全氢罩式退火炉的工作原理
全氢罩式退火炉控制系统
全氢罩式退火炉控制系统陈开华（1．重庆钢铁集团公司电子有限责任公司重庆400080 2. 重钢电子公司）[摘要]介绍全氢罩式退火炉控制系统,采用模糊控制技术设计在线退火设定模型和温度控制器，编制基于S7-300PLC的退火炉系统控制软件和监控软件，形成具有自主知识产权的退火炉控制技术。
[关键词]全氢罩式退火炉；PLC；模糊控制；脉冲控制；程序控制Automatic Control System of Bell-Type Annealing Furnace with Pure HydrogenChen Kaihua1, Li Jianzhong 2（1. Electronic Co. Ltd Subsidiary To ChongQing Iron And Steel Industry Group，ChongQing 400080, China; 2. ChongGang Electronic Co.）Abstract: This thesis introduces the Control System of Bell Type Annealing Furnace with Pure Hydrogen which designs On-line Annealing set-point model and Temperature controller with the technology of fuzzy control, compiling the control software and supervising software of the Control System for Annealing Furnace based on S7-300PLC.Having been applied for patent, this technology of Annealing Furnace control rightfully enjoys intellectual property.Key W ords: Bell-Type Annealing Furnace of Pure Hydrogen ;PLC; Fuzzy Control; pulse control; program control[作者简介] 陈开华（1957—），男，重庆人，高级工程师，主要从事冶金工业自动控制系统的设计和研发工作。
退火炉工作原理
退火炉工作原理
退火炉是一种重要的热处理设备，其作用是将金属加热到一定温度后，使其逐渐降温，以改变其组织结构和性能。
退火炉工作原理简单易懂，但是其中涉及到的物理学和化学知识却十分丰富和深奥。
退火炉的基本结构包括炉体、加热装置和控制系统。
炉体是容纳金属
的空间，加热装置则是提供加热能源的部件，常见的有电阻加热器、
电磁感应加热器等。
控制系统则是控制加热过程中温度、时间等参数
的部件，以保证加热效果的稳定性和可靠性。
退火炉中金属的加热过程是一个复杂而神奇的过程，其具体过程可分
为三个阶段：加热阶段、保温阶段和冷却阶段。
加热阶段是将金属加
热到一定温度的过程，这个温度通常是金属的临界温度，也就是金属
开始发生相变的温度。
在加热过程中，金属的晶格结构开始发生变化，由原来的致密结构变为松散结构，使得金属的塑性和韧性变得更高。
保温阶段是让金属在一定温度范围内静置一段时间的过程，以保证其
在加热过程中获得足够的热能，从而使其组织结构更加稳定和均匀。
冷却阶段则是将金属逐渐降温的过程，使其组织结构继续稳定和均匀，避免因急速冷却而导致的变形或裂纹等缺陷的产生。
退火炉的工作原理对于热处理的质量和效率至关重要。
