一种取向硅钢高温罩式炉炉内气压控制装置及方法技术领域
本发明涉及一种取向硅钢高温退火装置，尤其设计一种取向硅钢高温
罩式炉炉内气压控制装置及方法。
背景技术
取向硅钢生产过程中的需要在高温罩式炉中进行高温退火，退火温度
最高达到1200℃左右，且炉体内部需要在加热的不同阶段通入不同的气体
作为保护气氛，一方面去除钢带表面涂覆氧化镁中的结晶水，另一方面形
成硅酸镁底层。
现有高温罩式炉包括炉体和位于底座上的进气装置和排气装置，如图1
所示。采用此高温罩式炉对取向硅钢进行高温退火时，炉内气体恒定为
150Pa，带钢缝隙内的压力P1＝150Pa，炉子内的气体压力为P0＝150Pa，如
图2所示。气体在炉内流动时，炉内气体压力P0等于钢卷缝隙内压力P1，
不利于钢卷内气体的流动，钢卷内的气体无法流向炉内，炉内的气体无法
进入带卷内，压力相等气体对峙，不利于钢带表面氧化镁中水分的排出，
为使炉内露点达到升温要求，必须长时间进行低保温以排出水分，从而降
低了生产效率。另一方面如果水分未排放彻底就进行继续升温会造成钢带
表面氧化发黑，严重影响板面质量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可大幅度提高
生产效率和板面质量的取向硅钢高温罩式炉炉内气压控制装置及方法。
实现本发明目的的技术方案是：一种取向硅钢高温罩式炉炉内气压控
制装置，具有位于罩式炉底座中心的进气管和位于底座外侧的排气管，所
述排气管上设有手动球形阀；所述排气管上的手动球形阀旁设有可进行周
期性调节的旁通装置，所述旁通装置两端与排气管相连通，所述手动球形
阀位于旁通装置与排气管两连接处之间。
上述技术方案，所述旁通装置包括一“C”型管道和位于“C”型管道
上的周期性电磁阀和旁通球形阀，所述旁通球形阀与周期性电磁阀相串联。
上述技术方案，所述旁通装置还包括时间继电器，所述时间继电器与
周期性电磁阀相联通，并控制周期性电磁阀的通断。
上述技术方案，所述时间继电器自带电源。
一种取向硅钢高温罩式炉炉内气压控制方法，包括以下步骤：
关闭旁通装置中的旁通球形阀，正常装炉并进行密封检查；
设定炉内压力为P0，最小压力P0min，最大压力P0max，调节手动球形阀，
控制炉内压力P0＝/2；
设定时间继电器周期t；时间继电器根据设定周期对周期性电磁阀进行
通断控制；
启动时间继电器，并调节旁通球形阀开关，周期性电磁阀吸合旁通管
道打开时，将P0调整到工艺要求的最小压力P0min；反之，当周期性电磁阀
断开旁通管道关闭，使P0达到工艺要求的最大压力P0max，使炉内压力呈正
弦周期波动，最大压力P0max和最小压力P0min时间差即为时间继电器控制周
期t；
低保温结束后检测露点是否达到工艺要求，即露点≤0℃，达到工艺要
求关闭旁通球形阀开关，关闭时间继电器；若露点＞0℃延长低保温时间。
上述技术方案，所述时间继电器周期t为10min，30min或60min。
上述技术方案，所述炉内最大压力P0max为300～400Pa，炉内最小压力
P0min为100～200Pa。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明通过增加可周期性调节的旁通装置可使罩式炉内的气压由
固定不变改为正弦式周期性波动，使炉内气压P0与钢卷内气压P1产生压
力差，促进了气体在钢卷间隙中的流动能力，从而实现低保温快速达到露
点工艺控制点，缩短低保温时间，提高生产效率，同时减少水分没有及时
排除造成的钢带表面氧化发黑现象的发生；
(2)本发明旁通装置中的周期性电磁阀可根据时间继电器的设定周期
实现周期性通断，从而实现压力的周期性调节；单独设立旁通球形阀可实
现旁通装置的独立控制；当低保温结束后可将其关闭，使用原来的手动球
形阀对气压进行控制；
(3)本发明只需在原来出气管道上增设一旁通装置即可达到周期性控
制炉内气压的目的，改造成本低，效果显著，可大规模推广应用。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结
合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为传统取向硅钢高温罩式炉炉内气压控制装置示意图；
图2为本发明取向硅钢高温罩式炉炉内气压控制装置示意图；
图3为本发明旁通装置结构示意图；
图4为本发明炉内压力变化气体流向图；
图中1、底座；2、进气管；3、排气管；4、手动球形阀；5、旁通装置；
51、“C”型管道；52、周期性电磁阀；53、旁通球形阀；54、时间继电器。
具体实施方式
(实施例1)
见图1～3，本发明取向硅钢高温罩式炉炉内气压控制装置，具有位于罩
式炉底座1中心的进气管2和位于底座1外侧的排气管3，所述排气管3上
设有手动球形阀4；所述排气管3上的手动球形阀4旁设有可进行周期性调
节的旁通装置5，所述旁通装置5两端与排气管5相连通，所述手动球形阀
4位于旁通装置5与排气管3两连接处之间。旁通装置5包括一“C”型管
道51和位于“C”型管道5上的周期性电磁阀52和旁通球形阀53，所述
旁通球形阀53与周期性电磁阀52相串联。所述旁通装置5还包括时间继
电器54，所述时间继电器54与周期性电磁阀52相联通，并控制周期性电
磁阀52的通断。时间继电器54自带电源。
本发明取向硅钢高温罩式炉炉内气压控制方法，包括以下步骤：
(1)关闭旁通装置5中的旁通球形阀53，正常装炉并进行密封检查；
(2)设定炉内压力为P0，最小压力P0min，最大压力P0max，调节手动
球形阀4，控制炉内压力P0＝P0max+P0min/2；
(3)设定时间继电器54周期t；时间继电器54根据设定周期对周期
性电磁阀52进行通断控制；
(4)启动时间继电器54，并调节旁通球形阀53开关，周期性电磁阀
52吸合旁通管道打开时，将P0调整到工艺要求的最小压力P0min；反之，当
周期性电磁阀52断开旁通管道关闭，使P0达到工艺要求的最大压力P0max，
使炉内压力呈正弦周期波动，最大压力P0max和最小压力P0min时间差即为时
间继电器54控制周期t；时间继电器54周期t可设置为10min，30min或
60min，炉内最大压力P0max可为300～400Pa，炉内最小压力P0min可为
100～200Pa。
(5)低保温结束后检测露点是否达到工艺要求(露点≤0℃)，达到工艺
要求关闭旁通球形阀53开关，关闭时间继电器54；若露点＞0℃延长低保
温时间。
本发明的工作原理为：见图4，当炉内气压P0降低时，钢卷内的气压
P1＞P0，造成压差形成气流，带钢内的气体和水分排到炉内；当炉炉内气
压P0增大时，钢卷内的气压P1＜P0，造成压差形成气流，炉内的干燥气
体流进带钢内。本发明炉内气压改为周期性波动后，可强制把钢卷内的气
体排出来，可以快速降低炉内气氛的露点，并在达到工艺要求的情况下缩
短低保温的时间，从而缩短整个退火周期以提高生产效率，还可减少因水
分长期滞留在钢卷内带来的氧化发黑现象，从而提高板面质量。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行
了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而
已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。