專利名稱：連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷軋金屬板帶熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清 潔度檢測(cè)方法，用于中高檔汽車、家電面板生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著汽車、家電產(chǎn)業(yè)對(duì)高表面質(zhì)量產(chǎn)品需求不斷增加，對(duì)產(chǎn)品表面質(zhì)量要求越來 越嚴(yán)格，促進(jìn)了連續(xù)鍍鋅和連續(xù)退火生產(chǎn)線新技術(shù)發(fā)展，然而作為核心設(shè)備的連續(xù)退火爐 由于受到高溫、密閉等等因素的影響，一些制約產(chǎn)品質(zhì)量提高的關(guān)鍵問題仍然沒有突破，連 續(xù)退火爐生產(chǎn)狀態(tài)下爐內(nèi)氣體清潔度的檢測(cè)就是其中之一。當(dāng)前生產(chǎn)和技術(shù)人員已經(jīng)清楚 的認(rèn)識(shí)到爐內(nèi)氣氛清潔性對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和爐內(nèi)設(shè)備帶來的不良影響，并把注意力放在采取措 施以減少危害上，例如增加了清洗工藝、采用噴涂抗結(jié)瘤爐輥、優(yōu)化工藝操作、定期清掃爐 內(nèi)設(shè)備等等，這些措施無疑對(duì)提高帶鋼表面質(zhì)量起到極大的作用。但是，由于爐輥結(jié)瘤、輥 面積碳、帶鋼在爐內(nèi)產(chǎn)生無規(guī)律硌痕、亮點(diǎn)等等缺陷的存在，制約了高質(zhì)量產(chǎn)品合格率的進(jìn) 一步提高。因此，對(duì)連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度的檢測(cè)問題，引起了冷軋汽車板、家電板生 產(chǎn)企業(yè)的廣泛關(guān)注。爐內(nèi)有害類物質(zhì)(簡(jiǎn)稱“有害物”或者“污染物”)主要是懸浮在爐內(nèi)或者沉降、粘 覆在爐內(nèi)設(shè)備并且具有重新轉(zhuǎn)變?yōu)閼腋∥锟赡艿墓腆w顆粒、絲狀物、絮狀物、液滴態(tài)顆粒、 液固混合態(tài)顆粒和氧氣、超量的水蒸氣等等。其中固體顆粒主要源自帶鋼在爐內(nèi)高溫和高 速運(yùn)行狀態(tài)下，通過摩擦、振動(dòng)產(chǎn)生脫落的微小鐵顆粒和粘附顆粒，此外還有來自爐內(nèi)設(shè)備 的脫落粉末和檢修時(shí)從爐外進(jìn)入的粉塵等。絲狀物和絮狀物主要來自于爐內(nèi)保溫材料的脫 落和粉化。液滴態(tài)顆粒成分主要為水蒸氣液滴、乳化液揮發(fā)產(chǎn)生的液滴(包括雜油)、爐內(nèi)機(jī) 械設(shè)備潤(rùn)滑油泄漏形成的液滴以及幾種液滴碰撞形成的混合物液滴。有害物在爐內(nèi)存留不 但對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量構(gòu)成威脅和影響，同時(shí)對(duì)爐內(nèi)設(shè)備造成損害。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外并沒有對(duì)這類有害物質(zhì)的數(shù)量和危害程度提出一種公認(rèn)的判定方法， 更沒有提出成熟的檢測(cè)方法和裝置。而在生產(chǎn)時(shí)，爐內(nèi)僅能根據(jù)現(xiàn)有儀表指示和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行 判斷，這大大增加了操作難度和判斷失誤的概率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為合理確定生產(chǎn)工藝，提高中高檔汽車、家電面板 等產(chǎn)品的質(zhì)量，提供連續(xù)退火爐爐氣污染物的快速、可靠的檢測(cè)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是用取樣計(jì)量泵將退火爐爐室內(nèi)氣體抽 出，并使?fàn)t氣按照設(shè)定的流量通過收集器，爐氣中各種顆粒物就被阻留在收集器中；取樣計(jì) 量泵會(huì)自動(dòng)測(cè)量出采集爐氣的體積，控制器將取樣計(jì)量泵前的儀表測(cè)定的溫度和壓力的信 號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)處理，使?fàn)t氣的體積單位折算為標(biāo)準(zhǔn)立方米；根據(jù)取樣前后污染物總量收 集器濾芯的重量差，得到取樣爐區(qū)懸浮顆粒物的總重量，從而求出爐氣中顆粒物的濃度；通 過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣清潔度總量檢測(cè)，評(píng)估爐內(nèi)污染程度；將分析收集器中的污染物送到化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)，得到取樣爐區(qū)污染物的成分，然后通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣成分的檢 測(cè)和分析，來判斷各個(gè)爐區(qū)有害物是否出現(xiàn)異常。本發(fā)明基于以下情況而提出申請(qǐng)的由于連續(xù)退火機(jī)組和熱鍍鋅機(jī)組核心設(shè) 備一一連續(xù)退火爐(簡(jiǎn)稱“退火爐”)，采用高溫、密閉生產(chǎn)狀態(tài)，對(duì)爐內(nèi)影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素 檢測(cè)非常困難。盡管退火爐配置了氧氣、氫氣、露點(diǎn)含量的定量檢測(cè)，仍無法全面反映爐內(nèi) 的變化情況。特別是爐內(nèi)氣體中有害物的含量、分布以及變化對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和爐內(nèi)設(shè)備影響 的監(jiān)控，在國(guó)內(nèi)外基本上處于空白。如果能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)爐氣不同位置的爐氣清潔度隨時(shí) 取樣，進(jìn)行定性和定量檢測(cè)分析，無疑對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)，設(shè)備維護(hù)，帶來益處。本發(fā)明與未采用該技術(shù)的連續(xù)退火機(jī)組相比，具有以下的主要有益效果
