected via a pipe to a gas mixing device and is configured to determine the pressure of the mixed reducing gas in the gas mixing device.

Система может дополнительно содержать датчик концентрации восстановительного газа, размещенный на трубе подпитки подпиточным газом и выполненный с возможностью определения концентрации восстановительного газа.The system may further comprise a reducing gas concentration sensor located on the make-up gas feed pipe and configured to determine the concentration of the reducing gas.

Система может дополнительно содержать датчик точки росы, подключенный посредством труб между газовым устройством очистки с осушающим агентом и газосмесительным устройством, при этом система может дополнительно содержать дополнительный датчик точки росы, установленный на трубе между газовым устройством очистки с осушающим агентом и датчиком точки росы.The system may further comprise a dew point sensor connected via pipes between the gas cleaning device with a drying agent and a gas mixing device, while the system may further comprise an additional dew point sensor mounted on a pipe between the gas cleaning device with a drying agent and a dew point sensor.

Система может дополнительно содержать уплотнительные ролики между секцией нагрева и реакционной секцией, а также между секциями быстрого и медленного охлаждения.The system may further comprise sealing rollers between the heating section and the reaction section, as well as between the fast and slow cooling sections.

Система может дополнительно содержать выпускной клапан, расположенный на втором выходе газосмесительного устройства и выполненный с возможностью выпуска избыточного восстановительного газа.The system may further comprise an exhaust valve located at the second outlet of the gas mixing device and configured to discharge excess reducing gas.

Система может в секции нагрева и реакционной секции дополнительно содержать устройства нагрева типа резистивного нагрева, или радиационного нагрева, или инфракрасного нагрева или индукционного нагрева.The system may, in the heating section and the reaction section, further comprise heating devices such as resistive heating, or radiation heating, or infrared heating or induction heating.

Осушающий агент может быть выбран из ряда, содержащего молекулярные сита, силикагель, активированный оксид алюминия, безводный хлорид кальция, оксид кальция, концентрированную серную кислоту или фосфорный ангидрид.The drying agent may be selected from the range comprising molecular sieves, silica gel, activated alumina, anhydrous calcium chloride, calcium oxide, concentrated sulfuric acid or phosphoric anhydride.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, способ применения системы рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления включает следующие шаги:In accordance with another aspect of the present invention, a method of using a reducing gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching includes the following steps:

- извлечение предварительно нагретого полосовой сталью восстановительного газа из секции предварительного нагрева и регулирование скорости его извлечения посредством управления скоростью вращения вытяжного вентилятора сигналом давления в печи, обнаруженным с помощью датчика давления;- extraction of the pre-heated preheated strip steel from the preheating section and controlling its extraction rate by controlling the speed of the exhaust fan by the pressure signal in the furnace detected by the pressure sensor;

- охлаждение извлеченного восстановительного газа в теплообменнике за счет теплообмена до температуры, приемлемой для следующего далее по ходу движения восстановительного газа газового устройства очистки с осушающим агентом;- cooling the recovered reducing gas in the heat exchanger due to heat exchange to a temperature acceptable for the gas purification device with a drying agent that follows downstream of the reducing gas;

- высушивание и очистка охлажденного восстановительного газа посредством удаления из него небольшого количества водяного пара и удаления следов примесей и сушки в газовом устройстве очистки с осушающим агентом и подача восстановительного газа в газосмесительное устройство;- drying and purification of the cooled reducing gas by removing a small amount of water vapor from it and removing traces of impurities and drying in a gas purification device with a drying agent and supplying the reducing gas to the gas mixing device;

- образование нового смешанного восстановительного газа путем смешивания высушенного восстановительного газа после выявления его состава датчиком концентрации с подпиточным газом;- the formation of a new mixed reducing gas by mixing the dried reducing gas after detecting its composition by a concentration sensor with make-up gas;

- введение нового смешанного восстановительного газа в секцию быстрого охлаждения в направлении, противоположном направлению движения полосовой стали, осуществление теплообмена на полосовой стали посредством быстрого охлаждения полосовой стали в секции быстрого охлаждения, медленного охлаждения в секции медленного охлаждения, где газ нагревается и затем поступает в реакционную секцию, в которой восстанавливает полосовую сталь, нагрев полосовой стали в секции нагрева и ее предварительного нагрева в секции предварительного нагрева, и затем извлечение восстановительного газа вытяжным вентилятором и подача его к теплообменнику для формирования нового цикла.- introducing a new mixed reducing gas into the rapid cooling section in the opposite direction to the strip steel movement, exchanging heat on the strip steel by quickly cooling the strip steel in the quick cooling section, slow cooling in the slow cooling section, where the gas is heated and then enters the reaction section in which restores the strip steel, heating the strip steel in the heating section and its preheating in the preheating section, then extracting the reducing gas exhaust fan and feed it to the heat exchanger for a new cycle.

После обработки в газовом устройстве очистки с осушающим агентом восстановительный газ может иметь значение точки росы не более -20°C, преимущественно не более -40°C.After treatment in a gas purification device with a drying agent, the reducing gas may have a dew point value of not more than -20 ° C, preferably not more than -40 ° C.

Реализация признаков изобретения обеспечивает технический результат, состоящий в обеспечении экономии энергии и снижении себестоимости рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления. Заявленный технический результат обеспечивается следующими обстоятельствами:The implementation of the features of the invention provides a technical result consisting in providing energy savings and reducing the cost of recirculation of the reducing gas for the continuous annealing furnace without etching. The claimed technical result is ensured by the following circumstances:

1. избыточный восстановительный газ (водород), не участвующий в реакции восстановления полосовой стали, может быть полностью переработан, что экономит ресурсы и снижает производственную себестоимость;1. excess reducing gas (hydrogen) that is not involved in the reduction reaction of strip steel can be completely processed, which saves resources and reduces production costs;

2. энергия может быть использована эффективно, а именно - охлажденный и высушенный смешанный восстановительный газ на выходе газосмесительного устройства используется для охлаждения горячей восстановленной полосовой стали, а высокотемпературный газ после реакционной секции используется для нагрева и предварительного нагрева полосовой стали, так что тепловая энергия и восстановительного газа, и полосовой стали используется эффективно;2. energy can be used efficiently, namely, the cooled and dried mixed reducing gas at the outlet of the gas mixing device is used to cool the hot reduced strip steel, and the high-temperature gas after the reaction section is used to heat and preheat the strip steel, so that the thermal energy and the reducing gas, and strip steel is used efficiently;

3. при рециркуляции газа загрязняющие вещества выделяются в малом объеме, и, в принципе, может быть реализован процесс с нулевым выбросом.3. During gas recirculation, pollutants are emitted in a small volume, and, in principle, a zero-emission process can be implemented.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фиг. 1 схематично представлена система рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления.In FIG. 1 schematically shows a reducing gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching.

