技术领域
[0001] 本
发明涉及
冶金技术领域，具体涉及一种连续式
退火炉脱碳渗氮装置。
背景技术
[0002] 设计这种装置广泛用于需要对带
钢进行连续脱碳渗氮工艺的退火炉上。由于常规工艺路线是先进行脱碳工艺后，等带钢降温后，进行下一步的渗氮工艺过程，两个工艺不能同时进行，由于脱碳采用
水蒸气和碳的反应方式进行，造成带钢表面形成稳定的
氧化层结构，主要成分是氧化
铁和氧化
硅，由于氧
原子占据铁素体的八面体间隙
位置，导致铁素体的间隙位置减少，活性氮原子进入铁素体八面体间隙位置几率降低，阻碍渗氮过程进行。对后工序渗氮工艺过程有不利的影响，于是设计一种可以对带钢进行连续脱碳渗氮的装置。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是，针对
现有技术存在的上述
缺陷，提供了一种连续式退火炉脱碳渗氮装置，实现对
冷轧带钢同时进行脱碳和渗氮工艺过程，提高生产效率，提高冷轧带钢脱碳和渗氮工艺效率，改善带钢的表面状态，即改善带钢表面内氧化层分布和
力学性能。
[0004] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0005] 一种连续式退火炉脱碳渗氮装置，包括带钢
输送机、
马弗炉管、
加湿器、氢气供应系统、氮气供应系统和
氨气供应系统，带钢输送机沿长度方向纵向穿过马弗炉管，带钢输送机用于运输带钢，马弗炉管沿带钢输送方向依次分为脱碳段、渗氮段和冷却段，马弗炉管的脱碳段分布有氮氢混合气喷射管，马弗炉管的渗氮段分布有氨氮混合气喷射管，氢气供应系统和氮气供应系统通过管道与加湿器的输入端连接，加湿器的输出端通过第一支管道与氮氢混合气喷射管，加湿器的输出端通过第二支管道和氨气供应系统的输出端管道汇合后，与氨氮混合气喷射管连接。
[0006] 按照上述技术方案，氢气供应系统包括氢气源输入管道，氢气源输入管道上依次布置有氢气球
阀、氢气
过滤器、氢气
电磁阀和氢气
质量流量计。
[0007] 按照上述技术方案，氮气供应系统包括氮气源输入管道，氮气源输入管道上依次布置有氮气
球阀、氮气过滤器、氮气电磁阀和氮气质量流量计。
[0008] 按照上述技术方案，氨气供应系统包括瓶装液氨、液氨减压阀、氨气球阀和氨气浮子流量计，瓶装液氨的输出端通过管道依次与液氨减压阀、氨气球阀和氨气浮子流量计连接。
[0009] 按照上述技术方案，加湿器的输入端设有氢氮混合气球阀，加湿器的输出端设有第二加湿氢氮混合气球阀。
[0010] 按照上述技术方案，第二支管道上依次设有第一加湿氢氮混合气球阀、载气氮气球阀和载气氮气浮子流量计。
[0011] 按照上述技术方案，第二支管道上设有紧急吹扫氮气电磁阀，紧急吹扫氮气电磁阀为通电关闭断电打开。
[0012] 按照上述技术方案，马弗炉管中分布有多个
热电偶。
[0013] 按照上述技术方案，氮氢混合气喷射管沿输送方向纵向分布；氨氮混合气喷射管的个数为多个，沿输送方向横向分布。
[0014] 按照上述技术方案，加湿器内设有曝气装置，加湿器的底部设有加
热管，加热管连接有加湿器
温度控制仪表。
[0015] 本发明具有以下有益效果：
[0016] 1.氮氢混合后形成脱碳气体，氨氮混合后形成渗氮气体，实现进行对冷轧带钢同时脱碳和渗氮工艺过程，提高生产效率，提高冷轧带钢脱碳和渗氮工艺效率，改善带钢的表面状态，即改善带钢表面内氧化层分布和力学性能。
[0017] 2.通过各种球阀、电磁阀及控制仪表对带钢的脱碳和渗氮过程同时进行自动控制。
附图说明
[0018] 图1是本发明
实施例中连续式退火炉脱碳渗氮装置的结构示意图；
[0019] 图中，1-氢气球阀，2-氢气过滤器，3-氢气电磁阀，4-氢气流量控制仪表，5-氢气质量流量计，6-第一氮气球阀，7-氮气过滤器，8-第一加湿氢氮混合气球阀，9-氮气电磁阀，10-氮气质量流量计，11-氮气流量控制仪表，12-加热管，13-曝气装置，14-加湿器，15-瓶装液氨，16-液氨减压阀，17-氨气球阀，18-氨气浮子流量计，19-载气氮气浮子流量计，20-热电偶，21-氮氢混合气喷射管，22-氨氮混合气喷射管，23-紧急吹扫氮气电磁阀，24-加湿器
温度控制仪表，25-载气氮气球阀，26-氢氮混合气球阀，27-第二加湿氢氮混合气球阀，28-金属马弗炉管，29-第二氮气球阀，30-带钢，31-
伸缩节，32-氮气压力表，33-氢气压力表，
34-氨气压力表。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0021] 参照图1所示，本发明提供的一种实施例中连续式退火炉脱碳渗氮装置，包括带钢输送机、马弗炉管、加湿器14、氢气供应系统、氮气供应系统和氨气供应系统，带钢输送机沿长度方向纵向穿过马弗炉管，带钢输送机用于运输带钢，马弗炉管沿带钢输送方向依次分为脱碳段、渗氮段和冷却段，马弗炉管的脱碳段分布有氮氢混合气喷射管21，马弗炉管的渗氮段分布有氨氮混合气喷射管22，氢气供应系统和氮气供应系统通过管道与加湿器14的输入端连接，加湿器14的输出端通过第一支管道与氮氢混合气喷射管21，加湿器14的输出端通过第二支管道和氨气供应系统的输出端管道汇合后，与氨氮混合气喷射管22连接，氮氢混合气喷射管21用于喷射脱碳气体，氨氮混合气喷射管22用于喷射渗氮气体。
