带钢连续热镀锌生产线的保护气系统优化

张文波  尹泉升  

（创新集团苏州市创新净化有限公司，江苏  苏州  215008）

摘要：碳分子筛变压吸附制氮和氨分解制氢的保护气系统已广泛用于新建1米以上宽带钢连续热镀锌生产线。采用该系统可以大大节省设备投资和操作费用，使用方便，安全可靠，保护气的质量也能充分保证。

本文除了讨论镀锌生产线的保护气工艺流程的优化，还详细地阐述碳分子筛制氮机、氨分解炉、氮气纯化装置、配气装置和安全系统等设备的优化问题，可供带钢热镀锌生产企业和有关人士参考。

关键词：带钢热镀锌、保护气、碳分子筛制氮、氨分解制氢

 带钢连续热镀锌生产线，我国已从依赖进口到完全独立自主开发。因此，近年来国内新建1米以上宽带钢镀锌线就有几十条，形成十分可喜的局面。原来镀锌卷板在国内属短线产品，一直供不应求。这批新建的镀锌带钢生产线全部投产后，预计国内镀锌带钢的年生产能力将超过1000万吨。

在上世纪80年代我们就配合国内冶金部北京钢铁研究总院等单位，开发带钢热镀锌生产线配套保护气体系统。保护气在热镀锌生产线中也是重要环节之一。保护气体系统的投资费用，一般要占整个生产线设备投资的10%以上。保护气体设备的可靠性直接影响到镀锌线的正常运行；保护气体的质量，也直接影响到镀锌带钢生产的合格率。带钢热镀锌在带钢进入锌锅前，先要通过充保护气体的光亮热处理炉，保护气体为高纯氮氢混合气体。以往高纯氮气主要来自深冷空分氮气或液氮贮槽蒸发氮气；高纯氢气主要来自水电解氢气。在1992年我们曾与冶金部北京钢铁设计总院合作设计制造，采用碳分子筛变压吸附制氮装置和氨分解制氢装置的氮氢保护气体系统（参见图1）。

图1  镀锌生产线的保护气体系统

采用该系统大大减少了设备投资和操作费用（参见表1）。

表1  不同来源的氮气、氢气费用比较。

普氮纯度99.5%，纯氮99.99%，高纯氮99.999%。