Конкретный вариант осуществления изобретенияSpecific Embodiment

Сущность настоящего изобретения, его особенности и преимущества, частные варианты осуществления поясняются подробным описанием примеров ее осуществления со ссылками на чертеж. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено следующими частными вариантами осуществления.The essence of the present invention, its features and advantages, particular embodiments are illustrated by a detailed description of examples of its implementation with reference to the drawing. It should be noted that the present invention is not limited to the following particular embodiments.

Система рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления содержит печь непрерывного отжига с секцией 2 предварительного нагрева, секцией 3 нагрева, реакционной секцией 4, секцией 5 медленного охлаждения и секцией 6 быстрого охлаждения. Секции 2, 3, 4, 5 и 6 расположены последовательно в направлении транспортировки узкой полосовой стали 1. Система также содержит теплообменник 8, газовое устройство 9 очистки с осушающим агентом и газосмесительное устройство 10. В качестве газового устройства 9 очистки с осушающим агентом может быть использована колонна глубокой осушки.The reducing gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching comprises a continuous annealing furnace with a preheating section 2, a heating section 3, a reaction section 4, a slow cooling section 5, and a quick cooling section 6. Sections 2, 3, 4, 5, and 6 are arranged sequentially in the direction of transportation of the narrow strip steel 1. The system also includes a heat exchanger 8, a gas purification device 9 with a drying agent, and a gas mixing device 10. As a gas device 9, cleaning with a drying agent can be used deep drying column.

На входе полосовой стали 1 в секцию 2 предварительного нагрева установлен вытяжной вентилятор (на рисунке не показан), который предназначен для извлечения восстановительного газа из секции 2 предварительного нагрева. Сигнал давления в печи, определяемый с помощью первого датчика 17 давления, соединенного с секцией 2 предварительного нагрева, поступает на вытяжной вентилятор, управляет скоростью его вращения и, соответственно, регулирует скорость потока извлечения восстановительного газа. Вход теплообменника 8 через трубу соединен с вытяжным вентилятором; теплообменник 8 предназначен для охлаждения извлеченного восстановительного газа за счет теплообмена. Выход теплообменника 8 через трубу соединен с входом газового устройства 9 очистки с осушающим агентом, которое предназначено для удаления из восстановительного газа небольшого количества паров воды, образующихся в ходе восстановления полосовой стали, глубокой сушки и удаления других примесей путем фильтрации. Выход газового устройства 9 очистки соединен с первым входом газосмесительного устройства 10, второй вход которого снабжен трубой 16 подпитки подпиточным газом. Высушенный, очищенный и охлажденный восстановительный газ в газосмесительном устройстве 10 смешивается с подпиточным восстановительным газом (таким как H2 или CO), в результате образуется новый смешанный восстановительный газ. Выход газосмесительного устройства 10 соединен посредством трубы с секцией 6 быстрого охлаждения, в которую вводится новый смешанный восстановительный газ, протекающий по печи непрерывного отжига в направлении, противоположном направлению движения полосовой стали. Новый смешанный восстановительный газ осуществляет теплообмен на полосовой стали 1 посредством быстрого охлаждения полосовой стали 1 в секции 6 быстрого охлаждения, медленного охлаждения в секции 5 медленного охлаждения, где газ нагревается и затем поступает в реакционную секцию 4, в которой восстанавливает полосовую сталь 1, последующего нагрева полосовой стали 1 в секции 3 нагрева и ее предварительного нагрева в секции 2 предварительного нагрева. После этого восстановительный газ извлекается вытяжным вентилятором и подается к теплообменнику для формирования нового цикла.An exhaust fan (not shown) is installed at the inlet of strip steel 1 in the preheating section 2, which is designed to extract reducing gas from the preheating section 2. The pressure signal in the furnace, determined using the first pressure sensor 17 connected to the preheating section 2, is supplied to the exhaust fan, controls its rotation speed and, accordingly, controls the flow rate of the recovery gas recovery. The input of the heat exchanger 8 through a pipe is connected to an exhaust fan; heat exchanger 8 is designed to cool the recovered reducing gas due to heat transfer. The outlet of the heat exchanger 8 through a pipe is connected to the inlet of the gas purification device 9 with a drying agent, which is designed to remove from the reducing gas a small amount of water vapor generated during the reduction of strip steel, deep drying and removal of other impurities by filtration. The output of the gas cleaning device 9 is connected to the first input of the gas mixing device 10, the second input of which is provided with a make-up gas make-up pipe 16. The dried, purified and cooled reducing gas in the gas mixing device 10 is mixed with make-up reducing gas (such as H 2 or CO), resulting in a new mixed reducing gas. The outlet of the gas mixing device 10 is connected via a pipe to a quick cooling section 6 into which a new mixed reducing gas is introduced, flowing through a continuous annealing furnace in the opposite direction to the strip steel. The new mixed reducing gas performs heat exchange on strip steel 1 by rapidly cooling strip steel 1 in quick cooling section 6, slow cooling in slow cooling section 5, where the gas is heated and then enters the reaction section 4, in which it restores strip steel 1, followed by heating strip steel 1 in the heating section 3 and its preheating in the preheating section 2. After that, the reducing gas is extracted by the exhaust fan and fed to the heat exchanger to form a new cycle.

За этот цикл восстановительный газ в обратном направлении осуществляет теплообмен полосовой стали 1, при котором восстановительный газ поглощает тепло из полосовой стали последовательно в секции 6 быстрого охлаждения и секции 5 медленного охлаждения, так что сам восстановительный газ нагревается до высокой температуры, восстанавливает полосовую сталь 1 в реакционной секции 4, а затем передает тепло полосовой стали 1 в секции 3 нагрева и секции 2 предварительного нагрева, сам восстановительный газ охлаждается постепенно.During this cycle, the reducing gas in the opposite direction carries out the heat exchange of strip steel 1, in which the reducing gas absorbs heat from the strip steel sequentially in the quick cooling section 6 and the slow cooling section 5, so that the reducing gas itself is heated to a high temperature, restores the strip steel 1 to the reaction section 4, and then transfers the heat of the strip steel 1 in the heating section 3 and the preheating section 2, the reducing gas itself is cooled gradually.