1.為解決運(yùn)行中的退火爐是否具備生產(chǎn)高表面質(zhì)量要求產(chǎn)品的條件，提供更可靠的 判斷依據(jù)。連續(xù)退火爐屬于長(zhǎng)期連續(xù)封閉運(yùn)行的大型設(shè)備，停爐檢修和爐內(nèi)清掃一次往往需 要數(shù)日乃至數(shù)周，一般每年最少停爐2 — 3次。在機(jī)組連續(xù)長(zhǎng)期的生產(chǎn)中，爐子若未采用 此本檢測(cè)技術(shù)時(shí)，爐子設(shè)備運(yùn)行的狀況，僅能根據(jù)常規(guī)的工業(yè)攝像畫面(主要用于帶鋼位置 的監(jiān)視)、有限的檢測(cè)參數(shù)和操作工經(jīng)驗(yàn)，判斷當(dāng)前的生產(chǎn)狀態(tài)是否滿足高質(zhì)量產(chǎn)品要求。 由于爐內(nèi)污染物的存留以及產(chǎn)生的影響無法檢測(cè)，這大大增加了操作難度和判斷失誤的概 率，對(duì)高表面質(zhì)量要求產(chǎn)品的生產(chǎn)構(gòu)成很大威脅。通過對(duì)爐子運(yùn)行中，爐氣有害成分的檢測(cè) 分析，可以準(zhǔn)確、及時(shí)檢測(cè)到爐內(nèi)污染物，這使操作人員對(duì)爐子工況的判斷從定性跨越到定 量，提高了操控水平，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，為降低或者杜絕因爐內(nèi)工況不明造成高質(zhì)量產(chǎn)品降 級(jí)或者不合格的概率，提供依據(jù)。2.為爐內(nèi)設(shè)備合理安排停爐檢修、清爐提供參考依據(jù)。爐內(nèi)設(shè)備出現(xiàn)問題通常很難監(jiān)測(cè)，特別是出現(xiàn)問題的初期監(jiān)測(cè)更為困難，一旦造 成影響，損失很大，甚至于無法生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。通過對(duì)爐氣成分的檢測(cè)和定量分析，可判 斷各個(gè)爐區(qū)污染物是否出現(xiàn)異常。并且可以根據(jù)長(zhǎng)期檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷爐內(nèi)污染物的堆積量和 對(duì)爐內(nèi)設(shè)備(如爐輥)的污染程度。這些不但為檢修和維護(hù)提供依據(jù)，同時(shí)使預(yù)防性檢修和 維護(hù)成為可能。3.為查找?guī)т摫砻嫒毕萏岣邊⒖肌Ｔ诶滠埡蜔徨冧\產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，由于退火爐爐內(nèi)設(shè)備原因造成產(chǎn)品表面質(zhì)量問 題是很多的，常見缺陷如硌痕、擦劃傷、亮點(diǎn)、鋅花不均等等。目前由于在爐內(nèi)沒有檢測(cè)，只 有生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)缺陷后，才知道爐內(nèi)存在問題，爐子很大，問題出在什么部位很難確定。舉一 個(gè)常見的例子，一條生產(chǎn)汽車板的冷軋連續(xù)退火機(jī)組，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品表面存在輕微硌 痕，(這種工況已經(jīng)不能生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品)。根據(jù)硌痕的間距可以判斷是爐輥結(jié)瘤造成的，但 是一般汽車板機(jī)組退火爐通常有近百根爐輥，以兩種輥徑為主，每一種均有幾十根，即使我 們知道那種輥徑爐輥存在問題，但是也不能確定是哪一根。如果要清除結(jié)瘤，最少需要4-5 天時(shí)間。因?yàn)樾枰蜷_近一半數(shù)量的爐蓋，并且對(duì)可能存在問題的爐輥逐個(gè)進(jìn)行檢查，這些 工作很費(fèi)時(shí)間。如果能夠檢測(cè)爐內(nèi)污染物的發(fā)布和污染物濃度高的爐區(qū)，就可以縮小檢查 的范圍，因?yàn)闋t輥結(jié)瘤與環(huán)境污染物濃度是成比例的。


圖1是連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣氛清潔度檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖。
圖2是吹掃氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)原理圖。圖3是冷卻干燥系統(tǒng)及分配器原理圖。圖4是清潔度檢測(cè)的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)原理圖
圖中1.退火爐爐室(簡(jiǎn)稱“爐室”)；2.取樣氣體冷卻器；3.氣體分配器；4.手動(dòng) 開關(guān)閥；5.壓力檢測(cè)儀表；6.壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換顯示儀表；7.氣體溫度檢測(cè)儀；8.自 動(dòng)開關(guān)閥；9.逆止閥；10.污染物總量收集器；11.分析收集器；12.分散器；13.集 水器；14.過濾器；15.取樣計(jì)量泵；16.回送氣體干燥器；17.減壓閥；18.氮?dú)庹荆?19.制冷機(jī)；20.不銹鋼蛇形管；21.板式冷卻片；22.自動(dòng)快速切斷閥；23.水溫檢測(cè) 器；24.液位計(jì)；25.控制器；26.顯示與操作面板(簡(jiǎn)稱“操作面板”)；27.計(jì)算機(jī)； 28.系統(tǒng)電源。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法，具體是用取樣計(jì)量泵將退 火爐爐室內(nèi)氣體抽出，并使?fàn)t氣按照設(shè)定的流量通過收集器，爐氣中各種污染物就被阻留 在收集器中。取樣計(jì)量泵會(huì)自動(dòng)測(cè)量出采集爐氣的體積，根據(jù)取樣計(jì)量泵前的儀表測(cè)定的 溫度和壓力，將該體積單位折算為標(biāo)準(zhǔn)立方米。根據(jù)取樣前后污染物總量收集器濾芯的重 量差，可以得到取樣爐區(qū)懸浮顆粒物的總重量，從而求出爐氣中顆粒物的濃度。通過對(duì)各個(gè) 爐區(qū)爐氣清潔度總量檢測(cè)，可以評(píng)估爐內(nèi)污染程度；將分析收集器中的污染物送到化學(xué)分 析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)，可以得到取樣爐區(qū)污染物的成分，通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣成分的檢測(cè)和 分析，可判斷各個(gè)爐區(qū)有害物是否出現(xiàn)異常。本發(fā)明將連續(xù)退火爐內(nèi)爐氣的清潔度定義為爐氣清潔度=單位體積爐氣中液 體、固體、液固混合顆粒物的濃度，單位為毫克(或微克)每標(biāo)準(zhǔn)立方米。下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供的方法是利用連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣氛清潔度檢測(cè)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)氣體清潔 度的手動(dòng)檢測(cè)的。為了利于描述本方法，首先說明該檢測(cè)系統(tǒng)的組成。一.連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣氛清潔度檢測(cè)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱檢測(cè)系統(tǒng))的組成