[0022] 进一步地，氢气供应系统包括氢气源输入管道，氢气源输入管道上依次布置有氢气球阀1、氢气过滤器2、氢气电磁阀3和氢气质量流量计5，氢气球阀1与氢气过滤器2之间设有氢气压力表33。
[0023] 进一步地，氢气质量流量计5连接有氢气流量控制仪表4。
[0024] 进一步地，氮气供应系统包括氮气源输入管道，氮气源输入管道上依次布置有第一氮气球阀6、氮气过滤器7、氮气电磁阀9和氮气质量流量计10，第一氮气球阀6与氮气过滤器7之间设有氮气压力表32。
[0025] 进一步地，氮气质量流量计10连接有氮气流量控制仪表11。
[0026] 进一步地，氨气供应系统包括瓶装液氨15、液氨减压阀16、氨气球阀17和氨气浮子流量计18，瓶装液氨15的输出端通过管道依次与液氨减压阀16、氨气球阀17和氨气浮子流量计18连接，液氨减压阀16与氨气球阀17之间设有氨气压力表34。
[0027] 进一步地，加湿器14的输入端设有氢氮混合气球阀26，加湿器14的输出端设有第二加湿氢氮混合气球阀27。
[0028] 进一步地，加湿器14的输入端和输出端之间并联有第二氮气球阀29。
[0029] 进一步地，第二支管道上依次设有第一加湿氢氮混合气球阀8、载气氮气球阀25和载气氮气浮子流量计19。
[0030] 进一步地，第二支管道上设有紧急吹扫氮气电磁阀23，紧急吹扫氮气电磁阀23为通电关闭断电打开；氮气电磁阀9与紧急吹扫氮气电磁阀23连接。
[0031] 进一步地，马弗炉管中分布有多个热电偶20。
[0032] 进一步地，马弗炉管为金属马弗炉管28。
[0033] 进一步地，氮氢混合气喷射管21沿输送方向纵向分布于带钢输送机的上方；氨氮混合气喷射管22的个数为多个，沿输送方向横向分布于带钢输送机的上方。
[0034] 进一步地，氮氢混合气喷射管21的个数为2个，分布于带钢输送机的上方两侧。
[0035] 进一步地，带钢输送机为
履带式网链输送机。
[0036] 进一步地，加湿器14内设有曝气装置13，加湿器14的底部设有加热管12，加热管12连接有加湿器温度控制仪表24。
[0037] 进一步地，渗氮段与冷却段之间连接有伸缩节31。
[0038] 本发明的工作原理：
[0039] 按照附图设计的要求进行安装，安装完成后对管道各个部分进行
密封性检查。首先进行马弗28空气置换工作：打开第一氮气球阀6和第二氮气球阀29、氮气电磁阀9、氢氮混合气球阀26和27，在氮气质量流量计控制仪表11上设定氮气的流量，向金属马弗28内通入氮气进行置换，赶走马弗28内的空气。下一步准备通入脱碳气体和渗氮气体，脱碳气体的通入过程：首先在氮气流量控制仪表11和氢气流量控制仪表4上设定脱碳气体氮氢气体比例，同时设定加湿器的水温控制脱碳气体的
露点，打开氢气球阀1、氢气电磁阀3，同时关闭第二氮气球阀29，氢氮混合气体经过曝气装置13后，通过第二加湿氢氮混合气球阀27进入加湿的氮氢混合气喷射管21，进入金属马弗与带钢30
接触完成脱碳过程：渗氮气体的通入过程：首先打开载气氮气球阀25、氨气球阀17，打开液氨减压阀16调整氨气出口压力，通过载气氮气浮子流量计19、氨气浮子流量计18调整渗氮气体比例，调整完成的渗氮气体通过氨气和氮气的混合气喷射管22与带钢接触完成渗氮过程。脱碳和渗氮的废气通过金属马弗两端的点火嘴处燃烧。当工作过程中突然停电和其他突发情况时，由于紧急吹扫氮气电磁阀23是通电关闭，断电打开，同时氮气电磁阀9断电会通过连
锁把紧急吹扫氮气电磁阀23打开向金属马弗内通入大量的氮气保证工作安全。
[0040] 1)、在材料的选取方面根据气体的性质进行选取，各个管道阀
门、过滤器、加湿器的选择根据连续炉的气体流量要求进行配置，并按照附图实施安装。2)、在连续炉上的安装方案和设计思路：由于脱碳工艺温度比渗氮工艺要求的温度高，且脱碳工艺时间比渗氮工艺时间长，脱碳气体是带有水蒸气的氮气和氢气的混合气体，防止气体在输送的过程结露，脱碳气体从加热炉的入口段通过管道输送到喷射管21中在两侧喷射出脱碳气体，与带钢接触完成脱碳工艺过程。而渗氮工艺的气体是由氨气和载气氮气组成的混合气体，氨气受热易分解，因此要求从连续炉冷却段进入加然段，渗氮气体也是通过输送管道经
过冷却段进入渗氮工艺段，渗氮气体从带钢的上方的喷射管22喷出与带钢接触发生渗氮工艺过程。
[0041] 以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明
申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