В преимущественном варианте исполнения система рециркуляции восстановительного газа включает в себя следующие элементы:In an advantageous embodiment, the reducing gas recirculation system includes the following elements:

- два регулирующих клапана 7, 18 расхода, первый 7 из которых установлен на трубе между секцией 2 предварительного нагрева и теплообменником 8, а второй 18 установлен на трубе 16 подпитки подпиточным газом газосмесительного устройства 10; клапаны 7, 18 предназначены для регулирования скоростей потока газа;- two flow control valves 7, 18, the first 7 of which is installed on the pipe between the preheating section 2 and the heat exchanger 8, and the second 18 is installed on the feed pipe 16 of the make-up gas of the gas mixing device 10; valves 7, 18 are used to control gas flow rates;

- бустерные насосы 19, 20, 21, 22, соответственно расположенные первый 19 - на трубе между первым регулирующим клапаном 7 расхода и теплообменником 8, второй 20 - на трубе между секцией 6 быстрого охлаждения и секцией 5 медленного охлаждения, третий 21 - на трубе между секцией 5 медленного охлаждения и секцией 3 нагрева и реакционной секцией 4 и четвертый 22 - на трубе между газосмесительным устройством 10 и секцией 6 быстрого охлаждения; бустерные насосы предназначены для повышения давления, соответственно, в трубе между регулирующим клапаном 7 расхода и теплообменником 8, в трубе между секцией 6 быстрого охлаждения и секцией 5 медленного охлаждения, в трубе между секцией 5 медленного охлаждения и секцией 3 нагрева и реакционной секцией 4 и для распыления смешанного восстановительного газа на поверхности полосовой стали 1 в секции 6 быстрого охлаждения;- booster pumps 19, 20, 21, 22, respectively located the first 19 - on the pipe between the first control valve 7 of the flow and the heat exchanger 8, the second 20 - on the pipe between the quick cooling section 6 and the slow cooling section 5, the third 21 - on the pipe between section 5 of slow cooling and section 3 of heating and the reaction section 4 and the fourth 22 on the pipe between the gas mixing device 10 and section 6 quick cooling; booster pumps are designed to increase pressure, respectively, in the pipe between the flow control valve 7 and the heat exchanger 8, in the pipe between the quick cooling section 6 and the slow cooling section 5, in the pipe between the slow cooling section 5 and the heating section 3 and the reaction section 4 and for spraying the mixed reducing gas on the surface of the strip steel 1 in the quick cooling section 6;

- устройство 11 возмущающего действия, установленное в реакционной секции 4 печи для отжига и предназначенное для приведения восстановительного газа в состояние турбулентности;- a device 11 of a disturbing action, installed in the reaction section 4 of the annealing furnace and designed to bring the reducing gas into a state of turbulence;

- два датчика 17, 23 давления, первый 17 из которых соединен с секцией 2 предварительного нагрева и предназначен для определения давления в печи, а второй датчик 23 посредством трубы соединен с газосмесительным устройством 10 и предназначен для определения давления смешанного восстановительного газа в газосмесительном устройстве;- two pressure sensors 17, 23, the first 17 of which is connected to the preheating section 2 and is used to determine the pressure in the furnace, and the second sensor 23 is connected via a pipe to the gas mixing device 10 and is used to determine the pressure of the mixed reducing gas in the gas mixing device;

- датчик 13 концентрации восстановительного газа, размещенный на трубе подпитки подпиточным газом и предназначенный для определения концентрации подпиточного восстановительного газа;- a sensor 13 of the concentration of the reducing gas located on the make-up gas make-up pipe and designed to determine the concentration of the make-up reducing gas;

- датчик точки росы 24, подключенный посредством труб между газовым устройством 9 очистки с осушающим агентом и газосмесительным устройством 10 и предназначенный для определения точки росы газа после обработки устройством очистки средства для осушки газа; при этом преимущественно на трубе между газовым устройством 9 очистки с осушающим агентом и датчиком 24 точки росы может быть установлен дополнительный датчик 15 точки росы, предназначенный для оценки того, достигла ли точка росы осушенного восстановительного газа требуемого значения или нет; при недостижении требуемого значения газ возвращается в газовое устройством 9 очистки с осушающим агентом, где подлежит повторному высушиванию до достижения заданного значения температуры точки росы;- a dew point sensor 24, connected via pipes between a gas purification device 9 with a drying agent and a gas mixing device 10 and designed to determine the dew point of gas after the gas purification device has been treated with a cleaning device; while mainly on the pipe between the gas purification device 9 with a drying agent and the dew point sensor 24, an additional dew point sensor 15 can be installed to evaluate whether the dew point of the dried reducing gas has reached the desired value or not; if the desired value is not reached, the gas is returned to the gas purification device 9 with a drying agent, where it must be re-dried until the set dew point temperature is reached;

- уплотнительные ролики: ролики 12 между секцией 3 нагрева и реакционной секцией 4, а также ролики 25 между секциями быстрого 6 и медленного 5 охлаждения; уплотнительные ролики 12, 25 предназначены для изоляции холодных и горячих газов в различных секциях, чтобы предотвратить пересечение потоков газа;- sealing rollers: rollers 12 between the heating section 3 and the reaction section 4, as well as the rollers 25 between the fast 6 and slow 5 cooling sections; sealing rollers 12, 25 are designed to isolate cold and hot gases in various sections to prevent the intersection of gas flows;

- выпускной клапан 14, расположенный на втором выходе газосмесительного устройства 10 и соединенный с вторым датчиком 23 давления, определяющего давление восстановительного газа в газосмесительном устройстве 10 и подающего сигнал на выпускной клапан 14 для выпуска избыточного восстановительного газа для обеспечения безопасности.- an exhaust valve 14 located at the second outlet of the gas mixing device 10 and connected to a second pressure sensor 23 that detects the pressure of the reducing gas in the gas mixing device 10 and sends a signal to the exhaust valve 14 to release excess reducing gas to ensure safety.

Кроме того, для нагрева полосовой стали 1, в дополнение к использованию восстановительного газа высокой температуры, в секции 3 нагрева и реакционной секции 4, могут содержаться устройства нагрева типа резистивного нагрева, или радиационного нагрева, или инфракрасного нагрева или индукционного нагрева.In addition, for heating the strip steel 1, in addition to using high temperature reducing gas, the heating section 3 and the reaction section 4 may include heating devices such as resistive heating, or radiation heating, or infrared heating or induction heating.

