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应用案例 | 钢铁生产中炉体混合器氮气、氢气使用工
艺控制

发布时间:2024-9-18     来源:讯尔仪表    编辑:衡盛楠    审核:张经纬 王静

钢铁行业退火工艺是一种热处理工艺,主要用于改善金属材料的内部组织和性能。它涉及将金属加热到一定温度,保持一段时间,然后缓慢冷却的过程。这一过程旨在达到或接近金属内部组织的平衡状态,从而获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步的热处理(如淬火、回火)作组织准备。

退火的目的包括改善或消除金属在铸造、锻压、轧制和焊接过程中造成的组织缺陷及残余应力,防止工件变形或开裂;软化工件以便进行切削加工;细化晶粒,提高工件的机械性能;以及为最终的热处理作组织准备。

钢生产退火机组的加热介质一般都是用煤气或者天然气,这些燃烧介质都有爆炸的风险,那么如何安全有效地使用这些能源介质呢?

炉体混合器N2H2使用工艺

特殊钢铁生产连续退火炉,无论是中间退火还是成品退火均要求脱碳(部分或全部),通常成品钢要求含碳≤27ppm(1ppm等于万分之一),越低越好。

退火炉保护气及脱碳原理:

① 脱碳主要靠保护气通过增湿(H2O)来进行的:H2OCFe=COH2;② 由于水同时又与铁基发生反应:FeH2O=FeOH2SiH2O=2H2SiO2,产生钢板氧化,这也是不能允许的,因此增湿气的功能既要脱碳又不能使钢板氧化,就必须对保护气氛包括氢气、氮气的比例(通入量)、水蒸气的量(及水温)、炉内保护气体的定向流动、炉压分布、炉压差大小等进行严格的控制,对钢带中的铁、硅等氧化条件也必须尽量避免,严格控制好分压比H2O%/H2%

迅尔现场应用案例

湖南某炼钢企业,特殊钢连续退火炉用H2N2混合气体作为保护气氛气体,按工艺要求其混合浓度氢气占比为20%。为了保持炉正压及防止空气侵入炉内,炉体进出口密封室以及氮气循环喷吹冷却段,都需通入一定量的N2,当管道内达到一定的温度的时候加H2进行保温,所以要求流量比较稳定。该企业现场管道都为DN25口径,工况压力为50kPa

客户诉求?

1、对保护气氛氢气、氮气的比例(通入量)精准计量;

2、流量计要求性能稳定;

3、仪表需要保障生产的安全性;

解决方案

氮气测量采用1.5%精度的LWQ系列气体涡轮流量计控制流量,因现场垂直安装,选无注油表体。氢气测量采用管道式SFMT系列热式气体质量流量计。

客户反馈

该客户于20236月采用迅尔气体涡轮流量计和热式质量流量计用于特殊钢高温退火工艺保护气氛氧气和氢气的计量,截至今日所有流量计运行稳定,测量效果准确可靠。客户表示特殊钢高温退火工艺中,对气体流量的精确控制至关重要。迅尔的这两款流量计能够精准地测量氧气和氢气的流量,为工艺过程提供了稳定可靠的数据支持,确保了生产效率和产品质量的稳定提升。

现场应用产品推荐

LWQ系列气体涡轮流量计


产品特点:

■计量范围宽,产品型号齐全,从DN25-DN400口径;

■准确度高,最高可达1.0级,重复性可达0.15%R;

■仪表具有本安和隔爆功能,防护等级为IP65;

■具有实时数据存储功能,可防突然掉电时数据丢失;

■可拆卸式全封闭机芯结构,抗杂质能力强,精度高;

■进口仪表专用精密轴承,耐磨性好,稳定程度高,同时提高了仪表的下限灵敏度,降低了始动流量;

■具有脉冲信号、4-20mA信号输出,配有RS485(MODBUS -RTU协议)通讯输出;

SFMT系列热式气体质量流量计

产品特点:

■测量气体质量流量,无需温度、压力补偿;

■量程比大,测量流速范围:0.1~100Nm/s 无压力损失,适用已知截面积的任意形状管道。耐腐蚀型传感器,适合测量腐蚀性气体;

■插入式传感器可以在线安装和维护;

■全量程段的专家算法,保证了测量的准确度。适于贸易结算或气体检漏。

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