在工业生产中，合理的退火工艺可以显著提高产品的质量和效益，使得金属的性能更
加优化和完善。
同时，加热装置的选择、控制系统的设计以及加热过
程的参数也会直接影响到加热效果的稳定性和可靠性。
总之，退火炉的工作原理是一个综合了物理学、化学等多种学科知识
的复杂工程，其详细的工作原理和优化的工艺过程需要不断的实践和
研究，以满足现代化工业生产的需求。
全氢罩式退火炉安全控制(一)
全氢罩式退火炉安全控制(一)1概述强对流全氢罩式退火炉（以下简称全氢罩式炉）是在原低氢罩式炉的基础上于70年代发展起来的，具有低能耗、高效率、退火产品品质优良等众多特点。
国外在1984年开始大量应用于宽带钢卷的退火，至今已有近千座全氢罩式炉在世界各地建成。
在奥地利的奥钢联、德国的克勒克纳冷轧厂和蒂森冷轧厂、美国的l－TV钢厂和USX钢厂等钢铁企业中，都可以见到正在工作的全氢罩式炉。
直到80年代末、90年代初，全氢罩式炉这项先进的生产工艺才随着国外生产工艺、控制技术的成熟逐步引进到国内，并迅速得到推广。
国内已有鞍钢、武钢、本钢、上海益昌冷轧薄板厂、海南鹏达冷轧薄板厂等单位先后引进、建成了全氢罩式炉，生产、使用情况良好。
近年建设或改造的冷轧薄板厂正在大量采用全氢罩式炉，原有的低氢罩式炉正面临被全氢罩式炉替代的局面。
全氢罩式炉的安全性是至关重要的，这主要是由干在退火过程中采用了易燃、易爆的氢气充当退火产品的保护气体和热传导体，稍有不慎即有可能发生着火或爆炸事故。
如果没有可靠的安全保障措施，即控制系统没有完善的控制策略，不仅全氢罩式炉的生产不能进行，而且还有破坏整个生产设施的可能。
本文针对全氢罩式炉保护气体应用的安全性，介绍全氢保护气体控制过程的安全控制策略，以增强对这－问题的认识。
2全氢罩式炉设备及工艺过程简介全氢罩式炉是用来消除由冷轧变形而使带钢产生的内应力的一种处理装置。
通过使带钢升温、保温、降温的过程进行带钢的再结晶退火。
一座全氢罩式炉的基本设备包括：（1）一个带有底部循环风机的炉台及其附属介质供给管路。
（2）一个底部敞开、其余封闭焊接成整体的保护罩（以下简称内罩）。
将它扣在炉台上即与炉台构成一个封闭的小空问（以下简称退火空间），退火带钢就置于退火空间之中。
在退火过程中，退火空间即充满纯氢气以保护带钢在高温下不至干氧化。
（3）一个制成罩形的加热装置（以下简称加热罩）。
加热罩扣在内罩之上，两罩之间形成一个燃烧室，燃料在此燃烧，热量通过内罩传递到退火空间内。
罩式退火炉技术参数_概述及解释说明
罩式退火炉技术参数概述及解释说明1. 引言1.1 概述罩式退火炉是一种常见的热处理设备，主要用于金属材料的退火和热处理过程。
它通过控制温度、加热速率和保持时间等技术参数，实现对金属材料性能的调整和改善。
本文将详细介绍罩式退火炉的技术参数及其解释说明，以便读者对该设备有更深入的了解。
1.2 文章结构本文共分为四个部分：引言、罩式退火炉的技术参数、罩式退火炉的解释说明以及结论。
引言部分将概述文章的内容和目标，并介绍文章结构；技术参数部分将详细介绍罩式退火炉常用的三个技术参数，即温度范围、加热速率和保持时间；解释说明部分将解释罩式退火炉的工作原理、设备组成部分以及应用领域；最后在结论部分对主要技术参数进行总结，并展望罩式退火炉技术的发展方向。
1.3 目的本文旨在为读者提供对罩式退火炉技术参数有全面了解并能正确解释其含义的知识。
通过详细介绍和解释，读者可以更好地理解罩式退火炉的工作原理、性能特点以及应用范围，在实际应用中能够选择适合自己需求的技术参数，并为进一步研究和发展罩式退火炉技术提供参考。
以上是对“1. 引言”部分内容的详细描述，希望对你的撰写工作有所帮助。