Осушающий агент может быть выбран из ряда, содержащего молекулярные сита, силикагель, активированный оксид алюминия, безводный хлорид кальция, оксид кальция, концентрированную серную кислоту, фосфорный ангидрид или их комбинации.The drying agent may be selected from the range comprising molecular sieves, silica gel, activated alumina, anhydrous calcium chloride, calcium oxide, concentrated sulfuric acid, phosphoric anhydride, or combinations thereof.

Способ применения системы рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления осуществляют следующим образом.A method of using a reducing gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching is as follows.

Восстановительный газ протекает в направлении, противоположном направлению движения полосовой стали 1 через всю печь непрерывного отжига. Восстановительный газ после предварительного нагрева полосовой стали 1 извлекают на входе полосовой стали 1 в секцию 2 предварительного нагрева, а сигнал внутрипечного давления, определенный первым датчиком 17 давления подают на вытяжной вентилятор для управления скоростью вращения вытяжного вентилятора и регулирования скорости потока извлечения восстановительного газа. До извлечения горячий восстановительный газ нагревает полосовую сталь 1 в секции 2 предварительного нагрева, в результате чего температура восстановительного газа снижается. Извлеченный охлажденный восстановительный газ подвергают теплообмену в теплообменнике 8 для дальнейшего понижения температуры до температуры, приемлемой для следующего далее газового устройства 9 очистки с осушающим агентом. Охлажденный восстановительный газ поступает в устройство 9 очистки с осушающим агентом для глубокого обезвоживания, удаления следов примесей и сушки и улавливается датчиком 24 точки росы для определения значения точки росы. При помощи дополнительного датчика 15 точки росы, установленного на трубе между газовым устройством 9 очистки и датчиком 24 точки росы, осуществляют оценку того, достигла ли точка росы осушенного восстановительного газа требуемого значения не более -20°C, предпочтительно не выше -40°C. При недостижении требуемого значения газ возвращается в газовое устройством 9 очистки с осушающим агентом, где подлежит повторному высушиванию до достижения заданного значения температуры точки росы. Затем обезвоженный восстановительный газ низкой температуры поступает в газосмесительное устройство 10. После определения его состава датчиком 13 концентрации восстановительный газ подпитывают подпиточным газом и перемешивают, образуя новый смешанный восстановительный газ, который затем вводят в секцию 6 быстрого охлаждения 6. Смешанный восстановительный газ протекает по печи непрерывного отжига в направлении, противоположном направлению движения полосовой стали 1, осуществляя теплообмен на полосовой стали 1 посредством быстрого охлаждения в секции 6 быстрого охлаждения. Газ, нагретый полосовой сталью 1, после быстрого охлаждения поступает в секцию 5 медленного охлаждения для осуществления медленного охлаждения полосовой стали 1, в результате газ нагревается полосовой сталью 1. Нагретый восстановительный газ поступает в реакционную секцию 4 и восстанавливает полосовую сталь 1, затем горячий восстановительный газ постепенно передает тепло полосовой стали 1 в секции 3 нагрева и секции 2 предварительного нагрева. Охлажденный восстановительный газ извлекают на входе полосовой стали 1 вытяжным вентилятором для формирования нового цикла.The reducing gas flows in the opposite direction to the direction of movement of the strip steel 1 through the entire continuous annealing furnace. The reducing gas after pre-heating the strip steel 1 is extracted at the inlet of the strip steel 1 into the pre-heating section 2, and the furnace pressure signal detected by the first pressure sensor 17 is supplied to the exhaust fan to control the rotation speed of the exhaust fan and to control the flow rate of the recovery gas extraction. Prior to extraction, the hot reducing gas heats the strip steel 1 in the preheating section 2, whereby the temperature of the reducing gas decreases. The recovered cooled reducing gas is heat exchanged in the heat exchanger 8 to further lower the temperature to a temperature acceptable for the next gas purification device 9 with a drying agent. The cooled reducing gas enters the purification device 9 with a drying agent for deep dehydration, removing traces of impurities and drying, and is captured by the dew point sensor 24 to determine the dew point value. Using an additional dew point sensor 15 mounted on the pipe between the gas purification device 9 and the dew point sensor 24, it is evaluated whether the dew point of the dried reducing gas reaches the desired value of not more than -20 ° C, preferably not higher than -40 ° C. If the desired value is not reached, the gas is returned to the gas purification device 9 with a drying agent, where it must be re-dried until the set dew point temperature is reached. Then, the dehydrated low-temperature reducing gas enters the gas mixing device 10. After determining its composition by the concentration sensor 13, the reducing gas is fed with make-up gas and mixed, forming a new mixed reducing gas, which is then introduced into the quick cooling section 6. The mixed reducing gas flows through a continuous furnace annealing in the direction opposite to the direction of movement of the strip steel 1, performing heat transfer on the strip steel 1 by means of quick cooling occur during the rapid cooling section 6. The gas heated by strip steel 1, after rapid cooling, enters the slow cooling section 5 for slow cooling of strip steel 1, as a result, the gas is heated by strip steel 1. The heated reducing gas enters the reaction section 4 and restores the strip steel 1, then hot reducing gas gradually transfers heat to the strip steel 1 in the heating section 3 and the preheating section 2. The cooled reducing gas is recovered at the inlet of the strip steel 1 by an exhaust fan to form a new cycle.

Объем восстановительного газа с целью повышения коэффициента восстановления оксидного слоя и эффективности, согласно настоящему изобретению, значительно выше, чем теоретическое значение, необходимое для слоя окислов железа, тем не менее, восстановительный газ используется в режиме рециркуляции, и чрезмерный объем восстановительного газа не приводит к существенному увеличению себестоимости производства.The volume of the reducing gas in order to increase the coefficient of reduction of the oxide layer and efficiency, according to the present invention, is significantly higher than the theoretical value required for the layer of iron oxides, however, the reducing gas is used in the recirculation mode, and excessive volume of the reducing gas does not lead to a significant increase production costs.

Чтобы сделать более очевидными и понятными особенности и преимущества системы и способа, описанных в настоящем изобретении, конкретные шаги по реализации способа рециркуляции восстановительного газа иллюстрируются дополнительно следующим примером.To make the features and advantages of the system and method described in the present invention more obvious and understandable, the specific steps for implementing the method of recirculating the reducing gas are further illustrated by the following example.

