[发明专利]一种提高罩式炉生产效率和节能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高罩式炉生产效率和节能的方法。

背景技术

罩式炉冷却过程的热传递形式主要为对流和热辐射，冷轧厂1#线罩式炉退火流程为：退火工艺结束，吊走加热罩后直接扣冷却罩进行冷却。该流程中直接扣冷却罩冷却，主要靠冷却轴流风机对内罩热量的对流传热。目前，退火工艺在吊走加热罩后的内罩温度在700℃左右，此时热辐射的传热作用远大于对流传热，直接扣冷却罩冷却反而阻碍了热辐射的传热作用，不但温度下降变慢，降低生产效率，而且浪费冷却风机电能。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种提高罩式炉生产效率和节能的方法，可提高罩式炉生产效率，降低冷却风机电能。 

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

1、一种提高罩式炉生产效率和节能的方法，包括以下步骤：

1）对吊罩后不同温度的对流和热辐射传递的平衡计算方法：

a 对流换热热流

对流热流密度为: Q1=H（T1-T2）

式中: T1–加热结束后内罩表面温度，T2-冷却过程中的内罩表面温度，H-钢卷对流换热系数，H=0.023R^0.8Pr^0.4A/（D1-D2）；

式中:R-内罩雷诺数；D1、D2-冷却罩内径，内罩外径；Pr-普朗特数；A一气体粘度；

b 辐射换热热流

辐射热流密度：Q2=Eσ(T1⁴-T2⁴)

式中: T1-加热结束后内罩表面温度，T2-冷却过程中的内罩表面温度，E-钢卷黑度，σ-辐射常数，σ=5.67*10^-8；

假定钢卷退火过程中的炉气温度与内罩表面温度相等，则通常加热结束后内罩表面温度T1为700℃，分别计算出退火冷却过程中，随温度变化的对流热流密度和辐射热流密度，并比较二者值的大小：当620℃＜T2＜700℃时，Q1＜Q2，当T2＜620℃时，Q1＞Q2；

由此可见，在内罩2温度为700-620℃区间时，热辐射的传热作用大于对流传热，在620℃以下温度，对流的传热作用大于热辐射的传热作用；

在700-620℃区间直接罩冷却罩1冷却反而阻碍了热辐射的传热作用，因此确定最佳的罩冷却罩1温度为620℃，此时冷却效果最好；

2）在钢卷3退火炉台4上有炉气温度电偶自动检测退火温度并显示在HNI操作画面上，当退火加热结束后，由操作人员从内罩2上吊走加热罩后自然冷却；

3）当HNI操作画面上的电偶温度降低到620℃时，操作人员再在内罩2上加罩冷却罩1进行冷却。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-冷却罩  2-内罩  3-钢卷  4-炉台。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1，一种提高罩式炉生产效率和节能的方法，包括以下步骤：

1）对吊罩后不同温度的对流和热辐射传递的平衡计算：

a 对流换热热流

对流热流密度为: Q1=H（T1-T2）

式中: T1–加热结束后内罩2表面温度，T2-冷却过程中的内罩2表面温度，H-钢卷对流换热系数，H=0.023R^0.8Pr^0.4A/（D1-D2）；

式中:R-内罩雷诺数；D1、D2-冷却罩1内径，内罩2外径；Pr-普朗特数；A一气体粘度；

b 辐射换热热流

辐射热流密度：Q2=Eσ(T1⁴-T2⁴)

式中: T1-加热结束后内罩2表面温度，T2-冷却过程中的内罩2表面温度，E-钢卷黑度，σ-辐射常数，σ=5.67*10^-8；

假定钢卷退火过程中的炉气温度与内罩2表面温度相等，则通常加热结束后内罩2表面温度T1为700℃；分别计算出退火冷却过程中，随温度变化的对流热流密度和辐射热流密度，并比较二者值的大小：当620℃＜T2＜700℃时，Q1＜Q2，当T2＜620℃时，Q1＞Q2；

由此可见，在内罩2温度为700-620℃区间时，热辐射的传热作用大于对流传热，在620℃以下温度，对流的传热作用大于热辐射的传热作用；