連續退火爐爐內氣氛分析的意義

更新時間：2023-02-01

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退火爐在冶金行業中作為一種熱處理工藝有著廣泛的應用，如冷軋線、鍍鋅線、硅鋼線等，其目的是降低硬度，改善切削加工性，消除組織缺陷等。爐內通保護氣，主要目的是防止外界空氣進入爐內導致材料氧化，同時保持爐內溫度均勻。

在帶鋼連續熱鍍鋅機組中，連續退火爐是帶鋼連續熱鍍鋅工藝段主要工序之一，也是機組的心臟。它將完成帶鋼熱鍍鋅前的退火工藝，對熱鍍鋅板的質量及性能起至關重要的作用。其技術水平的高低直接影響到熱鍍鋅產品的質量與性能。

退火爐采用的氣體燃料一般為焦爐，高爐、轉爐的副產品煤氣，煤氣中的主要可燃成分有CO,H2,CH4,與空氣混合在爐內進行正常全部燃燒時，空氣量略高于理論配比，產生的煙氣成分含有CO2,H2O,N2及少量富余的自由O2. 其中N2為惰性氣體，不會對鋼造成氧化；自由O2有強的氧化性，只要存在就會使鋼氧化；CO2、H2O也為氧化性氣體，也會使鋼在高溫下氧化，但該氧化反應是可逆的，如果爐內煙氣中含有足夠濃度的還原性氣體CO、H2可阻止鋼的氧化反應，化學反應式如下：

Fe+CO2=FeO+CO

Fe+H2O=FeO+H2

因此，使燃料爐內形成無氧化氣氛的目的就是消除煙氣中的自由氧，使煙氣中氧化性氣體與還原性氣體的比例即PCO2/PCO、PH2O/PH2的比值在合理范圍值內。對于無氧化爐內帶鋼溫度在700℃以下時，只有控制PCO2/PCO＜0.7,PH2O/PH2＜0.45,帶鋼方能夠處于還原區范圍。

另外在爐子密封性不好的情況下，氧氣的滲入，氫氣與氧氣發生反應生成水蒸氣。這些原因都會導致露點值高的情況出現。

使用氧氣分析儀測量氧氣目的

氧氣造成產品的氧化，質量不合格。實際上爐內要求氧含量幾乎為零，但是原料氣的生產氮氫會自帶氧氣；同時由于施工的細節性，難免會導致爐外21%含量的氧氣擴散到爐內。

連續退火爐爐內氣氛是由氮氣和氫氣組成的還原性保護氣體，為了防止外界空氣進入爐內，連續退火爐正常生產時采用微正壓操作。為了保證一定的爐壓需要持續注入一定比例的保護氣體和還原性氣體氫氣。爐內氣氛對冷軋板退火后的表面質量有顯著影響，氣氛成分波動影響燒嘴空氣系統的變化，空氣系數增大會降低鍍鋅板的附著性能。

使用氫氣分析儀測量氫氣的目的

在高溫的化境下，H2和 CO可以做還原劑，還原氧化物。帶鋼表面在外界或加熱區域中產生的氧化物，需要通過氫氣的還原能力來實現Fe鐵分子的釋放；此外氫氣的作用還有去除氫氮保護氣中所含微量氧氣的作用；

使用露點儀測量露點的目的

1、氫氣的還原反應中會產生一定的水汽，

2、保護氣注入環節也會帶到爐內極少不分的水汽，

若爐內氣氛中氫氣含量超過一定的范圍的話，就會發生氧化鐵的還原反應；若爐內氣氛中水蒸氣的含量超過一定范圍的話，發生氧化鐵的氧化反應，這一系列的反應都是可逆反應。從上面分析我們在生產的過程中，露點控制在于避免氧化反應的發生，合理利用氫氣的還原反應。所以要增加氫氣再爐子中的濃度，盡量降低水蒸氣的濃度，這就是合理的控制露點的要求。

連續退火爐如果因為種種原因打開爐頂蓋和底蓋的話，就會導致空氣的進入，露點值就會升高所以安裝完畢爐蓋以后還需要經過8小時甚至更長的時間才能使露點恢復到正常的數值，在長時間的大修后，露點的數值可能會大大的超出范圍，但會緩慢降下來的。

氧氣分析儀在退火爐領域中的應用

?煙氣分析儀原理與應用

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