[其他]工业电炉的外循环净化保护加热方法

说明书

本发明属于工业电炉的炉气净化保护加热方法，特别适用于金属少、无氧化加热时的保护。

工业电炉通常采用的加热保护方法有真空保护方法，如真空电炉;可控气氛保护方法，如熟知的可控气氛炉;以及抽低真空后充入保护气氛方法，如抽空炉。

真空保护方法的保护效果好，但炉子造价高、生产率低、能耗大，生产成本高;一般熟知可控气氛炉，因为是用保护气体置换炉内的气体，并保持正压不断供气，故气源用量大，而且控制复杂，生产成本也高;抽空炉虽然造价比真空炉低，气源用量比一般可控气氛炉少，但因为需抽低真空和充保护气体，仍然存在炉子造价高及气源供应问题。

本发明的目的是提供一种经济地、方便地除去工业加热电炉内氧气的方法，可使炉内气体纯度达到很高。

实现本发明的方法是：用泵将加热电炉内的气体抽出，在炉外进行除氧净化。所用的除氧净化方法是氨间接燃烧法或碳分子筛法，然后把除氧净化后的气体再送入炉内。由于泵不断地工作，炉内的气体不断抽出净化，经多次循环净化后，炉内气体得到充分净化，在循环净化过程中，炉内气体的损失用氨分解混合气（氨间接燃烧法）或空气中的氮气（碳分子筛法）补充。

结合附图，通过实例来详细说明本发明的方法。

实施例一：如图一所示，将液氨（1）经氨阀（2）进入氨分解炉（3），氨在分解炉中分解成混合气（含75%H₂+25%N₂）后进入混合罐（4）中，同时，罗茨泵（8）将加热电炉内的气体抽出，气体被冷却器（7）冷却，经可控回通阀（6）也进入混合罐（4）中，此时与氨分解混合气充分混合，成为含N₂+H₂+O₂的混合气，经阻火器（5）进入燃烧炉（6），在燃烧炉中按反应式2H₂+O₂(950℃)/(△) 2H₂O进行化合反应，此时，绝大部份氧被除掉，变为氮气和水蒸气的混合气，经冷却器（7）冷凝后将大部水除掉，由于罗茨泵（8）的抽力作用，余下的混合气通过泵后压力增高，经可控三通阀（9）进入干燥器（10）或（14），干燥器中的5A分子筛将混合气的水份进一步除去，使气氛露点降至-60℃以下，干燥后的气体（此时的气体中还有少量的氧和40ppm的残余氧）经可控三通阀（13）进入105催化剂罐（15），在105催化剂的作用下，H₂与O₂转化成H₂O，气体中的残余氧更进一步降低，得到纯度较高的氮气进入炉中，此时便完成一个循环。由于炉气是在封闭系统中在罗茨泵（8）的作用下继续沿气路（8）-（9）-（10）或（14）-（13）-（15）-（44）-（25）-（26）-（22）或（21）（23）-（17）-（16）-（14）-（5）-（6）-（7）-（8）循环，前一循环时未被抽出的炉气在后面循环时被继续抽出净化。如此经多次循环之后，炉气深度净化，成为含残余氧为10ppm以下的氮气。净化后的炉气用露点仅（25）、氧分析器（24）测其露点和残余氧含量，达到要求后即停止净化。

此净化方法中5A分子筛罐设有两个，即（10）和（14），一个吸附干燥，一个再生，轮换除水，5A分子筛的再生是用真空泵（12）对之负压解吸，炉气净化后的压力降低用氨分解气补充。

实施例二：如图二所示，加热电炉内气体在罗茨泵（1）的抽力作用下，沿冷却器（15）、可控四通阀（16）、罗茨泵（1）和可控二通阀（2）进入碳分子筛罐（3）中，炉气经罗茨泵（1）后压力增加，进入碳分子筛罐（3）后，由于碳分子的吸氧富氮作用，将大部份氧吸附，成为含氮达98%以上的贫氧气体，此气体再进入脱氧剂罐（5），经3093脱氧剂（或402脱氧剂）的作用，残余氧变为CO₂，此时的气体成为含N₂+CO₂（少量）的混合气（用402脱氧剂进一步除氧后的气体不含CO₂），然后进入4A+5A分子筛罐（6）中，混合气中的CO₂被4A分子筛吸附，成为纯度很高的氮气，再经氧分析器（7），可控回通阀（8）送入炉中，此时便完成一个循环。炉气在封闭系统中经（1）-（2）-（3）-（4）或（17）-（18）

或（11）-（14）-（19）＞（5）-（6）-（7）-（8）-（9）-（13）-（15）-（16）-（1）气路多次循环之后，便

或（10）-（12）