技术摘要：
本发明提供了一种轧钢退火炉的氮氢保护气分离系统及方法，该系统包括连续退火炉、冷却器、放散烟囱、催化脱氧器、吸附再生式干燥装置、膜分离器；连续退火炉的保护气排出口通过分支管道分别连接冷却器和放散烟囱，分支管道上设有控制阀门，冷却器的出气口与催化脱氧器  全部
背景技术：
冷轧钢板在连续退火炉内退火过程中需要通入氮气和氢气的混合气体作为保护 气，使连续退火炉内保持微正压并维持还原气氛，以防止钢板在高温下被空气氧化，并可以 调节钢材性能。氢气是一种重要的二次能源，由于氮氢混合气通常氢气含量低（通常为3- 5%），所以氮氢保护气利用后通常不回收利用，而是通过放散烟囱点燃放散，这不仅浪费了 能源，也增加了轧钢工序的成本。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有连续退火炉排出的氮氢保护气直接点燃放散，造成能源 浪费及增加轧钢工序成本的问题。 为此，本发明提供了一种轧钢退火炉的氮氢保护气分离系统，包括连续退火炉、冷 却器、放散烟囱、催化脱氧器、吸附再生式干燥装置、膜分离器；所述连续退火炉的保护气排 出口通过两个分支管道分别连接冷却器和放散烟囱，所述分支管道上设有控制阀门，所述 冷却器的出气口与所述催化脱氧器的进气口相连，所述催化脱氧器的出气口与所述吸附再 生式干燥装置的进气口相连，所述吸附再生式干燥装置的出气口与所述膜分离器的进气口 相连，所述膜分离器内设置有用于分离氮氢混合气的中空纤维聚砜复合膜。 进一步的，上述轧钢退火炉的氮氢保护气分离系统还包括氮氢混合器，所述氮氢 混合器的进气口通过富氢混合气管道与所述膜分离器的出气口连接，氮氢混合器的出气口 与所述连续退火炉的保护气进气口相连，所述氮氢混合器的进气口还连接有分别用于外接 氢气和氮气的两个进气管道，且该进气管道上设有流量调节阀。 进一步的，所述富氢混合气管道上设有用于实时测量气体流量的流量监测仪，以 及实时测量气体中含氢浓度的成分监测仪。 进一步的，所述冷却器和催化脱氧器之间设有气体压缩机。 进一步的，所述吸附再生式干燥装置包括多个依次交替运行的吸附干燥单元和脱 附再生单元。 进一步的，上述轧钢退火炉的氮氢保护气分离系统还包括储气罐，所述储气罐的 进气端与所述膜分离器的废气排出口相连，所述储气罐的出气端与所述吸附再生式干燥装 置的进气端相连，所述吸附再生式干燥装置的出气端与所述放散烟囱相连。 另外，本发明还提供了一种轧钢退火炉的氮氢保护气分离方法，包括如下步骤： 1)连续退火炉刚启动或非正常工作时，关闭连续退火炉与冷却器之间的控制阀门，开 启连续退火炉与放散烟囱之间的控制阀门，使连续退火炉排出的氮氢保护气直接通过放散 烟囱点燃放散； 4 CN 111589299 A 说　明　书 2/4 页 2)连续退火炉稳定运行时，关闭连续退火炉与放散烟囱之间的控制阀门，开启连续退 火炉与冷却器之间的控制阀门，使连续退火炉排出的氮氢保护气进入冷却器冷却至40～50 ℃； 3)经步骤2)冷却后的混合气体进入催化脱氧器除氧，使其出口混合气体中含氧5ppm以 下； 4)经步骤3)除氧后的混合气体进入吸附再生式干燥装置进行干燥处理，使经干燥后的 混合气体含水量低于13ppm； 5)经步骤4)干燥后的混合气体进入膜分离器中进行分离，富氢混合气通过中空纤维聚 砜复合膜由膜分离器的出气口排出，膜分离器中剩余废气从废气排出口。 进一步的，膜分离器的出气口排出的富氢混合气通入氮氢混合器中，同时向氮氢 混合器中通入氢气和氮气，使氮氢混合器中得到设计的氮氢保护气的流量和浓度，再将氮 氢混合器中混合后的气体通入连续退火炉中作氮氢保护气循环利用。 进一步的，膜分离器的废气排出口排出的废气通过储气罐作为吸附再生式干燥装 置的再生气体，再通过放散烟囱点燃放散。 与现有技术相比，本发明的有益效果： (1)本发明提供的这种轧钢退火炉的氮氢保护气分离系统中连续退火炉排出的氮氢保 护气经降温、除氧、干燥处理后，通过选定对氢气和氮气通过能力不同的膜对氮氢保护气进 行氮氢分离，得到富氢混合气可再次回收利用，从而避免了保护气直接点燃放散，大大节省 了能源，降低了轧钢工序成本，促进钢铁厂节能减排。 (2)本发明提供的这种轧钢退火炉的氮氢保护气分离方法利用膜分离技术对氮氢 保护气中氢气分离，其前期净化预处理工艺过程控制简单，而且此分离技术得到的富氢混 合气中含氢量达到40～50%，膜分离器中剩余废气含氢量在0.3%以下，大大提高了氮氢保护 气中氢气的利用率。 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。 附图说明 图1是本发明轧钢退火炉的氮氢保护气分离系统的结构示意图。 附图标记说明：1、连续退火炉；2、控制阀门；3、分支管道；4、冷却器；5、放散烟囱； 6、气体压缩机；7、吸附再生式干燥装置；8、储气罐；9、膜分离器；10、富氢混合气管道；11、催 化脱氧器；12、进气管道；13、流量调节阀；14、氮氢混合器。