Узкая полосовая сталь 1 движется по печи непрерывного отжига справа (вход) налево (выход), восстановительный газ извлекают на входе полосовой стали 1, и датчик 17 давления в печи подает сигнал на вытяжной вентилятор для управления скоростью его вращения и регулировки первого регулирующего клапана 7 расхода, чтобы обеспечить стабильное давление в печи (микро-положительное давление). В этот момент извлеченный восстановительный газ имеет небольшое количество паров воды, образующихся в результате реакции со слоем оксида железа на поверхности стальной полосы, с восстановительным газом, имеющим определенную температуру. Восстановительный газ после охлаждения в теплообменнике 8 поступает в газовое устройство 9 очистки с осушающим агентом для удаления компонентов водяного пара и примесей до достижения значения точки росы, не превышающего -20°C за счет регулировки точки росы обратной связью дополнительного датчика 15 точки росы. Высушенный и очищенный восстановительный газ поступает в газосмесительное устройство 10, и, в соответствии с результатами определенного состава, полученными датчиком 13 концентрации, подпитывается свежим водородом, так как небольшое количество восстановительного газа может потребляться, когда восстановительный газ проходит через оксидный слой, а концентрацию водорода непрерывно измеряют и подают обратно на второй регулирующий клапан 18 расхода для контроля, пока концентрация не достигнет заданного значения. Выпускной клапан 14, в основном, обеспечивает безопасность газосмесительного устройства 10, и определяет, был ли выполнен выпуск выпускным клапаном 14 в соответствии с определенным значением давления газа газосмесительного устройства 10. Смешанный восстановительный газ распыляют в секции 6 быстрого охлаждения бустерным насосом 22; при этом смешанный восстановительный газ может быть распылен на поверхности полосовой стали 1 с определенным углом наклона кругообразным образом для того, чтобы быстро охладить полосовую сталь. После быстрого охлаждения, восстановительный газ, нагретый стальной полосой 1, вводят в секцию 5 медленного охлаждения посредством второго бустерного насоса 20, где он далее нагревается стальной полосой 1. Затем горячий газ поступает в реакционную секцию 4 и секцию 3 нагрева. Восстановительный газ поступает в секцию 2 предварительного нагрева слева (выход) направо (вход), при этом горячий восстановительный газ постепенно передает тепло холодной полосовой стали 1, а температура восстановительного газа сама по себе снижается при нагреве полосовой стали 1, а охлажденный восстановительный газ (в этот момент концентрация водорода снижена, а содержание воды увеличено) извлекают на входе стальной полосы 1, чтобы начать новый цикл удаления воды, очистки и регенерации (восстановление восстановительного свойства).The narrow strip steel 1 moves through the continuous annealing furnace from the right (input) to the left (output), the reducing gas is extracted at the inlet of the strip steel 1, and the pressure sensor 17 in the furnace sends a signal to the exhaust fan to control its rotation speed and adjust the first flow control valve 7 to ensure stable pressure in the furnace (micro-positive pressure). At this point, the recovered reducing gas has a small amount of water vapor resulting from the reaction with a layer of iron oxide on the surface of the steel strip, with a reducing gas having a certain temperature. After cooling, the cooling gas in the heat exchanger 8 enters the gas purification device 9 with a drying agent to remove water vapor components and impurities until a dew point of not more than -20 ° C is achieved by adjusting the dew point by feedback of the additional dew point sensor 15. The dried and purified reducing gas enters the gas mixing device 10, and, in accordance with the results of a certain composition obtained by the concentration sensor 13, is fed with fresh hydrogen, since a small amount of reducing gas can be consumed when the reducing gas passes through the oxide layer and the hydrogen concentration is continuously measure and feed back to the second flow control valve 18 for monitoring until the concentration reaches a predetermined value. The exhaust valve 14 mainly ensures the safety of the gas mixing device 10, and determines whether the exhaust valve 14 has been discharged in accordance with the determined gas pressure of the gas mixing device 10. The mixed reducing gas is sprayed into the quick cooling section 6 by the booster pump 22; however, the mixed reducing gas can be sprayed on the surface of the strip steel 1 with a certain angle of inclination in a circular manner in order to quickly cool the strip steel. After rapid cooling, the reducing gas heated by the steel strip 1 is introduced into the slow cooling section 5 by means of the second booster pump 20, where it is further heated by the steel strip 1. Then, the hot gas enters the reaction section 4 and the heating section 3. The reducing gas enters the preheating section 2 from the left (outlet) to the right (inlet), while the hot reducing gas gradually transfers the heat of cold strip steel 1, and the temperature of the reducing gas itself decreases when the strip steel 1 is heated, and the cooled reducing gas (in this moment, the hydrogen concentration is reduced, and the water content is increased) are removed at the inlet of the steel strip 1 to start a new cycle of water removal, purification and regeneration (restoration of the reducing property).

По сравнению с предшествующим уровнем техники, настоящее изобретение имеет следующие преимущества: избыточный восстановительный газ, не участвующий в реакции восстановления полосовой стали, может быть полностью переработан, что экономит ресурсы и снижает производственную себестоимость; энергия может быть использована эффективно, а именно - охлажденный и высушенный смешанный восстановительный газ на выходе газосмесительного устройства используется для охлаждения горячей восстановленной полосовой стали, а высокотемпературный газ после реакционной секции используется для нагрева и предварительного нагрева полосовой стали, так что тепловая энергия и восстановительного газа, и полосовой стали используется эффективно; при рециркуляции газа загрязняющие вещества выделяются в малом объеме, и, в принципе, может быть реализован процесс с нулевым выбросом.Compared with the prior art, the present invention has the following advantages: excess reducing gas that is not involved in the reduction reaction of strip steel can be completely processed, which saves resources and reduces production costs; energy can be used efficiently, namely, the cooled and dried mixed reducing gas at the outlet of the gas mixing device is used to cool the hot reduced strip steel, and the high-temperature gas after the reaction section is used to heat and preheat the strip steel, so that thermal energy and reducing gas, and strip steel is used efficiently; during gas recirculation, pollutants are emitted in a small volume, and, in principle, a zero-emission process can be implemented.

