论文以北京首钢冷轧薄板有限公司热镀锌机组连续退火炉为背景,研究了国内外连续退火炉的快冷段带钢冷却工艺。通过与比利时DREVER公司技术引进与合作,增加连续退火炉快冷段氢气浓度,提高退火炉快冷段换热效率和冷却能力,以满足开发生产高端汽车板的工艺要求。据此设计研究了连续退火炉气氛平衡控制系统,主要完成了以下三方面的工作：(1)在分析热镀锌退火炉快冷段冷却工艺的基础上,根据现场实际情况,提出了通过增加快冷段的氢气浓度来提高其对流传热系数,以增加换热效率的解决方案。(2)提出了退火炉气氛平衡控制系统的设计方案。在深入研究退火炉气氛平衡控制工作原理的基础上,结合原有保护气氛注入及炉压平衡系统,设计了基于快冷段直接注入氢气的新保护气氛注入系统、新炉压平衡控制系统、快冷段防扩散系统、快冷段气氛分析与监测系统和快冷段安保系统。(3)采用西门子PCS7控制系统,设计了气氛平衡控制系统的逻辑控制时序、快冷段氢气注入系统调节方案及HM1人机交互界面,通过软硬件配置,实现了控制系统运行参数的数据采集、实时监控、曲线绘制、故障信息显示等功能,实现了退火炉气氛平衡控制系统的设计开发,并在生产现场进行了测试性试验。