加快加热炉技术创新与技术进步推动我国中厚板事业科学发展(中厚板).ppt

加快加热炉技术创新与技术进步推动我国中厚板行业发展 鞍山市戴维冶金科技开发有限公司 一 前言 近几年来 我国中厚板生产技术和装备有了很大的发展 很多新建和改造的中厚板轧机装备都达到了国际先进水平 但因其加热炉加热质量不良所造成我国钢企在生产高强韧性 高内在质量 性能均匀等高品质热轧中厚板材产品时 与国外先进水平比有较大差距 难以适应我国汽车 造船 石化 工程机械 桥梁 结构建筑行业技术的快速发展 在这种形势下 如何高效 经济地发挥我国中厚板加热炉技术装备的功效 合理地解决加热质量不良所引起的产品质量问题 实现加热 轧制 冷却既中厚板组织性能与质量的综合控制 对钢铁企业调整品种结构 提高产品质量 摆脱粗放发展方式 提高钢铁企业竞争力具有重要意义 近10年来 鞍山市戴维冶金科技开发有限公司在该方面做了些工作 愿与各位领导 专家分享具体内容如下 二 加热质量不良对产品质量及能耗的影响 经考察 我国中厚板厂生产一般皆采用常规轧制 因其加热炉加热质量不良所造成产品质量性能 资源浪费问题如下 一 炉型滑轨造成同板性能质量均匀性差 1 加热炉大部分是采用水冷滑轨 半热滑轨的推钢式加热炉 易产生钢坯加热黑印 2 板坯长度短 3米以下80 步进式炉型炉底水梁间距小 遮蔽传热系数大 占60 下部炉膛传热效率低 造成出炉板坯阴阳面温差大 炉型 3 由于上述两种情况 造成同一块板坯温度分布不均匀 同板初始奥氏晶粒不均匀 导致同板性能质量 外形尺寸均匀性差 二 加热质量不良对产品质量及能耗的影响 二 加热工艺规程 人工经验操作造成同类板材质量与性能不稳定1 加热温度高 波动范围宽多数厂控工艺规程规定钢坯加热温度为1200 1250 波动范围150 左右 根据金属学及热处理理论 钢的加热温度越高 晶粒长大速度越快 奥氏体晶粒越粗大 而在1150 有个平台 若超过1180 奥氏体晶粒急剧长大 如果加热至1200 1250 左右 则奥氏体初始晶粒过分长大 使板材经过控制轧制 控制冷却加工后晶粒也难以细化 造成板材强度性能普遍降低 SM50钢进行多道次轧制时的组织和性能变化 通过轧制奥氏体和铁素体变化的模拟图 SM50钢 摘自 控制轧制控制冷却 改善材质的轧制技术发展 日 小指军夫著 二 加热质量不良对产品质量及能耗的影响 2 加热工艺制度粗糙造成板材质量性能均匀性差多数工艺规程规定的加热温度范围仅按钢种分类 组 未按薄 厚产品规格细分 对于决定板材性能的终轧温度这一关键工艺参数不设规定 控制 众所周知 加热温度相同 因其轧制道次不同 终轧温度不同 据国外有关资料阐述 终轧温度越高 奥氏体晶粒越粗大 转变后的铁素体晶粒变粗大 并易出现魏氏组织 对板材的性能不利 导致板材性能质量波动 一般要求终轧温度尽可能接近奥氏体开始转变温度 起到相似于正火的作用 3 人工经验操作粗糙造成板材质量性能不稳定人工单值设定或远距离手工操作供热 配风滞后 粗糙 加之板坯的入炉温度高低 板坯的规格尺寸 薄厚 宽窄 轧制节奏的快慢 待轧时间的长短 煤气热值 压力波动变化等动态干扰 造成同类板坯温度 初始奥氏体晶粒波动范围大 板材性能质量不稳定 在现有的工艺规程加热制度中没有 也无法 作出定量规定 人工经验操作一班一样 一人一样 不能统一 三 资源浪费大 碳排放量高单位燃耗 金属氧化烧损率 碳排放量均高于国外先进水平10 15 例如 鞍钢厚板厂2 采用加热炉控制技术能耗降低9 31 二氧化碳排放量降低9 年减少二氧化碳排放量180182吨 中国GDP总额 每百万元的单位能耗是美国的3倍 日本的6倍 三 解决办法及途径 一 轧钢加热炉孔洞式全热滑轨 专利技术 1 结构 功能特点 块体主要合理设置隔热孔洞 提高滑块高度 采用双列错排大间距结构 改变炉筋管上部隔热包扎外形结构尺寸 全炉使用热滑轨 滑轨顶部加宽 双真空冶炼 三 解决办法及途径 一 轧钢加热炉孔洞式全热滑轨 专利技术 2 经济效益 提高钢坯加热质量 减少黑印温差70 80 提高加热炉加热能力10 以上 提高成材率 减少钢坯氧化烧损率0 1 0 3 节约能源 降低加热炉单位燃耗10 以上 提高钢坯温度均匀性 稳定轧制工艺 滑块运行稳定可靠 使用寿命推钢炉3年以上 步进炉8年以上 三 解决办法及途径 二 轧钢加热炉加热过程最优智能控制系统 专有技术 1 结构 功能特点 自适应轧制节奏 入炉钢温 钢种 产品规格变化 执行合理热工制度 使加热工艺过程处于最佳状态 自适应燃气热值 压力的大范围波动干扰 维持合理空燃比例 提高燃烧效率 真实反映出钢温度 并能进行前馈调节 确保出炉钢温符合工艺规程规定 15 可充分体现热装率 热装温度水准 热装节能效果 为企业装管理提供依据 运行稳定 可靠 投入运行率90 可实现低温轧制 系统功能齐全 可追溯性强 有利于开发新产品 制定新工艺 统一四班操作 工艺工程师站 黑匣子测试 智能控制系统总貌画面 三 解决办法及途径 二 轧钢加热炉加热过程最优智能控制系统 专有技术 2 经济效益 钢坯开轧温度 15 钢坯轴向 或断面 温差 10 稳定控制轧制 控制冷却 轧制生产工艺 钢坯断面温差 10 降低单位燃耗5 15 降低钢坯氧化烧损率0 1 0 5 提高轧材产品质量 降低生产成本 为企业生产高科技含量 高附加值产品 调整品种结构 提高管理水平与市场竞争力奠定良好的基础 三 解决办法及途径 三 燃气热值 定氧燃烧两用仪 专利技术 1 结构 功能特点 测量精度高 灵敏度高 测量速度快 滞后时间 10秒 运行稳定可靠 维护量小 维护费用低 无需恒温 恒湿的工作环境 2 经济效益 辅助实现低氧燃烧节约能源 控制炉气气氛 减少金属氧化烧损 提高经济效益 三 解决办法及途径 四 高效辐射体炉型 专利技术 1 结构 功能特点 增加炉膛对钢坯的固体辐射体传热面积和辐射角度系数 缩短辐射传热距离 黑度系数 0 9 0 98 强化炉膛空间辐射 对流传热 提高炉膛传热效率5 10 干扰炉膛燃烧介质混合火焰流动 复层流为紊流 缩短煤气与助燃空气混