（2） 全脉冲燃烧控制 （3） 比例燃烧+脉冲燃烧控制 （4） 保护气氛的强对流循环 （5） 抽真空技术 （6） 数学控制模型 （7） 远程诊断

（2）退火类型： 光亮退火，球化退火、再结晶退火 退火温度：最高 870℃
（3）燃料种类： 混合煤气，焦炉煤气，天然气，液化石油气
（4）最大装炉量： 最大装炉量为125t，装炉高度5600mm
1.出炉时的照片
2.产品质量结果DDQ
抗拉强度 303 断裂延伸 43
屈服强度 177 90度R值 2.02 均匀延伸 24.0 90度N值 0.213
工艺阶段10 带冷却罩冷却
工艺阶段11 喷淋冷却
工艺阶段12 抽真空 / 充氮
工艺阶段13 移去冷却罩
工艺阶段14 移去内罩 / 炉台卸料
4、全氢罩式退火炉数学模型
（1） 退火过程模型： 对于特定的堆垛量，给出加热时间、保温时间、冷却时间。
重点是给出钢卷中心点温度变化值。 （2） 堆垛模型：
根据合同号和钢卷参数，给出最佳装炉量。 （3）车间管理模型：
达到钢卷力学性能及表面的光亮度的要求。 热处理分为中间退火，再结晶退火和完全退火。
未轧制前
轧制后
退火后
加热速度 对带钢的性能和表面质量有较大影响，一般为40～60℃/h，
400~723℃是再结晶形成阶段，加热速度必须控制。 保温温度和保温时间
再结晶温度在570~720℃ 带钢越薄，内能越大，越易形成再结晶，退火温度低。 带钢越厚，保温温度要高，保温时间要长。 冷却速度和出炉温度 对汽车板等特殊要求的钢种，冷却速度要求慢一些。 一般的钢种冷却速度尽可能快一些。 出炉温度一般在90～150℃。
使车间设备运行处于最佳状态，以降低运行成本。
★退火过程热工分析； 计算燃料消耗量； 计算退火过程钢卷断面温度分布； 计算退火过程保护气体温度分布； 计算监视点与卷边及卷芯温度的关系曲线； 操作参数和结构参数的影响分析。
★钢卷加热过程数学模型
★钢卷均热过程数学模型
★钢卷冷却过程数学模型
3、全氢罩式退火炉退火工艺
全氢罩式炉内钢
普通罩式炉内钢
800 卷外表面温度
卷外表面温度
5～10℃
25～30 ℃
600
400
普通罩式炉内
钢卷芯部温度
200
全氢罩式炉内 钢卷芯部温度
温度，℃
10
20
30
40
50
60
70
时 间，h
全氢罩式炉和普通罩式炉退火曲线比较
L3
Excel(VBA) Pro Print Delphi
2、全氢罩式退火炉设备组成
（1）机械设备 加热罩、冷却罩、内罩、炉台、对流板、液压系统、辅助设备。
（2）燃烧系统 烧嘴配置，点火和火焰监测。
（3）仪表系统 全氢管线仪表特点，氮气管线仪表特点，排放管线仪表特点，
冷却水管线特点。 （4）控制系统
基础控制系统：PLC功能，ET200，网络配置，OP监测。 上位计算机监控系统：计算机功能，服务器（数据库），工程 师站，操作计算机，数据输送。
800 700 600 500 400
全氢罩式退火炉温度测试
退火工艺曲线
炉台监测
生产管理
消息日志管理
模拟运行

时间估算
公辅管理
报表
温度跟踪
设定参数
故障信息
钢卷信息
炉群运行状态
状态信息
6、宝钢全氢罩式退火炉生产技术
（1）产品种类： 带钢：CQ、DQ、DDQ、EDDQ、HSS、HSLA、O5、IF钢、 电工钢，400系列不锈钢 线材和盘卷：82B、72B、57B、轴承钢、合金钢
（5）加热罩换热器----耐热式换热器使用一段时间后出现破损断裂。 原因：材质选择不当，结构不太合理。 对策：改进结构和材质。
（6）烧嘴损坏----变形断裂。 原因：材质选择和结构不太合理。 对策：改进结构和材质。
（7）压紧装置----使用一段时间后，出现转向不到位。 原因：油质问题，管道不清洁。已初步解决。
1、全氢罩式退火炉设备概述
（1）全氢罩式退火炉在钢铁生产中的地位： 罩式炉是带钢生产中的一个重要工序。
（2）热处理工艺 钢的塑性变形：钢在轧制过程中，各晶粒顺着轧制方向伸长，
压扁，破碎，在晶界形成大量位错，晶格变形，导致加工硬化。 冷轧钢板的σb≥680MPa，σs是670~660MPa， 产品要求σb 260~350MPa， σs ≤240MPa。 产品热处理的目的是消除轧制内应力和加工硬化及表面氧化，
显示器
OP
OP
PLC
3Com
PLC
3Com
操作终端
以太网
OP
服务器 OP
PLC
3Com
PLC
3Com
炉台1
炉台2
炉台40
炉台50
H2 N2
抽真空
真空泵
排放
现场照片：
