加热常见缺陷及事故-课件

1、浅析加热炉区域加热工艺2009-3-107/24/2022加热炉常见的加热缺陷 无论生产什么产品的轧钢厂，加热炉都是这条生产线的龙头单位因此，加热炉能否保证安全、正常的运行，能否经过标准化作业，加热出合格的板坯，对整个轧线能否安全、持续、顺行的进行生产，都有着至关重要的决定作用，所以加热炉是一个不可忽视的重要环节。 由于加热工没有严格地执行各项规章制度：温度制度、工艺制度、停轧降温制度，将导致板坯的加热质量不好，出现板坯的过热、过烧、脱碳、氧化铁皮过厚，以及加热温度不均引起的上翘下曲。7/24/2022等常见的加热缺陷。轻的来说使烧损增大，轧机轧制困难，保证不了产品质量，重的来说钢材报废，甚至

2、造成设备事故，给国家、企业、集体、个人带来直接的经济损失。第一章 加热炉常见的加热缺陷一、什么是过热？如何防止？由于板坯在加热时加热温度过高或在高温阶段停留时间太长，导致板坯内部的晶粒过渡长大，而引起晶粒间的结合力减弱，造成钢的机械性能变坏，这种缺陷叫过热。7/24/2022板坯的过热，在轧制时会产生裂纹，使成品钢材机械性能变怀，韧性降低。过热的原料可以用退火的方法来改善其内部组织，经过一次或两次就可以挽救这一缺陷。虽然可以不报废，但也严重影响了加热炉的加热质量，并增加了燃料和时间的消耗。所以，从这一角度来讲，同样造成了浪费。7/24/2022 为了防止造成过热，板坯在加热时，应该适当的控制炉

3、温和减少炉内的过剩空气量。过热大多是由于温度高，待机时间长造成的。因此，待机时，特别是时间长时，一定要注意降低加热炉炉膛温度。一句话，严格执行停轧降温制度。即保证了安全、质量，又降低了能源的浪费。7/24/2022二、什么是过烧？如何防止？ 加热温度过高，或者是在高温状态下板坯在炉内停留时间过长，这时板坯内部的金属晶粒除了增大外，还使偏析、夹杂富集的晶粒间发生氧化和熔化。在轧制时金属经受不住变形的压力，往往发生碎裂或崩裂，有时甚至一受碰撞就会碎裂，这种缺陷叫过烧。 板坯的棱棱角角由于受热面积较大，受热多，这些地方最容易发生过烧。经过轧制后，就会在角部边沿形成局部类似结疤的缺陷。7/24/202

4、2 影响过烧的原因，除了加热温度过高和加热时间过长外，炉内的氧化气氛越强，也就越容易过烧。钢的化学成分对过烧也有影响。低中碳钢过烧的可能性较小，合金钢、合金工具钢、各种高碳钢都有过烧的危险性，其中含铜钢最容易过烧。产生过烧的原料板坯，无法用热处理的工艺来挽救，只能报废。过烧实际上就是过热的进一步发展。因此，能防止过热就可以防止过烧。7/24/2022 为了防止发生过热甚至过烧，要求温度管理工，也就是看火工，在工作中一定要严守岗位，精心操作，严格执行三勤制度：即勤观察、勤联系、勤调整；做到三掌握：掌握板坯在炉内的位置、掌握温度和时间、掌握板坯在炉内的运行情况，严格执行工艺制度、温度制度和停轧降温

5、制度，合理控制各段的空燃比，掌握当班的生产计划，炉子的运行情况，轧线的生产节奏，作好不同钢种、不同规格、不同温度的板坯在炉内各段的温度过渡，就能杜绝事故，确保安全。7/24/2022三、什么是脱碳？如何防止？ 加热时，原料板坯的表面层所含的碳被氧化而减少的现象，称为脱碳。造成脱碳的气体有氧气、氢气、二氧化碳、和水蒸汽。 脱碳钢淬火后，表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低，而且表面形成拉应力，易形成网状裂纹。脱碳对普通钢的机械性能影响不显著。但对某些合金钢如滚珠轴承钢，则会影响耐磨性和抗压性。脱碳还能使烧损量大大增加。7/24/2022造成脱碳的因素有炉内的气氛、钢的成分、加热温度和加热时间。加热温度