該檢測(cè)系統(tǒng)主要由爐氣取樣主管，氣體污染物收集器支路，計(jì)量與氣體回送主管組成。第一部分為爐氣取樣主管，沿氣流方向依次由取樣氣體冷卻器2、氣體分配器3、 第一手動(dòng)開關(guān)閥4、壓力檢測(cè)儀表5、壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換顯示儀表6、第一自動(dòng)開關(guān)閥8組成，后接 氣體污染物收集器支路的接入點(diǎn)d。此外設(shè)有a、b、c三個(gè)吹掃氮?dú)饨尤朦c(diǎn)，用于檢測(cè)系統(tǒng) 管道的氣密性檢驗(yàn)和安全性吹掃，并且還可以對(duì)從爐內(nèi)取樣點(diǎn)到檢測(cè)系統(tǒng)之間的管道進(jìn)行 清潔性吹掃。氮?dú)饨尤朦c(diǎn)a位于氣體分配器3的一個(gè)接入口處，氮?dú)饨尤朦c(diǎn)b位于壓力檢 測(cè)儀表5和第一自動(dòng)開關(guān)閥8之間，氮?dú)饨尤朦c(diǎn)c位于第一自動(dòng)開關(guān)閥8之后，收集器支路 接點(diǎn)d之前。第二部分為氣體污染物收集器支路(圖1中的虛線框內(nèi)部分)，該支路為兩路收集 器并聯(lián)，其中第一路為配有前置逆止閥9和前后手動(dòng)開關(guān)閥4的污染物總量收集器10，污染 物總量收集器10為一個(gè)過濾性收集裝置，其濾芯最高可耐受70°C氣溫，并能過濾IymW 上粒徑的固體顆粒物，用于定量收集爐氣中的非氣態(tài)的污染物。第二路為配有前置逆止閥 9和前后手動(dòng)開關(guān)閥4的污染物分析收集器11，氣體通過分散器12進(jìn)入收集器11中，用于收集污染物供化學(xué)成分分析。收集器支路還有一個(gè)旁路(簡(jiǎn)稱“收集器旁路”)，從收集器支路接點(diǎn)d直接經(jīng)過一 個(gè)自動(dòng)開關(guān)閥8 (由于這個(gè)自動(dòng)開關(guān)閥位于旁路上，下文簡(jiǎn)稱“旁通閥”)到收集器支路接點(diǎn) e，用于系統(tǒng)啟動(dòng)、停止、工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及事故狀態(tài)的操作。第三部分為計(jì)量與氣體回送主管，從收集器支路接點(diǎn)e出來，沿氣流方向，依次由 內(nèi)部上方安裝有氣體溫度檢測(cè)儀7的集水器13、過濾器14、壓力檢測(cè)儀表5、壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換 顯示儀表6、取樣計(jì)量泵15、逆止閥9、第二自動(dòng)開關(guān)閥8、第二手動(dòng)開關(guān)閥4以及回送氣體 干燥器16組成。集水器13處于整個(gè)系統(tǒng)的最低水平位置，用于收集管路中的凝結(jié)水并集 中排放。氣體溫度檢測(cè)儀7和壓力檢測(cè)儀表5用于測(cè)量爐氣的溫度、壓力，以修正抽樣氣體 的體積流量。取樣計(jì)量泵15的最大流量范圍為15 - 60Nm3/h, 最高工作溫度70°C，用 于提供抽取爐氣的負(fù)壓，同時(shí)精確計(jì)量爐氣流量。逆止閥9可防止氣體倒流?；厮蜌怏w干 燥器16主要作用是降低取樣后的氣體的露點(diǎn)，防止回送后影響爐內(nèi)氣氛。為了敘述方便，將圖1虛線框外的爐氣取樣主管、收集器旁路和計(jì)量與氣體回送 主管共同構(gòu)成的閉環(huán)回路，稱為清潔度檢測(cè)系統(tǒng)主回路(下文簡(jiǎn)稱“主回路”)。虛線框內(nèi) 部分簡(jiǎn)稱為“收集器支路”。二.連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明采用以下方法可實(shí)現(xiàn)氣體清潔度的手動(dòng)檢測(cè)，其步驟包括 第一步，測(cè)量準(zhǔn)備。1).先關(guān)閉收集器支路中的所有手動(dòng)開關(guān)閥4，然后安裝污染物總量收集器10和 分析收集器11。2).接通系統(tǒng)電源28，打開電源開關(guān)，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)27和控制器25，控制系統(tǒng)自動(dòng) 進(jìn)入檢測(cè)和啟動(dòng)準(zhǔn)備程序，包括檢測(cè)制冷機(jī)19的啟動(dòng)狀態(tài)、檢測(cè)自動(dòng)開關(guān)閥8是否處于關(guān) 閉狀態(tài)、檢測(cè)取樣氣體冷卻器2的水溫是否滿足要求等等。當(dāng)檢測(cè)項(xiàng)目達(dá)到要求，操作面板 26上的啟動(dòng)按鈕指示燈亮，操作畫面出現(xiàn)允許啟動(dòng)的提示。3).將檢測(cè)系統(tǒng)的手動(dòng)開關(guān)閥4全部打到“開”的位置，按下操作面板26上的“啟 動(dòng)按鈕”，控制系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入氣密性檢測(cè)程序，此時(shí)操作面板26上的顯示器出現(xiàn)氣密性檢 測(cè)狀態(tài)畫面。檢測(cè)合格，氣密性指示燈為綠色，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入吹掃程序，并在顯示畫面上表 示出吹掃狀態(tài)，即用氮?dú)獯祾吖艿?，將管道和設(shè)備中的空氣排出，吹掃完成后，指示燈轉(zhuǎn)變 為綠色，并且控制器25將關(guān)閉全部的自動(dòng)開關(guān)閥8，為取樣作準(zhǔn)備，此時(shí)顯示器出現(xiàn)設(shè)定畫 面。如果氣密性不合格，氣密性指示燈為紅色，并且發(fā)出報(bào)警聲光信號(hào)，需要人工檢查連接 部位是否存在泄漏。人工處理完泄露點(diǎn)后，須重新按下操作面板26上的“啟動(dòng)按鈕”。重復(fù) 上述工作，直到氣密性合格為止。氣密性檢測(cè)合格后，需要關(guān)閉部分手動(dòng)閥門，如"N2接入 點(diǎn)a”前的手動(dòng)開關(guān)閥4。第二步，取樣設(shè)定。通過操作面板26上的鍵盤完成取樣點(diǎn)選擇和取樣氣體量設(shè)定。通過污染物總量 收集器10或分析收集器11前后的手動(dòng)閥4，選擇采用哪一路收集器。例如，打開污染物總 量收集器10前后的手動(dòng)閥4，關(guān)閉分析收集器11前后的手動(dòng)閥4，即完成污染物總量收集 器的選擇。在操作面板26設(shè)定取樣計(jì)量泵15的抽氣流量和總量，通過控制器25向取樣計(jì) 量泵15發(fā)出指令。