Claims (18)

1. Система рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления узкой полосовой стали, содержащей последовательно расположенные секцию предварительного нагрева, секцию нагрева, реакционную секцию, секцию медленного охлаждения и секцию быстрого охлаждения, включающая вытяжной вентилятор, расположенный на входе полосовой стали в секцию предварительного нагрева и выполненный с возможностью извлечения восстановительного газа из секции предварительного нагрева, теплообменник, вход которого через трубу соединен с вытяжным вентилятором, выполненный с возможностью охлаждения извлеченного восстановительного газа посредством теплообмена, газовое устройство очистки с осушающим агентом, вход которого через трубу соединен с теплообменником, которое выполнено с возможностью очистки и высушивания восстановительного газа посредством удаления из него водяного пара, вырабатываемого при восстановлении полосовой стали, газосмесительное устройство, первый вход которого через трубу соединен с газовым устройством очистки с осушающим агентом, а второй вход снабжен трубой подпитки подпиточным газом, и выход которого через трубу соединен с секцией быстрого охлаждения, выполненное с возможностью смешивания высушенного восстановительного газа с подпиточным газом с образованием смешанного восстановительного газа, вводимого в секцию быстрого охлаждения для его протекания в направлении, противоположном направлению движения полосовой стали, при этом система включает два датчика давления, первый из которых соединен с секцией предварительного нагрева и выполнен с возможностью определения давления в печи, а второй посредством трубы соединен с газосмесительным устройством и выполнен с возможностью определения давления смешанного восстановительного газа в газосмесительном устройстве, и датчик концентрации восстановительного газа, размещенный на трубе подпитки подпиточным газом и выполненный с возможностью определения концентрации восстановительного газа.1. The recovery gas recirculation system for a continuous annealing furnace without etching of narrow strip steel containing successively arranged preheating section, a heating section, a reaction section, a slow cooling section and a quick cooling section including an exhaust fan located at the inlet of the strip steel into the preheating section and made with the possibility of extracting reducing gas from the preheating section, a heat exchanger, the inlet of which through the pipe is connected a fan with an exhaust fan, configured to cool the recovered reducing gas by heat exchange, a gas purification device with a drying agent, the inlet of which is connected through a pipe to a heat exchanger, which is configured to clean and dry the reducing gas by removing water vapor generated during strip recovery steel, gas mixing device, the first input of which is connected through a pipe to a gas cleaning device with a drying agent, and the second the inlet is provided with a make-up gas make-up pipe, and the outlet through the pipe is connected to the quick-cooling section, configured to mix the dried reducing gas with the make-up gas to form a mixed reducing gas introduced into the quick-cooling section to flow in the opposite direction to the strip steel the system includes two pressure sensors, the first of which is connected to the pre-heating section and is configured to i pressure in the furnace, and the second pipe means connected to the gas blending device and configured to detect a pressure of the mixed reducing gas in the gas mixing device and the reducing gas concentration sensor disposed in the pipe feeding the make-up gas and adapted to determine the concentration of the reducing gas. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит два регулирующих клапана расхода, первый из которых установлен на трубе между секцией предварительного нагрева и теплообменником, а второй установлен на трубе подпитки подпиточным газом газосмесительного устройства.2. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises two flow control valves, the first of which is installed on the pipe between the preheating section and the heat exchanger, and the second is installed on the make-up gas make-up pipe of the gas mixing device. 3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бустерные насосы, соответственно расположенные на трубе между первым регулирующим клапаном расхода и теплообменником, на трубе между секцией быстрого охлаждения и секцией медленного охлаждения и на трубе между секцией медленного охлаждения и секцией нагрева и реакционной секцией.3. The system according to claim 2, characterized in that it further comprises booster pumps, respectively located on the pipe between the first flow control valve and the heat exchanger, on the pipe between the quick cooling section and the slow cooling section and on the pipe between the slow cooling section and the heating section and a reaction section. 4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство возмущающего воздействия, приводящее восстановительный газ в состояние турбулентности, установленное в реакционной секции.4. The system according to p. 1, characterized in that it further comprises a disturbing device, leading the reducing gas into a state of turbulence, installed in the reaction section. 5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит датчик точки росы, подключенный посредством труб между газовым устройством очистки с осушающим агентом и газосмесительным устройством.5. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a dew point sensor connected via pipes between the gas purification device with a drying agent and a gas mixing device. 6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дополнительный датчик точки росы, установленный на трубе между газовым устройством очистки с осушающим агентом и датчиком точки росы.6. The system according to claim 5, characterized in that it further comprises an additional dew point sensor mounted on a pipe between the gas cleaning device with a drying agent and the dew point sensor. 7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит уплотнительные ролики между секцией нагрева и реакционной секцией, а также между секциями быстрого и медленного охлаждения.7. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises sealing rollers between the heating section and the reaction section, as well as between the sections of fast and slow cooling. 8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит выпускной клапан, расположенный на втором выходе газосмесительного устройства и выполненный с возможностью выпуска избыточного восстановительного газа.8. The system according to p. 1, characterized in that it further comprises an exhaust valve located at the second outlet of the gas mixing device and configured to release excess reducing gas. 9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она в секции нагрева и реакционной секции дополнительно содержит устройства нагрева типа резистивного нагрева, или радиационного нагрева, или инфракрасного нагрева, или индукционного нагрева.9. The system according to claim 1, characterized in that it in the heating section and the reaction section further comprises heating devices such as resistive heating, or radiation heating, or infrared heating, or induction heating. 10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что осушающий агент выбран из ряда, содержащего молекулярные сита, силикагель, активированный оксид алюминия, безводный хлорид кальция, оксид кальция, концентрированную серную кислоту или фосфорный ангидрид.10. The system of claim 1, wherein the drying agent is selected from the range comprising molecular sieves, silica gel, activated alumina, anhydrous calcium chloride, calcium oxide, concentrated sulfuric acid or phosphoric anhydride. 11. Способ рециркуляции восстановительного газа в печи непрерывного отжига без травления узкой полосовой стали посредством системы по любому из пп. 1 - 10, включающий следующие шаги:11. The method of recirculation of reducing gas in a continuous annealing furnace without etching narrow strip steel by means of a system according to any one of paragraphs. 1 to 10, including the following steps: - извлечение предварительно нагретого полосовой сталью восстановительного газа из секции предварительного нагрева и регулирование скорости его извлечения путем управления скоростью вращения вытяжного вентилятора посредством сигнала давления в печи, обнаруженного с помощью датчика давления;- the extraction of the pre-heated reduction steel strip steel from the preheating section and the regulation of its extraction rate by controlling the speed of the exhaust fan by means of a pressure signal in the furnace detected using a pressure sensor; - охлаждение извлеченного восстановительного газа в теплообменнике за счет теплообмена до температуры, приемлемой для следующего далее по ходу движения восстановительного газа газового устройства очистки с осушающим агентом;- cooling the recovered reducing gas in the heat exchanger due to heat exchange to a temperature acceptable for the gas purification device with a drying agent that follows downstream of the reducing gas; - высушивание и очистка охлажденного восстановительного газа путем удаления из него водяного пара и удаления следов примесей и сушки в газовом устройстве очистки с осушающим агентом и подача восстановительного газа в газосмесительное устройство;- drying and purification of the cooled reducing gas by removing water vapor from it and removing traces of impurities and drying in a gas purification device with a drying agent and supplying the reducing gas to the gas mixing device; - образование смешанного восстановительного газа путем смешивания высушенного восстановительного газа после выявления его состава датчиком концентрации с подпиточным газом;- the formation of a mixed reducing gas by mixing the dried reducing gas after detecting its composition by a concentration sensor with make-up gas; - введение смешанного восстановительного газа в секцию быстрого охлаждения в направлении, противоположном направлению движения полосовой стали, осуществление теплообмена на полосовой стали посредством быстрого охлаждения полосовой стали в секции быстрого охлаждения, медленного охлаждения в секции медленного охлаждения, в которой газ нагревается и затем поступает в реакционную секцию, в которой газ восстанавливает полосовую сталь, нагрев полосовой стали в секции нагрева и ее предварительный нагрев в секции предварительного нагрева и затем извлечение восстановительного газа вытяжным вентилятором и подача его к теплообменнику для формирования нового цикла.- introducing the mixed reducing gas into the rapid cooling section in the opposite direction to the strip steel movement, exchanging heat on the strip steel by quickly cooling the strip steel in the quick cooling section, slow cooling in the slow cooling section, in which the gas is heated and then enters the reaction section in which the gas restores the strip steel, heating the strip steel in the heating section and preheating it in the preheating section then extracting the reducing gas exhaust fan and feed it to the heat exchanger for a new cycle. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что восстановительный газ после обработки в газовом устройстве очистки с осушающим агентом имеет значение точки росы не более -20°C.12. The method according to p. 11, characterized in that the reducing gas after treatment in a gas purification device with a drying agent has a dew point value of not more than -20 ° C. 13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что восстановительный газ после обработки в газовом устройстве очистки с осушающим агентом имеет значение точки росы не более -40°C.13. The method according to p. 11, characterized in that the reducing gas after treatment in a gas purification device with a drying agent has a dew point value of not more than -40 ° C.
RU2016151999A 2014-05-30 2015-01-19 Reducing gas circulation recycling system for pickling-free continuous annealing furnace and utilization method therefor RU2684465C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNCN201410240695.0 2014-05-30
CN201410240695.0A CN105132666A (en) 2014-05-30 2014-05-30 Pickling-free continuous annealing furnace reducing gas recycle use system and use method thereof
PCT/CN2015/070984 WO2015180501A1 (en) 2014-05-30 2015-01-19 Reducing gas circulation recycling system for pickling-free continuous annealing furnace and utilisation method therefor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016151999A RU2016151999A (en) 2018-07-03
RU2016151999A3 RU2016151999A3 (en) 2018-10-26
RU2684465C2 true RU2684465C2 (en) 2019-04-09

