[发明专利]交换罩式退火炉炉气的方法及装置

说明书

本发明涉及交换罩式退火炉炉气的方法及装置，新鲜空气从炉子下面吹入炉中而生成的气体混合物也从炉子下面排出。另外，本发明还涉及实施该方法的罩式退火炉，包括一支架设置在支架上的一个退火炉料托板，设置在退火炉料托板中心孔下面的一个鼓风机，包住退火炉料及退火炉料托板并留有一定距离的一个炉罩，及设在支架中的至少一个气体入口及气体出口。

罩式退火炉具体用于卷成卷的金属板材的热处理。这些板材卷相互叠起来放在退火炉料托板上。它们的中部“孔眼”构成与退火装料板的中部孔连续的通道。一当罩放在新装好的炉料上，用保护气体交换掉炉内的空气。然后进行退火处理，鼓风机从上方吸入气体从中部往下吹，并把气体往侧向送到退火炉料及罩之间的环形空间中。

对于每次装料必须至少对罩形退火炉进行一次换气。如果用氢气，该程序必须进行多次。在加热开始前必须从炉中排出空气。这可通过氮气来进行。然后供入氢气把氮气排出。在完成退火处理后，在移去罩之前必须吹入氮气来排出氢气。

在换气时，在鼓风机下面吹入新鲜空气，并由鼓风机传送到在退火炉料及罩之间的环形空间中。同时，生成的气体混合物通过气体出口排出。

在换气时送进炉中的气体量是相当重要的。在正常条件下，要在20-40分的时间内保持容积流量为100-180m³/h。但是这一前提是鼓风机能完全起作用。如果鼓风机失效，则冲洗时间为约24小时。操作时间的损失是很重要的因素。另外，气体的消耗也是相当重要的。

本发明的目的是解决现有技术的上述问题，提供一种花费低的，总的来说能快速换气的方法及装置。

本发明的目的在于寻求：改善的并允许变高的成本效率的，总之是更快的换气。

为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种交换罩式退火炉炉气的方法，其特征在于新鲜空气从炉子下面吹入炉中而生成的气体混合物也从炉子下面排出，新鲜气体是以一个高速气流沿着向上的流道向上喷射而吹入炉中，所述的气流速度符合下式：     V = K • V f • M A 22.4 • P s • A ]]>

式中：V_f-自由的炉腔容积    升

      M_A-要冲洗出的气体的分子量    g/mol

      P₃-新鲜气体的密度    g/m³

          (这些数据应用到正常状态)

      A-新鲜气体的进口横截面积    m²

      K-因子其值≥1，最好为6。

在某些情况下，最好产生一个脉动的气流。

本发明装置的特点在于，将气体入口设计成一个向上的喷嘴，该喷嘴终止于一个向上的流道中。

本发明是基于认识到进入退火炉的喷射气流的速度对换气有决定性的影响，和选择最佳速度时，要冲洗出的气体密度及新鲜气体的密度要按照上述公式来考虑。

很惊人地，用本发明的技术措施可加速换气达到不能预见的程度。仅在约3到10分钟后，要替换掉的气体的要求的残余气体量能达到4％。特别惊人的效果是无论鼓风机工作或关闭都或多或少地能达到这个结果。这意味着在鼓风机不工作的情况下，冲洗时间从24小时降低到约5分钟。

除了很大程度的节省时间外，由于气体的容积流量不需要增加，而相应地节省了冲洗用的气体。可以保持约为140m³/h的平均流量。

也需要提一下在工作安全性方面一个不太重要的改进。当操作中鼓风机失效时，因而常常不可能(或者至少看来不可能)允许排空氢气的冲洗程序进行24小时。结果罩要过早地除去，就有使残余混合物有点燃的危险。