2. 罩式退火炉的技术参数2.1 温度范围罩式退火炉的温度范围通常根据不同的应用需求而变化。
一般来说，罩式退火炉可以提供从几百摄氏度到数千摄氏度的温度控制范围。
这种宽广的温度范围使得罩式退火炉能够适用于各种材料和工艺的退火处理。
2.2 加热速率加热速率是指罩式退火炉在加热过程中提供给待处理材料的能量转移速率。
加热速率直接影响着材料内部结构的改变以及整个退火过程所需的时间。
高加热速率可以缩短退火时间，但也可能对材料产生不利影响。
在选择合适的加热速率时，需要考虑具体应用要求、材料特性以及保证产物质量等因素。
2.3 保持时间保持时间是指将待处理材料在设定温度下保持稳定状态所需的时间长度。
不同材料和工艺需要不同的保持时间来达到期望的效果。
在冷却过程开始之前的保持时间可以影响材料的晶粒尺寸、相变和应力消除等。
冷轧罩式退火工艺及原理201807
应力过大造成的粘结风险，尤其对于特殊规格，根据实际温度差采用
相应时间的带罩缓慢冷却，降低冷却过程中的压应力，最大程度上减 少粘结风险；同时合理配炉，采用规格和卷位的合理搭配，减少易发
生粘结钢卷的粘结倾向。
• 平整生产的张力和速度控制：对于粘结较严重的钢卷在采用大张力和 高速生产，大于500m/min，使粘结情况减弱。
轧钢工培训材料
2018年7月
罩式退火工艺及原理
1、冷轧工序组织变化 2、退火原因 3、退火目的及作用 4、罩退与连续退火线比较 5、罩式退火工艺流程图 6、常用退火工艺曲线 7、罩式退火温度分布特点 8、退火粘结问题 9、钢卷在加热过程热应力分布
1、冷轧工序组织变化
酸轧工序压下率控制标准，以及带 钢组织演变机理和特点
加热过程的温度分布
冷却过程的温度分布
因钢卷整卷退火，在退火过程中温度存在差异。加热过程中，钢卷 外圈温度高芯部温度低，钢卷膨胀外圈受拉应力，内圈受压应力； 反之在冷却过程中外圈温度低芯部温度高，钢卷整体外圈受压应力 ，内圈受拉应力。
8、退火粘结问题
在冷硬卷的紧卷立卷再结晶退火过程中，经常发生相邻卷层间粘到一 起，增加了后道工序平整机的开卷张力，并且在开卷过程中会造成板 带撕裂，出现皱痕等情况，并且因同样的粘结力会造成不同程度板形 缺陷，这种缺陷就是我们通常称为的罩式炉粘钢。
4、罩退与连续退火线比较区别
• 罩式退火：生产周期长（几十个小时）， 与清洗线、平整线分开布置，整体联成一条冷板生产流程，但 可选择的进行脱脂清洗，且钢种及规格对整体生产的影响较小， 可小批量灵活的组织生产，单炉台生产，炉台数量可根据产量 和品种变化随时增减，中间工序有库存缓冲，产量和品种适应 能力强，适合多品种，小批量生产及试验生产。 • 连续退火：生产周期短（几分钟），脱脂清洗、退火、平整联 成一条整体生产线，生产效率高，但受计划影响启停和规格品 种切换等成本高，产品规格覆盖范围不宜太宽， 产量不宜太低。 适合大批量，少品种生产。
浅谈全氢燃气罩式退火炉的温度控制
浅谈全氢燃气罩式退火炉的温度控制【摘要】全氢燃气罩式退火炉是冷轧带钢退火的一种主要设备，它对提高产品质量起着十分重要的作用。
由于其使用易爆的氢气作为保护气，因此对控制系统的要求是安全、可靠。
自控系统是退火工艺的核心，而自控系统主要是靠压力和温度控制，下面就谈谈唐山建龙冷轧厂全氢燃气罩式退火炉是如何进行温度控制的。
【关键词】全氢燃气罩式退火炉；工艺过程；自动控制；温度控制1.总述1.1简介唐山建龙冷轧厂的全氢燃气罩式退火炉生产线筹建于2007年12月，2008年5月36个炉台全部投入使用，目前运行状态良好。
本工程属于江苏凯特尔公司承包，电控部分由武汉海进承接。
