步进梁式方坯加热炉的新发展.pdf

收稿日期2000 - 06 - 19 作者简介沈勤荣1965 - ,男,本科学历,工程师。 步进梁式方坯加热炉的新发展 沈勤荣 杭州钢铁集团公司高线筹建办,浙江 杭州310022 摘 要简要介绍在低温轧制中,步进梁式加热炉在炉型、 水梁、 立柱、 垫块与燃烧控制系统及优化控制系统等 方面新的发展趋势。 关键词步进梁式;低温轧制;脉冲控制;优化控制 中图分类号TG307 文献标识码A 文章编号1004 - 3950200005 - 0030 - 03 New Tendency of Walking2Beam Billet Reheating Furnace SHEN Qin2rong Hangzhou steel co. , Ltd , Hangzhou Zhejiang 310022 ,China Abstract New tendency of the walking2beam reheating furnace in low2temperature rolling , such as the furnace profile , skid pipe , post and pad , combustion control system and optimum control system were briefly introduced in this paper. Keywords walking2beam; low2temperature rolling; impulse control ; optimun control 随着80年代末期小型棒、 线材复二重轧机逐 步地被淘汰,我国引进了国外先进的轧制技术和 设备,相应轧钢加热炉的要求也从传统意义的推 钢式加热炉提高到能适应低温轧制技术要求的现 代步进梁式加热炉。 低温轧制是将钢坯加热到低于常规温度进行 轧制,其优点有一是降低出炉温度从而达到节 能;二是提高成品的表面质量和内在质量以减少 氧化烧损和脱碳。尤其是高速线材的轧制,由于 精轧区轧制速度很高,轧制产生的形变能很大,使 得轧件处于轧制升温状态,因此除了采取必要的 冷却措施外,必须严格控制进入精轧区的轧件温 度。同时低温轧制也对加热炉提出了更高的技术 要求出炉温度低,钢坯断面温度均匀性好。 为了满足低温轧制的技术要求,现代步进式 加热炉的发展主要有以下三方面。 1 炉型 炉型的选择与加热炉自身的装备有关。其基 本发展经过如表1。 21世纪新炉型的共同之处是烧嘴的燃烧控 制方式都引入了脉冲式控制方法,使烧嘴燃烧工 况运行在设计的最佳状态,克服了传统流量调节 引起火焰及温度变化的缺点表 2 。 2 水梁、 立柱及垫块技术 为了更好地承受热应力和减少遮蔽效应,水 梁设计成双梁结构;水梁、 立柱注重隔热包扎,都 采用双层内层为硅酸铝纤维毡、 外层为浇注料 包扎,综合了隔热及遮蔽效应后合理选取各层厚 度,克服了单层隔热包扎性能差、 寿命短等缺点。 水梁、 立柱、 垫块的布置设计因侧重面不同而异。 这方面技术主要有以下两大趋势 1以西欧为代表的炉子公司,侧重水梁黑 印的相互补偿,对垫块的高度、 材质等要求不高, 其关键技术是水梁在高温段与低温段错开的间 距,尽量错开起始点的位置,通过其成熟的设计软 件及模拟实验达到消除黑印的补偿效果。 2以日本为代表的炉子公司,侧重于水梁 分段控制,增大垫块高度且垫块交错布置,对于水 梁的交错间距及交错起始点的位置不作精确计 算,垫块材质及安装精度都要求很高。 03能源工程 2000年第5期 Energy Engineering No.5 2000 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 表1 炉型发展基本过程 时期炉 型烧嘴布置及特点综 述 70年代 加热炉上下加热均采用端部 烧嘴,一般烧嘴火焰长度及直 径较小,可调节性比较小。 以推钢式炉为主,步进炉是 1968年后开发的。 70年代中 至80年代 平焰烧嘴开始使用于均热段, 改善了炉温的均匀性。 加热炉下部侧烧后,克服了炉 底通道操作的缺点,但炉内温 度分布随燃烧量变化而变化。 80年代至 90年代 平焰烧嘴使用于整个炉顶,下 部烧嘴侧烧性能不能满足宽 炉子技术要求。 下部端烧嘴保证了横向温度 的均匀性,但操作不便,环境 恶劣。 90年代至 20世纪末 加热炉侧向烧嘴火焰长度最 高可达9米,能满足炉宽方向 的温度均匀性。 取消了加热段下部端烧嘴,改 善了下部操作环境。 表2 21世纪新炉型 炉 型烧嘴布置及特点综 述 性能更优越的扁平焰火焰宽度达 3米烧嘴直焰代替了平焰烧嘴, 简化了炉顶结构及日常维护。 