第三步，氣體取樣。1).完成準(zhǔn)備工作和取樣設(shè)定后，按下操作面板26上的“取樣啟動(dòng)”按鈕，此時(shí)顯 示器出現(xiàn)收集器畫面，檢測(cè)系統(tǒng)開始工作控制器發(fā)出主回路運(yùn)行指令，即打開爐氣取樣主 管中的第一自動(dòng)開關(guān)閥8。氣體分配器3按照控制器25的指令選擇氣體通道(以設(shè)定為爐 室1的中間一路取樣點(diǎn)為例)。啟動(dòng)取樣計(jì)量泵15將退火爐爐內(nèi)高溫氣體從微正壓的退火 爐爐室1內(nèi)抽出，經(jīng)過取樣氣體冷卻器2，將高溫爐氣的溫度降低到50°C以下，此時(shí)，由于收 集器支路的旁通閥8處于打開狀態(tài)，氣體流動(dòng)阻力最小，取樣氣體不經(jīng)過收集器支路(盡管 污染物總量收集器10處于打開狀態(tài)，由于濾芯阻力作用，氣體沿阻力最小通道流動(dòng))，沿主 回路返回爐內(nèi)。若主回路中壓力檢測(cè)儀表5和氣體溫度檢測(cè)儀7在30秒主回路運(yùn)行時(shí)間 內(nèi)，傳送給控制器的檢測(cè)值始終在允許范圍內(nèi)，控制器向旁通閥8發(fā)出關(guān)閉指令，同時(shí)向取 樣計(jì)量泵15發(fā)出開始計(jì)量指令，取樣氣體將通過收集器支路中的污染物總量收集器10形 成的閉環(huán)回路返回爐內(nèi)。在污染物總量收集器10中濾芯的過濾作用下，爐氣中各種粒徑大 于1 μ m的顆粒物就被阻留在污染物總量收集器10內(nèi)。當(dāng)取樣計(jì)量泵15的抽氣量達(dá)到設(shè) 定值時(shí)，控制器25首先向旁通閥8發(fā)出打開指令，延時(shí)數(shù)秒后控制器25將停止取樣計(jì)量泵 15，關(guān)閉主回路上的所有自動(dòng)開關(guān)閥8。操作面板26上顯示取樣完成，進(jìn)入吹掃狀態(tài)提示。 吹掃結(jié)束后，操作面板26顯示吹掃完成狀態(tài)。第一個(gè)收集器取樣過程結(jié)束，控制系統(tǒng)顯示 可進(jìn)行下一個(gè)收集器取樣的提示。2).重復(fù)第二步的取樣設(shè)定，選擇下一個(gè)取樣收集器(如選擇分析收集器11)。3).重復(fù)第三步中的“1)”步的操作，使用下一個(gè)收集器(如分析收集器11)進(jìn)行 污染物收集。4).取樣氣體的體積校準(zhǔn)
氣體取樣均采用標(biāo)準(zhǔn)立方米為單位，操作人員在操作面板26上設(shè)定取樣氣體量為標(biāo) 準(zhǔn)立方米，取樣時(shí)由于氣體的溫度和壓力不同，需要進(jìn)行體積折算，校正取樣計(jì)量泵的實(shí)際 值。因此，在取樣計(jì)量泵15前的集水器13上部設(shè)置氣體溫度檢測(cè)器7，在取樣計(jì)量泵15前 有氣體壓力檢測(cè)儀表5，將取樣氣體的實(shí)際溫度和壓力值通過控制器25將信號(hào)傳給計(jì)算機(jī) 27，計(jì)算機(jī)經(jīng)過氣體狀態(tài)方程計(jì)算，給取樣計(jì)量泵15 —個(gè)修正量，這樣就可以獲得標(biāo)準(zhǔn)抽 氣量數(shù)值。取樣氣體的體積校準(zhǔn)的過程是通過污染物總量收集器10和分析收集器11后的 爐氣，經(jīng)過第一手動(dòng)開關(guān)閥4、進(jìn)入計(jì)量與氣體回送主管中的裝有氣體溫度檢測(cè)器7的集水 器13、過濾器14和壓力檢測(cè)儀表5，此時(shí)控制器25將獲得的氣體的壓力和溫度信號(hào)傳送給 計(jì)算機(jī)27處理，計(jì)算機(jī)經(jīng)過氣體狀態(tài)方程計(jì)算，給取樣計(jì)量泵15 —個(gè)修正量，然后，爐氣再 依次經(jīng)過入計(jì)量與氣體回送主管中的取樣計(jì)量泵15、逆止閥9和自動(dòng)、手動(dòng)開關(guān)閥，進(jìn)入回 送氣體干燥器16，爐氣干燥后被送回退火爐內(nèi)；當(dāng)取樣計(jì)量泵15的抽氣量達(dá)到設(shè)定值+修 正量時(shí)停止工作，自動(dòng)開關(guān)閥8關(guān)閉，同時(shí)顯示器出現(xiàn)氣體取樣完成和系統(tǒng)進(jìn)入管道吹掃 狀態(tài)的提示。第四步，管道吹掃。清潔度檢測(cè)系統(tǒng)通道吹掃的目的有兩個(gè)方面一是將殘存在通道中帶有氫氣的爐 氣使用氮?dú)膺M(jìn)行置換，以保證更換收集器時(shí)的安全。此項(xiàng)吹掃稱為安全性吹掃，是由系統(tǒng)自 動(dòng)完成的。二是吹掃從爐內(nèi)取樣點(diǎn)到清潔度檢測(cè)系統(tǒng)之間的取樣支管，以保證管道清潔，提高檢測(cè)的精度和準(zhǔn)確性。此項(xiàng)吹掃稱為清潔性吹掃，僅僅在停爐檢修時(shí)，利用吹掃氮?dú)夤?yīng) 系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱氮?dú)獯祾呦到y(tǒng))的氮?dú)庹?8供應(yīng)的高壓氮?dú)猓刹僮魅藛T操控對(duì)各個(gè)取樣支管進(jìn) 行吹掃。安全性吹掃在清潔度檢測(cè)系統(tǒng)完成氣密性檢測(cè)合格后，且操作面板26中的顯示 器出現(xiàn)“取樣完成，進(jìn)入吹掃狀態(tài)”的提示后，控制系統(tǒng)將執(zhí)行如下吹掃程序控制器25首 先向氣體分配器3發(fā)出指令，關(guān)閉全部自動(dòng)快速切斷閥22，打開檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)開關(guān)閥8， 打開氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)的自動(dòng)開關(guān)閥8。吹掃氮?dú)鈴臋C(jī)組管網(wǎng)或者氮?dú)庹?8通過手動(dòng)開關(guān)閥 4、減壓閥17、逆止閥9、壓力檢測(cè)儀表5、自動(dòng)開關(guān)閥8進(jìn)入"N2接入點(diǎn)C”。由于污染物收 集器旁路的旁通閥8打開，因此首先吹掃檢測(cè)系統(tǒng)主回路，氮?dú)馔ㄟ^主回路進(jìn)入退火爐內(nèi)， 每個(gè)取樣點(diǎn)支路吹掃時(shí)間不小于15秒，達(dá)到設(shè)定的吹掃時(shí)間后，控制器關(guān)閉旁路自動(dòng)開關(guān) 閥8，吹掃氮?dú)鈱⑼ㄟ^收集器支路構(gòu)成回路進(jìn)入退火爐內(nèi)。達(dá)到吹掃時(shí)間后，控制器25將發(fā) 出指令，關(guān)閉氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)的全部自動(dòng)開關(guān)閥8，操作面板26上顯示吹掃結(jié)束。 