1.2设备组成主体设备分为：19台加热罩，17台冷却罩，36座加热冷却炉台，24座终冷炉台，36套仪表阀架，2套液压系统，36套电控系统。
2.自动控制系统2.1基础自动化系统自动化控制系统采用德国西门子公司生产的S7-300PLC。
从每个炉台均完全独立的工艺特性出发，本着控制分散、管理集中的原则，每个炉台用一套S7-300PLC控制，CPU控制模块采用315-2DP。
36套S7-300PLC，通过6台交换机和光纤电缆连接成环状工业以太网，接成环状工业以太网的目的是为了提高工业以太网的可靠性。
现场各类检测信号通过控制电缆接到DI模块和AI模块。
各类控制信号经DO模块和AO模块，也通过控制电缆送到现场，分别控制各种阀门及调节阀等。
36座炉台，用2台操作站（OS）进行操作、监视和控制。
2台操作站的监测软件功能一样，正常情况下，每台操作站监控36个炉台；当某一台操作站故障时，另一台操作站可继续监控该故障操作站在故障前所监控的炉台，另外还有一台工程师站，工程师站供软件工程师维护和优化软件之用。
该自动化控制系统还设计有一台二级机（HPC）。
该二级机实时采集生产过程的数据，供生产管理部门或者调度部门实时掌握罩式炉车间的生产情况；同时该上位机留有与上级管理和通讯接口。
全氢罩式退火炉安全控制
全氢罩式退火炉安全控制引言全氢罩式退火炉是一种常用的化学气相沉积设备，主要用于制备各种材料的薄膜。
在使用过程中，需要加入氢气等特殊气体，因此需要考虑设备的安全性。
为了确保全氢罩式退火炉使用过程中的可靠性和安全性，需要灵活使用各种手段进行控制和管理。
本文将介绍如何对全氢罩式退火炉进行安全控制。
安全控制措施在全氢罩式退火炉的操作过程中，应根据以下措施进行安全控制：设备安全在使用全氢罩式退火炉之前，应确保设备的安全性。
首先应检查所有的管道和阀门是否已经紧闭并且安装正确，电缆是否接好。
其次，需要检查设备中的氢气、氮气等气体储罐的安全性，以避免设备出现爆炸等事故。
火灾安全全氢罩式退火炉使用过程中容易发生爆炸、火灾等事故，因此需要进行火灾安全控制。
在使用全氢罩式退火炉之前，应排除设备中的氢气、氢气出口的管道以及各个部位松散的螺栓等设备隐患。
在炉内进气之前，应先充入气体和气体冷却水，以保证炉内有气流、炉外有冷却。
此外在全氢罩式退火炉的使用过程中，过程变化、异常情况自动诊断功能也要设定完善。
氧含量控制在全氢罩式退火炉的使用过程中，氧含量也需要进行控制。
高氧含量可能导致材料的腐蚀。
因此，在全氢罩式退火炉的使用过程中，应加入足够的氢气，控制气氛所含氧的浓度。
温度控制在全氢罩式退火炉操作过程中，温度控制非常关键。
需要根据所需退火温度，逐步升温或降温，并保持一定的升温或降温速率，以避免温度变化太过剧烈，形成热应力，从而导致材料变形、开裂等问题。
气压控制在全氢罩式退火炉操作过程中，气压控制也非常重要。
全氢罩式退火炉的气压一般设定在 100 Pa 左右，以保持非常干净的炉内环境。
需要注意的是，气压过低会导致退火过程不稳定，温度控制不当。
结论全氢罩式退火炉是一种非常重要的化学气相沉积设备，但在使用过程中也存在安全隐患。
为了确保全氢罩式退火炉使用过程中的可靠性和安全性，应根据设备安全、火灾安全、氧含量控制、温度控制以及气压控制等措施进行控制和管理，确保全氢罩式退火炉操作过程的安全，保障设备和操作人员的安全。
罩式炉概述
罩式炉概述罩式退火是钢丝卷新生的退火方式，比传统的退火方式质量更优，效率更高；钢丝通过再结晶球化退火处理，达到降低钢的硬度、消除冷加工硬化、恢复钢丝的塑性变形能力之目的。
退火时,将各钢丝卷放置炉台上,扣上保护罩(即内罩) ,保护罩内通保护气体,再扣上加热罩(即外罩) ,加热到一定温度保温后再冷却。