Family

ID=54698042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016151999A RU2684465C2 (en) 2014-05-30 2015-01-19 Reducing gas circulation recycling system for pickling-free continuous annealing furnace and utilization method therefor

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6538088B2 (en)
KR (1) KR20170009903A (en)
CN (1) CN105132666A (en)
RU (1) RU2684465C2 (en)
WO (1) WO2015180501A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818203C1 (en) * 2021-01-20 2024-04-25 ВИСДРИ ИНЖИНИРИНГ энд РИСЕРЧ ИНКОРПОРЕЙШН ЛИМИТЕД System for supply of protective gases to furnace for annealing of cold rolled stock

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106018317A (en) * 2016-05-30 2016-10-12 中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 System used for monitoring content of gas component, and method thereof
CN107099651A (en) * 2017-05-16 2017-08-29 浙江久立特材科技股份有限公司 A kind of method and system of perhydro protection gas roller bottom stove hydrogen flowing quantity control
CN107299216B (en) * 2017-06-21 2021-05-14 华北理工大学 Steel rolling heating furnace
CN107557563A (en) * 2017-08-30 2018-01-09 天津市宇润德金属制品有限公司 High energy-saving reducing furnace
CN107964643A (en) * 2017-12-27 2018-04-27 安德里茨（中国）有限公司 Hot-strip continuous hot galvanizing device and method
CN108151544A (en) * 2018-01-17 2018-06-12 广东中鹏热能科技有限公司 A kind of energy saving roller kiln of adverse currentcooling system
CN108180764A (en) * 2018-01-22 2018-06-19 卢爱玲 A kind of ceramic kiln folds warm formula oxygenation and takes out hot systems
CN108588374A (en) * 2018-02-06 2018-09-28 冷水江天宝实业有限公司 A kind of continuous heat treating furnace and its sealing device and method
CN108507343B (en) * 2018-03-30 2020-07-17 楚天科技股份有限公司 Method and device for controlling balance of air pressure in whole dryer system
CN110172565B (en) * 2018-06-28 2021-02-09 镕凝精工新材料科技(上海)有限公司 Waste heat recycling system of cover-type annealing furnace
CN109652639B (en) * 2018-12-29 2024-02-09 佛山市诚德新材料有限公司 Annealing furnace for stainless steel strip
CN110595221A (en) * 2019-10-08 2019-12-20 江苏维麦气体科技有限公司 Tail gas recycling device and process for galvanizing continuous annealing furnace
CN112710160B (en) * 2019-10-25 2023-06-23 中冶长天国际工程有限责任公司 Control method and device for hot air blower during cold start of analytical tower
CN111218627A (en) * 2019-11-11 2020-06-02 山西中磁尚善科技有限公司 High-temperature metal annealing process
CN111926171B (en) * 2020-08-31 2022-04-29 武汉钢铁有限公司 Continuous annealing cooling control method for cold-rolled non-oriented silicon steel strip
CN112609059A (en) * 2020-12-10 2021-04-06 浙江海亮股份有限公司 Chain type annealing furnace and pipe conveying control method
CN112725597B (en) * 2020-12-21 2021-10-08 燕山大学 Device and method for recycling nitrogen of annealing furnace
CN113667802B (en) * 2021-07-31 2023-05-12 浙江明泰控股发展股份有限公司 Continuous annealing device
CN113899187B (en) * 2021-11-18 2023-03-28 楚天科技股份有限公司 Air pressure balance control method for tunnel type sterilization dryer and tunnel type sterilization dryer
CN114480831B (en) * 2022-02-15 2023-09-22 宝钢湛江钢铁有限公司 Automatic control method for annealing speed of strip steel
CN114438289A (en) * 2022-02-18 2022-05-06 光丰(肇庆)钢业有限公司 Steel band annealing system
CN114645120A (en) * 2022-03-23 2022-06-21 熊建 Camshaft high-frequency quenching device capable of effectively absorbing water vapor
CN116793098B (en) * 2023-08-29 2023-10-20 山西华茂智能新材料有限公司 Waste heat recycling method for annealing process slow cooling section of spheroidal graphite cast tube