安全性吹掃完成后，通過打開污染物總量收集器10和分析收集器11的連接處，即可取下污 染物總量收集器10和分析收集器11，送化學(xué)檢驗(yàn)室進(jìn)行稱重和成分分析，并更換新的收集器。清潔性吹掃在停爐檢修期間，需要對(duì)從爐內(nèi)取樣點(diǎn)到取樣氣體冷卻器2之間的 管道進(jìn)行清潔性吹掃。操作人員首先關(guān)閉爐氣取樣主管和氣體回送主管的全部手動(dòng)開關(guān)閥 4，接通系統(tǒng)電源28，啟動(dòng)控制系統(tǒng)，并進(jìn)行自檢。自檢正常后，爐氣取樣主管的自動(dòng)開關(guān)閥 8全部關(guān)閉，取樣計(jì)量泵15和冷卻系統(tǒng)中的制冷機(jī)19也處于關(guān)閉狀態(tài)。關(guān)閉爐氣取樣主管 和計(jì)量與氣體回送主管的全部手動(dòng)開關(guān)閥4和氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)"N2接入點(diǎn)b”前的手動(dòng)開關(guān) 閥4 ；打開"N2接入點(diǎn)a”前的手動(dòng)開關(guān)閥4，并且通過操作面板26關(guān)閉"N2接入點(diǎn)C”前的 自動(dòng)開關(guān)閥8，打開減壓閥17前的手動(dòng)開關(guān)閥4，手動(dòng)調(diào)節(jié)吹掃氮?dú)鈮毫?。為了保證吹掃干 凈，專門為清潔性吹掃設(shè)計(jì)的高壓吹掃方式，通過監(jiān)視壓力檢測(cè)儀表5和手動(dòng)調(diào)整減壓閥 17，將氮?dú)鈮毫Ρ３衷趶V2bar (10(T200kPa)之間。通過操作面板26選擇氣體分配器3通 道，并打開氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)"N2接入點(diǎn)a”前的自動(dòng)開關(guān)閥8，氮?dú)馔ㄟ^氣體分配器3逆向吹入 爐內(nèi)，即可對(duì)各個(gè)取樣管道進(jìn)行吹掃。按照相同方法選擇氣體分配器3各個(gè)通道，逐個(gè)對(duì)取 樣管道進(jìn)行清潔性吹掃。第五步，爐氣中污染物的濃度和成分檢測(cè)。污染物總量收集器10是一個(gè)固體過濾器，該過濾器的濾芯可方便拆卸與更換。工 作前，需要在高精度天平對(duì)濾芯進(jìn)行稱重，然后安裝在收集器中的固定位置。取樣完成后將 濾芯取出，放在高精度天平上進(jìn)行二次稱重，兩次稱重的重量差即為取樣爐區(qū)本次取樣的 總重量，該重量除以取樣爐氣的體積即可以得到爐氣中顆粒物的濃度。污染物分析收集器11是一個(gè)綜合性收集器，它是一個(gè)帶有液位刻度的玻璃瓶，里 面裝有蒸餾水或者其他溶解液。爐內(nèi)氣體通過分散器12將取樣氣體均勻散射到蒸餾水或 者溶解液里，這樣可以增加取樣氣體與溶解液的接觸面積，使?fàn)t氣有害物盡可能多的被溶 解、阻留、沉淀在液體中。取樣結(jié)束后，將裝有液體的玻璃瓶取下，送化學(xué)檢驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)成 分檢驗(yàn)，將其有害物成分和比例的檢驗(yàn)結(jié)果除以取樣爐氣的體積，即可以得到爐氣中有害 物不同成分的濃度比例。由于爐內(nèi)有害物成分非常復(fù)雜，如帶鋼表面脫落的金屬、油脂成 分，爐內(nèi)設(shè)備脫落的保溫材料和金屬物質(zhì)，對(duì)于鍍鋅連續(xù)退火爐還存在鋅蒸氣等等，所以這種分析可以對(duì)分析收集器中的物質(zhì)成分、比例進(jìn)行全面分析，能夠更全面的反映爐內(nèi)的工 藝狀況。經(jīng)過上述五個(gè)步驟，可以完成對(duì)連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度的檢測(cè)。三.爐內(nèi)氣體污染程度的評(píng)估方法。通過研究發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)有害物具有如下特性
1.累積特性隨著連續(xù)退火爐連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間的增加，有害物在爐內(nèi)囤積的總量增加。 爐內(nèi)發(fā)生懸浮物“爆發(fā)”的可能性增加。如由于過快的進(jìn)行速度調(diào)整或者溫度變化，使囤積 和粘附在爐內(nèi)設(shè)備表面的有害物重新懸浮，造成局部爐區(qū)污染物濃度爆發(fā)式增加。2.爐內(nèi)遷移特性爐內(nèi)有害物會(huì)隨著爐氣的流動(dòng)或者粘附在帶鋼表面從一個(gè)爐 區(qū)遷移到其它爐區(qū)。在正常生產(chǎn)中有害物的遷移距離是比較小的，往往由于錯(cuò)誤操作或者 原料表面清潔度差等因素造成遷移距離增加這是不正常的。3.有害物成分分布相對(duì)穩(wěn)定性在正常生產(chǎn)情況下，爐內(nèi)有害物成分分布是相對(duì) 穩(wěn)定的。通過檢測(cè)爐內(nèi)有害物成分分布的變化，可以提前發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的一些問題。4.化學(xué)變化特性如氧化鐵還原為鐵；
5.液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化特性如含油液滴碳化變成碳顆粒；
6.懸浮、聚結(jié)長(zhǎng)大特性如小液固顆粒在懸浮中相互碰撞形成大顆粒，大顆粒聚集形 成顆粒團(tuán)。7.粘附特性如粘附在輥面形成積碳或者結(jié)瘤。8.液態(tài)物囤積和再次揮發(fā)特性爐內(nèi)顆粒物通常以液固混合態(tài)存在，這些物質(zhì)粘 附在爐內(nèi)設(shè)備表面或者聚集在爐底的某些區(qū)域，在低溫狀態(tài)下這些物質(zhì)中的液態(tài)物保持原 態(tài)，當(dāng)溫度升高時(shí)，液態(tài)物質(zhì)會(huì)重新?lián)]發(fā)形成新的液滴。9.粘附和沉降顆粒存在可逆特性粘附在爐內(nèi)設(shè)備表面或者沉降在爐內(nèi)高處設(shè) 備表面的顆粒，在振動(dòng)或者氣流等等因素的作用下重新成為懸浮顆粒。爐內(nèi)氣體清潔度受三個(gè)方面因素的影響，S卩入爐帶鋼表面清潔度的影響；爐子 設(shè)備因素(主要是設(shè)備的制造、安裝和維護(hù)水平)的影響；操作和工藝因素的影響。生產(chǎn)不同表面質(zhì)量等級(jí)的產(chǎn)品要求爐內(nèi)氣體清潔度到達(dá)不同要求的目標(biāo)值，否則 無法保證批量生產(chǎn)?；谏鲜鲈驙t內(nèi)污染程度的評(píng)估通常采用對(duì)比的方法進(jìn)行。目標(biāo)清潔度，是指生產(chǎn)不同等級(jí)質(zhì)量產(chǎn)品需要到達(dá)清潔度的平均指標(biāo)，即生產(chǎn)某 品種前一段時(shí)間內(nèi)，各自爐區(qū)清潔度指標(biāo)的平均值。該平均值是通過多次生產(chǎn)某一個(gè)質(zhì)量 等級(jí)產(chǎn)品后確定的。通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣清潔度總量檢測(cè)，對(duì)比目標(biāo)清潔度指標(biāo)，可以直接評(píng)估爐內(nèi) 污染程度；而通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣成分的檢測(cè)和分析，可判斷各個(gè)爐區(qū)有害物成分分布是 否出現(xiàn)異常，如果存在異常，可以結(jié)合工藝及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題。根據(jù)清潔度重量和成分分 布檢測(cè)，可以確定當(dāng)前退火爐具備生產(chǎn)什么質(zhì)量等級(jí)產(chǎn)品的條件。為了取得的爐氣樣本更具有代表性，爐氣取樣點(diǎn)在選擇時(shí)需要注意
