退火爐采用的氣體燃料一般為煉焦?fàn)t、高爐、轉(zhuǎn)爐的副產(chǎn)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(nèi)進(jìn)行正常完全燃燒時(shí)，空氣量略高于理論配比，產(chǎn)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(huì)對(duì)鋼造成氧化；自由O2有極強(qiáng)的氧化性，只要存在就會(huì)使鋼氧化；CO2、H2O也為氧化性氣體，也會(huì)使鋼在高溫下氧化，但該氧化反應(yīng)是可逆的，如果爐內(nèi)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(yīng)，化學(xué)反應(yīng)式見式（1）和式（2）。

因此，使燃料爐內(nèi)形成無(wú)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(nèi)（見圖1）。對(duì)于無(wú)氧化爐內(nèi)帶鋼溫度在700℃以下時(shí)，只有控制PCO2／PCO < 0.7，PH2O／PH2 < 0.45，帶鋼方能夠處于還原區(qū)范圍。

燒嘴工藝參數(shù)控制

無(wú)氧化段爐內(nèi)氣氛通過(guò)燒嘴工藝參數(shù)即空氣系數(shù)的控制來(lái)保證，空氣系數(shù)定義為燒嘴供入的單位煤氣的實(shí)際空氣量與完全燃燒的理論空氣量的比例。當(dāng)調(diào)節(jié)燒嘴的空氣系數(shù)1時(shí)，煤氣為不完全燃燒，形成的煙氣成分主要為CO2、H2O、N2及沒(méi)有燃盡的可燃成分CO、H2，沒(méi)有過(guò)剩的自由O2?？諝庀禂?shù)逐漸減小，煙氣對(duì)帶鋼的氧化作用逐漸降低，當(dāng)使煙氣中的PCO2／PCO、PH2O／PH2的比值達(dá)到上述的合理數(shù)值時(shí)，爐內(nèi)氣氛就沒(méi)有氧化作用了，此時(shí)空氣系數(shù)降到很低，會(huì)造成燃料的極大浪費(fèi)。在實(shí)際熱鍍鋅生產(chǎn)中，無(wú)氧化段爐內(nèi)一般控制為弱氧化性氣氛，根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)無(wú)氧化段四個(gè)燃燒控制區(qū)的燒嘴空氣系數(shù)設(shè)定為0.92 - 0.98之間時(shí)，可以滿足鍍鋅板表面鍍層附著性能。

序號(hào)

檢測(cè)點(diǎn)

被測(cè)組分

典型量程

在線分析儀

便攜式分析儀

1

預(yù)熱段(PHF)

CO

0 - 10 Vol.-%

S-ANALYZER 200

SHE-NDIR PORT

2

預(yù)熱段(PHF)

CO2

0 - 30 Vol.-%

S-ANALYZER 200

SHE-NDIR PORT

3

輻射段(RTF)

H2

0 - 30 Vol.-%

SHE-TCD-ANALYZER

SHE-HYDROGEN PORT

4

輻射段(RTF)

O2

0 - 1000ppm

SHE-OXYGEN-ANALYZER

SHE‐OXYGEN PORT

5

輻射段(RTF)

露點(diǎn)(Dew Point)

-80℃ - 0℃

Vaisala DRYCAP? Dewpoint

6

冷卻段(JCP)

O2

0 - 1000ppm

SHE-OXYGEN-ANALYZER

SHE‐OXYGEN PORT

7

冷卻段(JCP)

露點(diǎn)(Dew Point)

-80℃ - 0℃

Vaisala DRYCAP? Dewpoint

8

氮?dú)浠旌险?/p>

H2

0 - 30 Vol.-%

SHE-TCD-ANALYZER

SHE-HYDROGEN PORT