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU996837A1 (en) * 1981-03-18 1983-02-15 Сибирский Филиал Научно-Производственного Объединения По Техническому Обслуживанию И Энергетическому Оборудованию Предприятий Химической Промышленности Unit for flue gas recirculation
US4582301A (en) * 1983-03-01 1986-04-15 Wuenning Joachim Pass-through furnace for heat recovery in the heat treatment of aggregates of metallic articles or parts
RU2127324C1 (en) * 1997-11-18 1999-03-10 Открытое акционерное общество "Ювэнергочермет" Method of utilizing protective gas in heat treatment of metal in department of bell-type furnaces
WO2000012233A1 (en) * 1998-08-31 2000-03-09 Danieli Technology, Inc. Method for continuous removal of oxides from metal
CN201386116Y (en) * 2009-03-25 2010-01-20 耿凯 Preheating system of high-speed walking steel plate in continuous annealing furnace
RU2386712C1 (en) * 2008-08-05 2010-04-20 Открытое акционерное общество "Уралэлектромедь" Waste heat recovery method of copper purification furnace

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62177126A (en) * 1986-01-31 1987-08-04 Nisshin Steel Co Ltd Method for continuously annealing strip
WO2000003815A1 (en) * 1998-07-14 2000-01-27 Ut-Battelle, Llc Continuous reduction of mill scale on hot rolled strip steel
US6622778B1 (en) * 2000-07-12 2003-09-23 Danieli Technology, Inc. Method for the direct production of scale-free thin metal strip
CN101294239B (en) * 2007-04-24 2010-09-08 宝山钢铁股份有限公司 Reutilization method for annealing oven protective atmosphere
DE102008005259B4 (en) * 2008-01-18 2011-12-08 Carl Kramer Process for saving energy in heat treatment plants with moved by heating and cooling part Good
CN102653815A (en) * 2012-05-30 2012-09-05 苏州苏净保护气氛有限公司 Mirror face plate annealing furnace shielding gas reclamation and cyclic utilization device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU996837A1 (en) * 1981-03-18 1983-02-15 Сибирский Филиал Научно-Производственного Объединения По Техническому Обслуживанию И Энергетическому Оборудованию Предприятий Химической Промышленности Unit for flue gas recirculation
US4582301A (en) * 1983-03-01 1986-04-15 Wuenning Joachim Pass-through furnace for heat recovery in the heat treatment of aggregates of metallic articles or parts
RU2127324C1 (en) * 1997-11-18 1999-03-10 Открытое акционерное общество "Ювэнергочермет" Method of utilizing protective gas in heat treatment of metal in department of bell-type furnaces
WO2000012233A1 (en) * 1998-08-31 2000-03-09 Danieli Technology, Inc. Method for continuous removal of oxides from metal
RU2386712C1 (en) * 2008-08-05 2010-04-20 Открытое акционерное общество "Уралэлектромедь" Waste heat recovery method of copper purification furnace
CN201386116Y (en) * 2009-03-25 2010-01-20 耿凯 Preheating system of high-speed walking steel plate in continuous annealing furnace

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2818203C1 (en) * 2021-01-20 2024-04-25 ВИСДРИ ИНЖИНИРИНГ энд РИСЕРЧ ИНКОРПОРЕЙШН ЛИМИТЕД System for supply of protective gases to furnace for annealing of cold rolled stock

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016151999A (en) 2018-07-03
RU2016151999A3 (en) 2018-10-26
CN105132666A (en) 2015-12-09
KR20170009903A (en) 2017-01-25
WO2015180501A1 (en) 2015-12-03
JP6538088B2 (en) 2019-07-03
JP2017524807A (en) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2684465C2 (en) Reducing gas circulation recycling system for pickling-free continuous annealing furnace and utilization method therefor
JP2017524807A5 (en)
EP1879978B1 (en) Method and installation for pyrolisis of tires
CN108854446A (en) The system of zeolite runner treating organic exhaust gas by adsorptive-catalytic combustion
CN101537303B (en) Solution dehumidification device driven by low-temperature smoke gas
CN105509492B (en) A kind of Alumina Rotary Kiln fume afterheat and CO2 recovery systems and method
CN108800186B (en) Flue gas waste heat utilization and white smoke elimination system and automatic temperature adjustment control method thereof
CN107014217A (en) Coke-oven plant's coke-stove gas is utilized and smoke processing system and its processing method
CN101871042A (en) Method and device for reusing flue gas waste heat of annealing furnace of continuous annealing unit
CN204952595U (en) Wet coating exhaust recycling treatment system
JP2014009877A (en) Flue gas treatment equipment and method
TW201027008A (en) Temperature-control device in the processing system of volatile organic exhaust gas, and method thereof
CN207811301U (en) A kind of high-salt wastewater burning desalting system
CN204509407U (en) A kind of quenching furnance heat reclamation device
CN113930602A (en) Annealing stove waste heat utilization and air purification system
CN109210956A (en) It is a kind of industry furnace flue gas exhaust heat step condensation utilize and desulfurization and denitrification integral system
CN107198947A (en) Recovery of latent heat purifier
CN203568958U (en) Low-temperature band type drying device using residual heat of flue gas
CN106382824A (en) Novel tube heating furnace waste heat recovery system and method
CN208546991U (en) A kind of exhaust-gas treatment heating power utilizes system
CN216237182U (en) Annealing stove waste heat utilization and air purification system
CN102000473A (en) Roast tail gas treatment method in production of catalytic cracking catalyst
CN109737433A (en) A kind of small-sized organic waste gas treatment method and device
CN204514068U (en) A kind of high purity graphite waste heat recovery processing device
CN110132024B (en) Waste heat utilization and white matter elimination system and method for blast furnace water slag flushing process