加快加热炉技术创新与技术进步推动我国棒线材事业科学发展(线材)PPT课件.ppt

加快加热炉技术创新与技术进步推动我国线 棒材行业发展 鞍山市戴维冶金科技开发有限公司 1 一 前言 近几年来 我国高速线 棒材轧机建设进入了一个高潮 很多新建和改造的高速线 棒材轧机装备都达到了国际先进水平 但因其加热炉自建较多 控制技术装备水平相对落后 加热质量不良造成不少企业在生产高强韧性 高内在质量性能均匀等高品质线 棒材产品时 与国外先进水平比有较大差距 难以适应我国汽车 工程机械 建筑桥梁 结构建筑行业技术的快速发展 加之 在金融危机的影响下 我国钢铁企业面临产能过剩 市场需求萎缩 经营风险压力增大的严峻形势 如何高效 合理 经济地发挥现有线 棒材轧机装备工作 对钢铁企业建立生产技术平台 促进各企业低成本 高效生产 提高产品质量具有重要意义 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 高品质线 棒材生产品种钢众多 批量小 金属的化学成份加热工艺制度复杂 要求严控 差异大 作为实物质量要求外型尺寸精度高 机械性能高 作为深加工线 棒材产品 对其机械性能 金相组织状态的要求相当高 通过对线 棒材装备技术工艺产品进行大量的分析调研与国外先进水平比较 发现 因其加热炉型装备 控制操作技术较低 加热质量造成产品质量不良 资源浪费问题如下 一 炉型 炉顶曲线单一平直无压下段 跟踪钢种供热 控温操作没有先进自动的手段 通常是利用几种加热制度 烧钢方法 几条炉温曲线 加热生产出几十个钢种 上百个产品品种规格 对于此种状况的加热炉 不用说是常规的推钢式 蓄热式炉型 即便是先进的步进炉 采用控步 空装 的方法 加热相邻差异大的钢种曲线也是难以保质保量的 现存的理论 实践已经表明 对于加热高品质线 棒材的连续式加热炉来讲 如果加热温度 加热时间 加热速度 没有严格自动的控制手段 那么如要生产众多钢种产品 即便轧机采用先进的控轧控冷技术 低温轧制技术其金相组织 机械性能质量也难以保证产品质量的稳定 难以保持一贯高质量 高水平 二 加热质量不良对产品质量及能耗的影响 二 人工经验操作 不确定干扰钢温因素繁多 造成精品线 棒材质量稳定性差 长期以来 因其引进国外传统数学模型控制钢温不能适应国情 目前国内高速线 棒材加热一般没有二级模型控制系统 凭借人工经验单值设定或远距离手工操作阀门 供热配风滞后 不能及时精确地对入炉钢坯 钢种 产品规格 轧制节奏 冷热坯料混装 煤气热值压力变化进行跟踪调节 钢坯的加热温度 往往是随着这些不确定干扰因素的变化而变化 加热温度不能实现精准控制 精品高速线 棒材产品机械性能 金相组织状态 要想达到稳定的高质量很难实现 其加热温度与产品机械性能 金相组织状态如图1 2 图1SM50钢进行多道次轧制时的组织和性能变化 图2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 三 炉型水梁垫块造成同板性能质量均匀性差 1 大部分加热炉 步进式或推钢式 是采用水冷垫块 半热垫块顶面温度低 400 900 高度矮 40 60mm 局部冷却遮蔽钢坯受热 导致钢温分布不均匀 形成钢坯黑印低温区 2 由于上述情况 因其同一根 一种 一号 一批 出炉钢坯温度均匀性差 导致同条同盘初始奥氏晶粒径均匀性差 组织性能不均匀 盘卷的头尾与中部 表面与中心 同品种 同钢号的此一批与上一批有明显的组织差异 四 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 鞍钢高速线材厂采用加热炉控制技术能耗降低5 5 二氧化碳排放量降低5 年节约燃料费用178 2万元 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 一 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 钢坯轴向 或断面 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 解决办法及途径 二 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 二 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 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