1).對(duì)于新建連退機(jī)組，在退火爐預(yù)熱段出口上下爐輥下方設(shè)置取樣點(diǎn)；在加熱段和 均熱段上下爐輥下方設(shè)置取樣點(diǎn)；在過時(shí)效入口和出口上下爐輥下方設(shè)置取樣點(diǎn)。對(duì)于新 建的熱鍍鋅機(jī)組，在退火爐的預(yù)熱段出口上下爐輥下方設(shè)置取樣點(diǎn)；在加熱段和均熱段上下爐輥下方設(shè)置取樣點(diǎn)；在均衡段和熱張力輥區(qū)域設(shè)置取樣點(diǎn)。2.)對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)的爐子，可以利用露點(diǎn)檢測(cè)管道或者利用臨時(shí)取樣點(diǎn)連接管 道進(jìn)行取樣。如果利用露點(diǎn)檢測(cè)儀管道需要注意避開露點(diǎn)檢測(cè)的周期，必須收集露點(diǎn)檢測(cè) 儀的檢測(cè)信號(hào)，防止出現(xiàn)同時(shí)在一個(gè)點(diǎn)取樣問題。下面簡(jiǎn)述與本發(fā)明有關(guān)的其他輔助系統(tǒng)。(一)氣體冷卻及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
為保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)儀表安全，從爐內(nèi)抽出的氣體必須冷卻至50°C以下，因此在清潔度檢 測(cè)系統(tǒng)的入口處設(shè)置有取樣氣體冷卻器2。由于爐內(nèi)氣體露點(diǎn)要求低于_3°C _45°C (不同 工藝段有差別)，回送氣體(通常選擇爐子入口某點(diǎn)集中回送)必須進(jìn)行干燥處理，避免造成 對(duì)爐內(nèi)工況產(chǎn)生影響，故在檢測(cè)系統(tǒng)的出口處設(shè)有回送氣體冷卻干燥器16，以降低回送氣 體的露點(diǎn)。氣體冷卻干燥及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)如圖3所示。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由壓力檢測(cè)儀表5、 制冷機(jī)19、水溫檢測(cè)器23、液位計(jì)24、回送氣體干燥器16，以及取樣氣體冷卻器2中的一組 板式冷卻片21組成。取樣氣體冷卻器2中裝滿脫鹽水，補(bǔ)充點(diǎn)可以采用人工添加或者直接 與生產(chǎn)機(jī)組的脫鹽水管道連接，由手動(dòng)開關(guān)閥4直接向取樣氣體冷卻器的水箱中補(bǔ)水。爐 氣取樣主管前的取樣支路(以三處取樣點(diǎn)為例)與爐中各取樣點(diǎn)連接，由于爐氣取樣主管受 氣體分配器3控制，故每次取樣僅有一個(gè)取樣點(diǎn)的爐氣通過取樣氣體冷卻器2中的不銹鋼 蛇形管20，然后進(jìn)入氣體清潔度檢測(cè)主回路。經(jīng)過計(jì)量與氣體回送主管進(jìn)入回送氣體干燥 器16后送回爐內(nèi)。取樣氣體冷卻器2是將板式冷卻片21 (簡(jiǎn)稱冷卻片)設(shè)置在一個(gè)裝滿水的箱體里 面，同時(shí)在箱體底部盤繞多根不銹鋼蛇形管20，不銹鋼蛇形管一端與來自爐子各個(gè)區(qū)域的 取樣管連接，另一端與氣體分配器3連接。取樣氣體冷卻器的原理是冷卻片21中通入來自 制冷機(jī)19的低溫制冷工質(zhì)，冷卻片冷卻箱體中的水，水再冷卻不銹鋼蛇形管20中的高溫氣 體。取樣氣體冷卻器中設(shè)置水溫檢測(cè)器23和液位計(jì)24，將水溫和液位信號(hào)傳送到控制器 25，控制器25將根據(jù)水溫和爐氣溫度，調(diào)整制冷機(jī)的能力和補(bǔ)充水的通入?；厮蜌怏w干燥器16是利用低溫結(jié)露原理，在干燥器箱體內(nèi)設(shè)置板式冷卻片21，該 冷卻片內(nèi)通入來自制冷機(jī)19的低溫制冷工質(zhì)，當(dāng)爐氣通過冷卻片時(shí)，回送氣體中的水就會(huì) 在冷卻片上結(jié)露，收集后將結(jié)露水存放在回送氣體干燥器16自帶的排放設(shè)備中，在檢查系 統(tǒng)重新啟動(dòng)或者更換收集器時(shí)，控制器將控制排放設(shè)備在主回路啟動(dòng)吹掃狀態(tài)時(shí)，利用吹 掃壓力外排結(jié)露水和管道中的氣體。上述的取樣管水冷卻器2和回送氣體干燥器16具有相似的設(shè)備結(jié)構(gòu)，僅僅在冷卻 的溫度參數(shù)上有差別。取樣管水冷卻器2僅將抽出的高溫爐氣冷卻到50°C 60°C，以保護(hù) 分析管路的儀表設(shè)備；而回送氣體干燥器16則是利用更低溫((T20°C)的冷卻工質(zhì)，通過換 熱方式降低氣體溫度，使氣體中的水蒸氣冷凝，以降低氣體露點(diǎn)，防止送回爐室后影響爐內(nèi)氣氛。(二)吹掃氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)