以西欧炉子公司为代表,扁平焰烧 嘴结合脉冲燃烧控制,保证了烧嘴 性能及炉内气氛的稳定性。 蓄热式烧嘴能预热空气温度可达 900℃,使低热值燃料如高炉煤 气能直接燃烧。 以日本炉子公司为代表,蓄热式烧 嘴结合脉冲燃烧控制,使加热炉炉 型成为大室式炉的全新观念。 针对这两大趋势,国内公司只能综合吸取这 两项技术的要领,以达到理想的除黑印效果。 3 燃烧控制系统及优化控制系统 311 燃烧控制系统 主要通过流量控制和压力控制来达到温度控 制。双交叉限幅控制在加热炉燃烧控制中已得到 了成熟的应用,目前许多炉子公司和控制系统公 司针对双交叉限幅控制的滞后性,先后对双交叉 限幅进行了改进,达到了自适应控制或模糊控制。 通过总管的双交叉限幅控制,再结合各个燃烧控 制段的脉冲控制使整个燃烧系统的烧烧性能和控 制系统运行在最佳状态。 312 优化控制系统 优化控制系统软件的主要功能 物料温度计算; 各段物料停留时间的预测; 物料出炉温度预测; 标准物料加热模式的计算; 炉温设定点的计算; 适应性反馈控制; 下一根物料出炉时间的预测; 轧机延误策略。 优化控制模型的构成如图1。 优化控制模型的数据流程如图2。 自从80年代武钢热轧加热炉从STEIN引进 13能源工程 2000年第5期 Energy Engineering No.5 2000 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图1 优化控制模型的构成 图2 优化控制模型的数据流程 优化控制系统以来,我国先后有宝钢、 大钢、 江阴 兴澄、 淮阴棒材等几家钢厂从国外引进优化控制 系统,有些钢厂由于各方面原因,未能使优化控制 系统得到正常运行或实际效果不佳,致使优化控 制系统在国内尚未引起足够重视;相反国外炉子 公司从80年代中期后加热炉都投入优化控制系 统,或对原有加热炉控制系统配置了优化控制系 统。笔者了解到日本神户制钢七线材和住友鹿岛 制铁所热轧厂的步进梁式加热炉都是70年代建 造,在80年代由中外炉公司先后配置了优化控制 系统,其加热炉各项性能指标明显优于国内水平, 十多年来整个系统运行很正常,取得了明显的经 济效益,因此建议新上加热炉最好配置优化控制 系统。 参考文献 [1] 编写组 1 高速轧机线材生产[M]1 北京冶金工业出 版社,19951 [2] 房世兴,肖治维等 1 高速线材轧机装备技术[M]1 北 京冶金工业出版社,19971 报 道人大立法规定污染空气最高罚款50万 经第九届全国人大常委会第十五次会议修订通过,中华人民共和国大气污染防治法修正 于2000年9月1日起 正式施行。修正后的 大气污染防治法 明确规定,造成大气污染事故的企事业单位可处以最高不超过50万元的罚款。 据悉,修正后的 大气污染防治法 把防止燃煤产生的大气污染放在首位,规定大中城市人民政府应当制定规划,对 饮食服务企业限期使用天然气、 液化石油气、 电或其他清洁能源。此外,在人口集中地区、 机场周围、 交通干线附近以及 当地人民政府划定的区域露天焚烧秸秆、 落叶等产生烟尘污染的,可处以200元以下的罚款;对造成大气污染事故的企 事业单位,由所在地县级以上地方人民政府环境保护行政主管部门根据所造成的危害后果处以直接经济损失50 以下、 最高不超过50万元的罚款。 本刊 2001年 节能 杂志征订启事 节能月刊是在国家经贸委资源司、 国家发展计划委员会基础产业司指导下,辽宁省科技厅主管、 辽 宁省科技情报研究所主办的能源刊物,公开发行。本刊已创办近20年,至今已出版200多期。在国内节能 领域中享有较高声誉,拥有广泛的读者。 本刊以节能为办刊宗旨,探讨合理用能、 节能降耗、 资源综合利用之途径;介绍实用的节能新技术、 技术 改造成果;报导、 推广节能领域最新学术成果及节能新产品等。 本刊具有内容丰富、 技术含量高、 实用性、 时效性强等特点。 杂志社广告部承办广告业务,广告收费合理,效果突出,欢迎利用。 杂志16开48版,定价3180元/册,全年45160元。每月15日出版,如错过邮局统一征订时间,可随时与 编辑部联系订阅。 邮发代号8 - 150 地址沈阳市青年大街274号 节能 杂志社 邮 编110015 电话/传真024 - 23903125 23能源工程 2000年第5期 Energy Engineering No.5 2000 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 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