退火时采用保护气氛，防止钢丝氧化和脱碳，使其表面的润滑剂能更容易蒸发，同时又能获得更好的机械性能。
罩式退火炉机组主要有加热罩、冷却罩、内罩、炉台、炉台阀站、及自动化控制系统组成。
自动化控制部分：主要由操作站，西门子S7-300PLC组成工业控制网络。
主要功能：自动化控制系统的主要功能就是指罩式炉能按：液压锁紧内罩→冷态密封检查→冲氮吹扫→点火升温→进保护气保护→保温→冷却→最终冲氮吹扫等工作程序进行自动操作，并出具生产报表，与上级管理机通讯，预存和调用工艺曲线，控制整个炉台生产的全过程。
主要特点：我公司设计制造的罩式退火炉设备充分吸收了国外同等产品的先进技术，并在我国拥有十多项专利技术，主要特点如下：①由耐热钢构成高保温层炉台座，绝热性能好。
②最新结构的半敞开式炉台，插片式导流扩散器，不仅导风性能好，且无变形，抗开裂。
③炉座法兰、内罩法兰均经消除焊接应力后再进行机加工，确保在使用过程中无变形。
④炉台法兰面，内罩法兰面均设有水冷却槽，增强了密封圈的冷却效果。
⑤全密封水冷却变频电机，具有超温、超电流保护。
⑥长叶片、耐高温的叶轮，结合高效能的导流扩散器，风量大，风压高。
⑦分两层布置的高速燃烧烧嘴，高性能的自动空气、燃气比例调节阀，能迅速捕捉火焰中的烟尘，提高燃烧效果，节约能源。
⑧实行集中空气预热，既降低了烟气排放温度，又提高火焰燃烧强度，降低了燃气消耗。
空气预热温度能达到420℃，烟气排放温度能降低到200℃。
⑨炉衬采用陶纤模块与陶纤毯的组合型成，陶纤模块密度能达到240㎏/m3，散热损失小，保温性能好。
⑩圆滑流畅型的波纹内罩，既增加了刚度，又增大了传热和散热面积，且无死角，无积炭。
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全氢罩式退火炉的工作原理
全氢罩式退火炉是一种用于退火处理的热处理设备。
其工作原理是利用高温下氢气的还原性，通过氢气的作用，将金属材料表面的氧化层还原成金属，并消除材料内部的应力，使其获得更好的物理性能。
全氢罩式退火炉的主要组成部分包括炉体、加热元件、保护气体供应系统、氢气循环系统和控制系统等。
炉体是全氢罩式退火炉的主体部分，通常由高温合金材料制成，具有良好的耐高温性能。
炉体内部设有加热元件，可通过电阻加热方式提供高温环境。
加热元件通常采用电阻丝或电阻片，通过电流的通入，使其发热产生高温。
保护气体供应系统是为了保护金属材料表面不受氧化而设置的。
通常使用氢气作为保护气体。
氢气具有很强的还原性，能够将金属表面的氧化层还原成金属，从而减少表面氧化的程度。
保护气体供应系统由氢气源、气体管道和喷嘴等组成。
氢气源通过管道输送到喷嘴，然后喷射到金属材料表面，形成一个密闭的氢气环境，从而保护金属材料不受氧化。
全氢罩式退火炉还配备有氢气循环系统。
氢气循环系统的作用是将炉内的氢气循环使用，提高氢气的利用率。
氢气通过循环系统进入炉腔，与金属材料表面发生反应后，再通过循环系统回收，经过净
化处理后再次使用。
这样可以节约氢气资源，提高设备的经济性。
全氢罩式退火炉还配备有控制系统，用于控制炉体的温度、氢气流量、氢气压力等参数。
控制系统通常采用计算机和仪表联动控制的方式，可以实现对退火过程的精确控制和参数记录。
通过控制系统，操作人员可以设定所需的退火温度和时间，并实时监控炉体的工作状态，确保退火过程的稳定性和安全性。
总结起来，全氢罩式退火炉是一种利用氢气的还原性对金属材料进行退火处理的设备。
通过高温加热和氢气的作用，可以消除材料内部的应力，还原金属表面的氧化层，从而改善材料的物理性能。
全氢罩式退火炉具有操作简便、效果稳定、能耗低等优点，广泛应用于金属制品的生产过程中。