国内冷轧带钢厂对尾气回收的需求

国内现有的冷轧带钢厂罩式光亮退火炉系统大都采用氨分解气（氢气75%，氮气25%的混合气）或者全氢气氛（99.99%以上的氢气）为保护气体，但保护气体经罩式炉使用后，排出时会混入2%体积的杂质，杂质主要是灰尘、油污、氧气、冷轧油不完全燃烧生成的碳氢化合物、水、一氧化碳、二氧化碳等，由于这些杂质会影响带钢的表面质量或性能，故目前国内所有的冷轧厂均将罩式炉排放的保护气体作为尾气直接排放到空气中或者烧掉，造成大量的资源浪费。

冷轧行业是高能耗的产业，每个工序均需消耗大量的能源成本，其中罩式炉光亮退货工序更是能源消耗的重要环节，采用全氢的罩式退火炉，每立方的氢气成本在3元以上。采用氢气回收系统，可以大大节约氢气费用。

罩式炉尾气回收原理

目前国内冷轧带钢退火工艺流程如下图，将带钢装炉后，扣加热罩进行氮气吹扫，再扣上外罩通入纯氢气保护气（进行加热，通过加热阶段、保温阶段、冷却阶段），以上阶段一直通入保护气，每个工厂的工艺不同，通入保护气的流量可能有所不同，出炉前用氮气吹扫冲压，出炉。

细分原理

在退火加热初期，钢带表面乳化液中的轧制油受热挥发，伴随着温度的升高，部分未随热气排出的轧制油产生热解反应。开始时，随着温度的升高，轧钢残留乳液中的水分开始蒸发（约100℃），钢板表面残留的乳液开始发生分解反应（约300℃）。碳氢化合物首先与水蒸汽中的氧（或气氛中的氧）起反应，在带钢的圈与圈之间形成CO，随着温度的升高，长链开始裂解，形成原子团，小的氢分子在带钢之间极易扩散，这些原子团的开口端处于氢饱和阶段，形成容易挥发的轻烃（约450℃），这时的氢气有助于还原积碳，然而有些碳人残留在钢板表面，在700℃，氢气直接与碳发生反应，生成甲烷。