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步进梁加热炉热装技术的发展 福建理工学校 张文玲 摘 要 本文主要介绍步进炉热装技术的工艺、 优势及发展状况。 关键词 步进炉 热装或直接热装 工艺 节能 计算机控制 一、 前言 步进梁加热炉与推钢式连续加热炉相比,有机械 化程度高、 生产能力大、 加热质量好等优点,自六十年 代以来,得到了广泛的应用。随着连铸技术的发展和 普及,步进炉热装技术也随之发展起来,因为步进炉 加热的钢坯大多数为连铸坯,连铸坯可直接热装或热 装入炉加热,其主要目的是节能。本文就步进炉热装 技术的发展状况作一简介,使读者对该技术的发展有 所了解。 二、 连铸坯热装工艺 图1 热装工艺图 图1为连铸坯热装工艺流程图。直接热装的钢 坯从连铸机出来后直接入炉加热,钢坯温度在800℃ ～850℃ 以上,热装的钢坯在保温坑里保温一段时间 后再入炉加热,钢坯温度在600℃以下。经直接热装 或热装的加热炉有以下几个特点 1产量提高。如图2为美国ITAM公司认为的 钢坯入炉温度与单耗、 产量的关系曲线。表1为日本 中外炉公司认为的钢坯入炉温度与单耗、 产量的关 系。 图2 钢坯入炉温度与单耗、 产量的关系 钢坯入炉温度单耗产量 20℃11 400℃1. 07 600℃62 1. 2 800℃41 1. 37 表1 钢坯入炉温度与单耗、 产量的关系 2提高成材率。淮阴加热炉采用热装炉技术后 成材率与冷装炉相比,提高2 - 2. 5 。 3减少氧化烧损率。表2为淮阴加热炉采用热 装技术后的氧化烧损情况。 表2 冷装热装直接热装 氧化烧损1～20. 5～0. 70. 2～0. 7 4防止钢坯表面划伤热装或直接热装的钢坯,温度 最高达800℃ 以上,在步进炉中,步进梁 “轻拿轻放”, 将钢坯一步步向前输送,始终保持钢坯表面不被碰 伤。 05引进与咨询2001年第2期 技术咨询 三、 步进炉热装技术的发展 未来的步进炉热装技术对炉子提出了更新的要 求,主要有 1钢坯入炉温度较高,表面硬度低,要求输送过 程中不损伤表面。可采取的措施有 ① 装钢机代替推钢机装炉,装料室随之取消; ② 步进机械输送时 “轻拿轻放” 。 2直接热装的装炉节奏取决于连铸机,要求炉 子在装料节奏与轧制节奏不匹配时仍能适应。可采 取的对策有 ① 装钢机设计成长行程的,可将钢坯送入炉子深 处; ② 步进梁在炉子中间分段,两段可分别动作,分 段处装γ射线或激光探测钢坯的位置,但分段操作非 常复杂; ③ 炉子分段处及进出料端装设工业电视监视; ④ 计算机对钢坯进行定位和跟踪; 3非常灵活的加热制度,能同时加热温度不同 的入炉钢坯,包括冷热混装。可采取的方法有 ① 进料端炉顶装设高温计,测定钢坯入炉温度; ② 计算机借助加热模型的计算结果设定段温,但 基于冷装的加热模型必须针对直接热装和热装进行 功能扩展; ③ 不同温度的钢坯按优化后的顺序装炉; ④ 冷热坯入炉温度太大时,不能混装,必须有一 定的间隔。 4钢坯入炉温度不同,供热负荷波动大时,要求 能稳定燃烧,均匀加热。采取的措施为 ① 烧嘴的调节比大; ② 预热段烧嘴可远距离自动关闭。 存在的问题在于,当热负荷太小时,炉气不易充 满炉膛,易出现炉温不均。 5实现计算机控制。计算机控制通过动态地收 集信息对炉子进行控制,保证钢坯运输通畅和加热最 佳化,在直接热装和热装的复杂操作条件下,计算机 控制的优越性将会得到更充分地体现。芬兰某厂的 合金钢加热炉使用了最佳化燃烧模行之后,节能 10,产量提高18,过去经常出现的问题不再出现。 表3为计算机功能和可采取的措施及效果 功 能措施及效果 1、 自动化 a.由于快速地收集和分析数据,可较好地了解工艺过程,从而准确地作 出反应; b.较快的响应时间,可系统地调节出炉子温度; c.消除了人为因素或操作人员水平高低不同所带来的影响,保证炉子平 稳运行。 2、 降低能耗 a.考虑炉内每一块钢坯进行炉温设定,并控制燃料供应; b.根据轧制要求调整钢坯出炉温度; c.自动对各种延误,包括计划的或非计划的,延误时间等及时作出反应,使出炉钢 坯尽可能地接近所要求的出炉温度,最大程度地减少过热; d.可批量地加热冷坯、 热坯,包括冷热混装。 3、 提高炉子加 热能力 a.各段温度精确设定; b.轧机运行平稳可靠炉子出料节奏与轧机有关,炉子保证不向轧机输送未加热 好的钢坯,因此而引起的轧机延误则消除; c.由于钢坯表面加热的控制,最大程度地减少钢坯的氧化。 4、 保证钢坯质量 a.根据钢坯冶金性能、 质量要求等给定一个特定的加热曲线; b.计算机控制炉温的设定,保证钢坯按照特定的曲线进行加热。 5降低燃烧过程中Nox的生成量。我国步进炉 使用的燃料主要是重油和高焦混合煤气,Nox生成量 较多。但目前已研究出可以实现低Nox燃烧的蓄热 式烧嘴,对环境保护有着积极的意义。 四、 结束语 采用热装炉技术的主要目的是节能,其效果是显 著的。但步进炉应先满足轧线的产量要求,然后再考 虑节能。直接热装和热装与连铸机及整个热轧线有 关,必须注意连铸机与加热炉的紧密衔接,以及连铸 机与轧钢机生产节奏的协调。步进炉的相关设备如 装钢机、 步进梁等应满足热装和直接热装的要求,步 进炉必须实行计算机控制才能适应多变的工艺条件。 各轧钢厂应根据自己的实际情况,采用热装或直接热 装技术。 主要参考文献 1日中外炉技术交流资料 2冶金能源,1999. 3 3浙江冶金,1999. 3 4Iron and Steel Engineer1990. 1 15技术咨询 引进与咨询2001年第2期 QQ286925800咨询、交流加热炉、热处理炉；步进炉、推钢炉、环形炉、台 车炉、辊底炉、连退炉技术。 更多宝贵资料等您交流共有 60 张 CD 的工业炉资料可供选择