Система рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления и способ её применения - заявка 2016151999 на патент на изобретение в РФ

1. Система рециркуляции восстановительного газа для печи непрерывного отжига без травления, содержащая 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, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит: 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.
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.
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.
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство возмущающего воздействия, установленное в реакционной секции.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 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.
6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит датчик концентрации восстановительного газа, размещенный на трубе подпитки подпиточным газом и выполненный с возможностью определения концентрации восстановительного газа.
7. 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.
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дополнительный датчик точки росы, установленный на трубе между газовым устройством очистки с осушающим агентом и датчиком точки росы.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. Способ применения системы по любому из пп. 1-12, включающий следующие шаги:
- 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;
- 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;
- 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;
- образование нового смешанного восстановительного газа путем смешивания высушенного восстановительного газа после выявления его состава датчиком концентрации с подпиточным газом;
- 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.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что восстановительный газ после обработки в газовом устройстве очистки с осушающим агентом имеет значение точки росы не более -20°C.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что восстановительный газ после обработки в газовом устройстве очистки с осушающим агентом имеет значение точки росы не более -40°C.
Наверх