吹掃氮?dú)庀到y(tǒng)主要是對(duì)管道做氣密性檢查、管道清潔、管道安全吹掃用。氮?dú)庖话阌晒?廠內(nèi)管網(wǎng)提供，亦可由專門氮?dú)鈨?chǔ)罐或氮?dú)庹咎峁Ｒ缘獨(dú)庹竟鉃槔?，從氮?dú)庹?8出來 的高壓氮?dú)?，由手?dòng)開關(guān)閥4控制通斷，經(jīng)減壓閥17降低壓力后，再經(jīng)逆止閥9和壓力檢測(cè)儀表5分為兩路輸送。第一路通過自動(dòng)開關(guān)閥8后分兩支，分別經(jīng)兩個(gè)手動(dòng)開關(guān)閥4，通入"N2接入點(diǎn)a” 和"N2接入點(diǎn)b”。其中"N2接入點(diǎn)a”用于清潔性吹掃，接入點(diǎn)前的手動(dòng)開關(guān)閥4始終處于 關(guān)閉狀態(tài)，僅在停爐檢修需要進(jìn)行清潔性吹掃時(shí)才打開。"N2接入點(diǎn)b”用于檢測(cè)氣密性檢 查，接入點(diǎn)前的手動(dòng)開關(guān)閥4在清潔度檢測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)，始終處于打開狀態(tài)，僅在停爐檢修 需要進(jìn)行清潔性吹掃時(shí)才關(guān)閉。第二路通過自動(dòng)開關(guān)閥8后直接通入"N2接入點(diǎn)C”，用于檢測(cè)系統(tǒng)的安全性吹掃。進(jìn)行清潔性吹掃時(shí)，氮?dú)鈮毫閘bar (IOOkPa)Ibar (200kPa);進(jìn)行氣密性檢驗(yàn) 和安全性吹掃時(shí)，氮?dú)?. 7bar (70kPa) 0. 8bar (80kPa)。(三)控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要由操作面板26、計(jì)算機(jī)27、系統(tǒng)電源28、控制器25等組成。其中操作面 板26包括操作鍵盤、顯示屏、標(biāo)簽打印機(jī)、指示燈、聲光報(bào)警器、各種操作按鈕等部件構(gòu)成， 主要用于設(shè)定、狀態(tài)顯示、報(bào)警和標(biāo)簽打印等等。計(jì)算機(jī)27和控制器25是負(fù)責(zé)系統(tǒng)邏輯和 順序控制、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算、系統(tǒng)通訊等等內(nèi)容?？刂葡到y(tǒng)功能顯示畫面包括
①設(shè)定畫面一一用于取樣點(diǎn)選擇和取樣氣體量設(shè)定等等。②吹掃狀態(tài)畫面一一用于吹掃狀態(tài)的監(jiān)控和清潔性吹掃時(shí)氣體分配器取樣管道 的選擇。③氣密性檢測(cè)畫面一一用于顯示氣密性檢測(cè)狀態(tài)。④故障報(bào)警顯示畫面一一用于顯示系統(tǒng)在取樣過程中是否出現(xiàn)過壓情況。⑤收集器顯示畫面一一用于各個(gè)收集器狀態(tài)顯示和收集器氣體流量顯示。⑥主畫面一一顯示系統(tǒng)整體工作狀態(tài)。⑦標(biāo)簽顯示畫面一一全部收集器取樣結(jié)束后顯示器會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)標(biāo)簽顯示畫面，標(biāo) 簽顯示畫面將按照收集器的編號(hào)和取樣順序給出如下信息收集器編號(hào)、取樣開始和結(jié)束 時(shí)間、取樣點(diǎn)位置、取樣氣體量、取樣氣體檢測(cè)溫度。按動(dòng)打印機(jī)按鈕可以打印出標(biāo)簽，粘在 收集器上。
權(quán)利要求
一種連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法，其特征是用取樣計(jì)量泵將退火爐爐室內(nèi)氣體抽出，并使?fàn)t氣按照設(shè)定的流量通過收集器，爐氣中各種顆粒物就被阻留在收集器中；取樣計(jì)量泵會(huì)自動(dòng)測(cè)量出采集爐氣的體積，控制器將取樣計(jì)量泵前的儀表測(cè)定的溫度和壓力的信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)處理，使?fàn)t氣的體積單位折算為標(biāo)準(zhǔn)立方米；根據(jù)取樣前后污染物總量收集器濾芯的重量差，得到取樣爐區(qū)懸浮顆粒物的總重量，從而求出爐氣中顆粒物的濃度；通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣清潔度總量檢測(cè)，評(píng)估爐內(nèi)污染程度；將分析收集器中的污染物送到化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)，得到取樣爐區(qū)污染物的成分，然后通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣成分的檢測(cè)和分析，來判斷各個(gè)爐區(qū)有害物是否出現(xiàn)異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法，其特征是該方法是利 用一種主要由爐氣取樣主管、氣體污染物收集器支路、計(jì)量與氣體回送主管組成的連續(xù)退 火爐爐內(nèi)氣氛清潔度檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，以下簡(jiǎn)稱檢測(cè)系統(tǒng)，該方法的步驟包括第一步，氣體取樣在完成準(zhǔn)備工作和取樣設(shè)定后，按下操作面板上的“取樣啟動(dòng)”按鈕，檢測(cè)系統(tǒng)開始工 作，其中自動(dòng)開關(guān)閥(8)打開，氣體分配器(3)按照控制器(25)的指令選擇氣體通道，取樣 計(jì)量泵(15)將退火爐爐內(nèi)高溫氣體從微正壓的退火爐爐室(1)內(nèi)抽出，送入取樣氣體冷卻 器⑵；第二步，對(duì)抽出的高溫氣體冷卻后進(jìn)行過濾抽出的高溫氣體經(jīng)過取樣氣體冷卻器(2)后溫度降低到≤ 50°C，然后通過氣體分配器 (3)，經(jīng)爐氣取樣支路管道上的閥和壓力檢測(cè)儀表(5)進(jìn)入氣體污染物收集器支路，在氣體污染物收集器支路中的污染物總量收集器(10)中濾芯的過濾作用下，爐氣中各 種粒徑大于1 μ m的顆粒物就被阻留在污染物總量收集器內(nèi)，在進(jìn)入氣體污染物收集器支路中的分析收集器(11)后，爐氣通過分散器(12)散射到 該分析收集器里面所裝的液體中，爐氣有害物被溶解、阻留、沉淀在液體中； 第三步，取樣氣體的體積校準(zhǔn)通過污染物總量收集器(10)和分析收集器(11)后的爐氣，經(jīng)過手動(dòng)開關(guān)閥(4)、壓力 檢測(cè)儀表(5)進(jìn)入計(jì)量與氣體回送主管中的裝有氣體溫度檢測(cè)器(7)的集水器(13)，此時(shí) 控制器(25)將獲得的氣體的壓力和溫度信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)(27)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過處理后給取 樣計(jì)量泵(15)—個(gè)修正量，然后，爐氣再依次經(jīng)過計(jì)量與氣體回送主管中的過濾器(14)、取樣計(jì)量泵(15)、逆止 閥(9)和自動(dòng)、手動(dòng)開關(guān)閥進(jìn)入回送氣體干燥器(16)，爐氣干燥后被送回退火爐內(nèi)；當(dāng)取樣計(jì)量泵(15)的抽氣量達(dá)到設(shè)定值+修正量時(shí)停止工作，自動(dòng)開關(guān)閥(8)關(guān)閉，同 時(shí)顯示器出現(xiàn)氣體取樣完成和系統(tǒng)進(jìn)入管道吹掃狀態(tài)的提示； 第四步，管道吹掃取樣完成后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入安全性吹掃狀態(tài)控制器(25)首先向氣體分配器(3)發(fā)出指令，關(guān)閉全部自動(dòng)快速切斷閥(22)，打開所 