罩式炉业务汇报
柳钢罩式炉炉群—2008年8月投产
柳钢罩式炉出炉钢卷
目前拥有的宝钢自主知识产权核心部件： 不锈钢罩式炉900 ℃高温特种电机(国内独家)； 不锈钢罩式炉900 ℃高温叶轮(国内独家) ；
（3） 罩式退火炉的功能 达到产品热处理需要的温度，退火工艺曲线；
保证炉内温度均匀性 产品需要的加热速度、保温时间、冷却速度。
卷边温度点 卷心温度点
宝信全氢罩式炉目前的热处理能力覆盖范围： 400系列不锈钢带钢全氢罩式退火炉(国内独家)； 碳钢冷轧带钢全氢罩式退火炉； 合金盘卷多垛纯氮、氮氢罩式退火炉； 铜管盘卷多垛全氢罩式退火炉； 铜带全氢罩式退火炉；
目前拥有的宝钢自主知识产权核心部件： 低噪恒压助燃风机(国内独家)； 外置翅片式预热器(国内独家)；
目前拥有的宝钢自主知识产权核心部件： 外置式烧嘴(国内独家)；
目前拥有的宝钢自主知识产权核心部件： 液压油缸(国内独家)； 燃烧控制器(国内独家)； 氧含量变送器（国内独家)； 宝信应用软件（国内独家)；
Pro Archive
计划
实绩
ZSL L3 (Socket)
ODBC
ODBC
SQL Server Data Base
Delphi MMI
ODBC
Delphi Data Provider
设定值
实际信息
PLC
(Socket)
命令
DDE
Cimplicity 炉台系统状态图
全氢罩式退火炉计算机数据结构
下载退火计划
★内罩内的传热：
传导
•内罩与钢卷的辐射换热
•保护气与钢卷及内罩的对流换热
钢卷
•钢卷内部传热
辐射
★加热罩内传热：
对流板
•烟气与内外罩的对流与辐射换热
•内外罩表面的辐射换热 •加热罩外表面散热 •加热罩壁的传热
对 流
钢卷
内罩 对流
辐辐射射
加热罩
对流 辐射
气体辐射 对流
散热
导热 烧嘴
保护气体
燃气
ature /C
全氢罩式炉技术与设备简介
机电成套事业本部机电一体化事业部 工业炉窑部
2012年10月11日
内容简介
1、全氢罩式退火炉设备概述 2、全氢罩式退火炉设备组成 3、全氢罩式退火炉退火工艺 4、全氢罩式退火炉数学模型 5、全氢罩式退火炉的安全 6、宝钢全氢罩式退火炉生产技术 7、罩式退火炉生产中易出现的问题及解决方案 8、全氢罩式退火炉发展技术
RP02(N) 177 杯突
12.4
硬度A时效 46
屈服延伸 --
7、罩式退火炉生产中易出现的问题及解决方案
产品质量方面
（1）轧硬----卷心硬度超过产品允许硬度形成质量不合。 原因：保温时间太短，数学模型出现偏差。 对策：测试钢卷温度，校准数学模型。
（2）抗拉强度不合----抗拉强度和延伸断裂不合，晶粒粗大。 原因：保温时间太长，数学模型出现偏差。 对策：测试钢卷温度，校准数学模型。
★保护气体传热和燃料加热过程数学模型
宝钢宝信罩式炉专利技术：
罩式退火炉炉台：L00216961.4 罩式退火炉助燃空气预热器： 00218545.8 罩式退火炉热管换热器： 00218546.6 罩式炉用石油液化气烧嘴： 03270450.X 罩式退火炉炉台： 200320122844.0 罩式炉炉台：200620042254.0 罩式炉加热罩：200620042253.6
（6）卷边----退火后钢卷边部向内弯曲，这是罩式炉一大难题。 原因：中间对流板对钢卷边部造成伤害。 对策：已研究解决，有明显改善。
设备使用方面 （1）生产备件----尽可能在国内采购，缩短采购周期。特别是一些
变送器，应采用通用型，避免备件价格大大高于现 有设备的价格。 （2）备用液氮站----防止氮气管网中氧含量超标事故。 （3）烧嘴点火问题----使用一段时间后，出现许多烧嘴点不着火。 原因：主要是点火煤气质量问题，含水量超标。现已解决。 （4）O型密封圈----容易老化，使炉内漏气。 原因：冷却系统不合理，水质不好。在设计时要充分考虑 当地的水质情况设计冷却系统。
（3）表面结碳----出炉钢卷表面有碳黑层。 原因：轧制油太多，低温时保温时间偏短。 对策：延长低温保温时间，检查循环风机转速。
（4）表面发黄----出炉后钢卷表面有不均匀的黄色斑点。 原因：炉内可能有水，内罩法兰不密封。 对策：监测露点，更换O型密封圈。
（5）粘卷----带钢层间有粘结，严重时，两层无法分开。 原因：保温时间太长，冷却工艺有错。 对策：校准数学模型，优化冷却工艺。
工艺阶段1 炉台装料 / 设置内罩
工艺阶段2 压紧内罩
工艺阶段3 氢气阀密封试验
工艺阶段4 内罩和炉台 冷态密封试验