有支路的自動(dòng)開關(guān)閥(8)；氮?dú)鈴臋C(jī)組管網(wǎng)或者氮?dú)庹?18)通過手動(dòng)開關(guān)閥(4)、減壓閥 (17)、逆止閥(9)、壓力檢測(cè)儀表(5)、自動(dòng)開關(guān)閥(8)進(jìn)入所有支路的管道進(jìn)行吹掃，每個(gè) 支路管道吹掃時(shí)間≥15秒；最后，吹掃氮?dú)馔ㄟ^計(jì)量與氣體回送主管的回送氣體干燥器(16)送回爐內(nèi)；管道吹掃完成后，控制器(25)發(fā)出指令，使全部自動(dòng)開關(guān)閥(8)關(guān)閉，顯示器出現(xiàn)吹掃 完成，可以更換或取下污染物總量收集器(10)、分析收集器(11)的提示；第五步，爐氣中污染物的濃度和成分檢測(cè)將污染物總量收集器(10)的濾芯取出，放在天平上進(jìn)行二次稱重，兩次稱重的重量差 即為取樣爐區(qū)本次取樣的總重量，該重量除以取樣爐氣的體積即得到爐氣中顆粒物的濃 度，分析收集器(11)是一個(gè)帶有液位刻度的玻璃瓶，氣體取樣結(jié)束后，將裝有液體的玻璃 瓶取下，送化學(xué)檢驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)成分檢驗(yàn)，將其有害物成分和比例的檢驗(yàn)結(jié)果除以取樣爐 氣的體積，即得到爐氣中有害物不同成分的濃度比例；經(jīng)過上述五個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度的檢測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法，其特征是第一步所述 的準(zhǔn)備工作包括以下步驟第一步，先關(guān)閉收集器支路中的手動(dòng)開關(guān)閥(4)，然后安裝污染物總量收集器(10)和 分析收集器(11);第二步，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)(27)和控制器(25)，控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入檢測(cè)和啟動(dòng)準(zhǔn)備程序，包 括檢測(cè)制冷機(jī)(19)的啟動(dòng)狀態(tài)、檢測(cè)自動(dòng)開關(guān)閥(8)是否處于關(guān)閉狀態(tài)、檢測(cè)取樣氣體冷 卻器(2)的水溫是否滿足要求；當(dāng)檢測(cè)項(xiàng)目達(dá)到要求，操作面板上的“啟動(dòng)按鈕”指示燈亮， 顯示器出現(xiàn)允許啟動(dòng)的提示；第三步，將檢測(cè)系統(tǒng)的手動(dòng)開關(guān)閥(4)全部打到“開”的位置，按下“啟動(dòng)按鈕”，系統(tǒng) 將自動(dòng)進(jìn)入氣密性檢測(cè)程序，此時(shí)顯示器出現(xiàn)氣密性檢測(cè)狀態(tài)畫面，若檢測(cè)合格，氣密性指 示燈為綠色，控制系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入吹掃程序，并在顯示畫面上顯示出吹掃狀態(tài)，即使用氮?dú)?吹掃管道，將管道和設(shè)備中的空氣排出，吹掃完成后，指示燈轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色，并且控制器(25) 將關(guān)閉全部的自動(dòng)開關(guān)閥(8)，為取樣作準(zhǔn)備，此時(shí)顯示器出現(xiàn)設(shè)定畫面；如果氣密性不合 格，氣密性指示燈為紅色，并且發(fā)出報(bào)警聲光信號(hào)，需要人工檢查連接部位是否存在泄漏， 人工處理完泄露點(diǎn)后，須重新按下“啟動(dòng)按鈕”。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法，其特征是第一步所 述的取樣設(shè)定包括以下步驟通過操作面板(26)上的鍵盤完成爐氣取樣點(diǎn)選擇和取樣氣體量設(shè)定；通過污染物總量收集器(10)或分析收集器(11)的手動(dòng)開關(guān)閥(4)，選擇采用哪一路收 集器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法，其特征是第四步所述 管道吹掃還包括以下步驟在停爐檢修期間，需要對(duì)從爐內(nèi)取樣點(diǎn)到取樣氣體冷卻器之間的管道進(jìn)行清潔性吹掃操作人員首先關(guān)閉爐氣取樣主管和計(jì)量與氣體回送主管的手動(dòng)開關(guān)閥(4)及自動(dòng)開 關(guān)閥(8)，然后打開吹掃系統(tǒng)，通過與氣體分配器(3)連接管道上的手動(dòng)開關(guān)閥(4)，這是專 門為清潔性吹掃設(shè)計(jì)的高壓吹掃支路，手動(dòng)調(diào)節(jié)減壓閥(17)提高管道壓力，通過操作面板 (26)上的鍵盤選擇氣體分配器(3)通道，并且打開吹掃系統(tǒng)中的自動(dòng)開關(guān)閥(8)，即可對(duì)從 爐內(nèi)取樣點(diǎn)到取樣氣體冷卻器之間的管道進(jìn)行清潔性吹掃吹掃氮?dú)馔ㄟ^氣體分配器(3)經(jīng)取樣氣體冷卻器逆向吹入爐內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明是連續(xù)退火爐爐內(nèi)氣體清潔度檢測(cè)方法，該方法是用取樣計(jì)量泵將退火爐內(nèi)氣體抽出，并使?fàn)t氣按照設(shè)定的流量通過收集器，爐氣中各種顆粒物被阻留在收集器中；取樣計(jì)量泵自動(dòng)測(cè)量出采集爐氣的體積，控制器將取樣計(jì)量泵前的儀表測(cè)定的溫度和壓力信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)處理，使?fàn)t氣的體積單位折算為標(biāo)準(zhǔn)立方米；根據(jù)取樣前后污染物總量收集器濾芯的重量差，得到取樣爐區(qū)懸浮顆粒物的總重量，從而求出爐氣中顆粒物的濃度；通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣清潔度總量檢測(cè)評(píng)估爐內(nèi)污染程度，通過對(duì)各個(gè)爐區(qū)爐氣成分的檢測(cè)和分析來判斷各個(gè)爐區(qū)有害物是否出現(xiàn)異常。本發(fā)明可以準(zhǔn)確、及時(shí)檢測(cè)到爐內(nèi)污染物，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、合理安排停爐檢修及清爐提供參考依據(jù)。
文檔編號(hào)C21D9/56GK101988152SQ20101026832
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者呂軍, 廖慧, 鄭劍輝 申請(qǐng)人:呂軍;中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司