6、越高，时间越长，特别是在氧化性气氛中，造成脱碳层越厚。钢的化学成分中含钨和硅也对脱碳起了促进作用。7/24/2022四、什么是氧化铁皮？加热时，板坯表面和高温炉气接触发生氧化，生成氧化铁皮，称为一次氧化铁皮。轧制过程中，表面氧化铁皮脱落，热金属表面又和水、空气接触，产生了新的氧化铁皮，叫二次氧化铁皮。一般氧化铁皮分为三层。第一层，也就是最上面的一层是三氧化二铁（Fe2O3），约占整个氧化铁皮的2；中间一层叫四氧化三铁（Fe3O4），约占18；最里面的一层是氧化亚铁（FeO），约占整个氧化铁皮层厚度的80。热轧带钢表面的氧化铁皮，其致密程度和钢坯的冷却速度有关。在空气中氧化时，氧化铁皮比较疏松，

7、裂纹很多，缓冷时，氧化铁皮比较致密，裂纹也少。7/24/2022合金钢的氧化铁皮除含氧化铁外，还含有不同数量的合金元素氧化物，所以合金钢的氧化铁皮性质不同于碳钢。比如，不锈钢中含有铬、硅等元素，使钢坯表面生成稳定的氧化膜。这种氧化膜不能用普通的酸洗办法去除，只能用砂轮研磨。氧化铁皮的构造特性，除与钢的化学成分有关外，还受加热温度、加热时间和炉气成分等因素的影响。通常在低温温段生成的氧化铁皮较少。当加热到600700时，氧化开始显著生成氧化铁皮。在9001000时氧化铁皮急剧增加，氧化铁皮生成量增多，主要原因是温度高，时间长。炉内的氧化气氛越强，生成的氧化铁皮就越多。7/24/2022五、加热及

8、轧制中氧化铁皮的危害有哪些？1、造成金属损失。正常情况时，加热产生的氧化铁皮重量不能大于钢坯重量的1。氧化铁皮的多少也决定着烧损量的增减。2、使加热炉生产效率降低。因为氧化铁皮比钢的基本组织疏松，它覆盖在钢坯表面降低了导热系数，影响了加热速度。3、影响炉底耐火材料的寿命，使其容易损坏。因为氧化铁皮呈碱性，它对酸性耐火材料有很强的侵蚀作用。4、氧化铁皮大量聚集在炉底，使炉底升高，迫使加热炉停炉清渣。不仅要浪费大量的人力物力，而且影响炉子产量，并使操作条件恶化。7/24/20225、如果在轧制时，除鳞不干净，可使一次铁鳞压入板坯表面，造成产品的表面质量事故。6、轧制时需要大量的高压水除鳞冲刷。7、

9、轧制时，由于有氧化铁皮的存在，轧机咬入板坯困难，且咬入后打滑。给设备造成不同程度的损坏影响生产。 为了减少氧化铁皮的形成，一定要控制好空燃比，尽量少用氧化性气氛烧钢，减少炉内的过剩空气量。在加热条件允许情况下，可以采用快速加热和高温时间的停留。但仅局限于普碳钢、不锈钢或硅钢等，高合金钢是不允许的。7/24/2022六、什么叫化钢、粘钢？加热温度过高，或加热时间过长，板坯表面就可能熔化，甚至有如雨滴般的钢水流洒到炉底，这就叫化钢。板坯表面的熔化，可以使几根甚至十几二十几根原料粘结在一起，称为粘钢。这种缺陷一般多见于推钢式加热炉，步进式加热炉在装钢时，板坯和板坯中间的间隙消失，也会发生粘钢。粘钢的

10、原因是加热温度过高，时间过长，或者氧化性气氛时间过长，轧线不顺利，炉温没有及时控制，发现温度过高又急于降温，使熔化的钢水凝固粘结造成的。7/24/2022产生粘钢，会使加热出钢困难，增加工人劳动强度，增加烧损，浪费能源，影响生产，甚至在处理过程中还会发生人身、设备事故。防止化钢的办法是，严格执行温度制度，执行三勤制度：勤观察，观察计算机显示的炉温，观察炉膛内的实际温度和板坯情况；勤联系：勤和轧机操作者、调度室及煤气供应部门联系，尤其是轧线不正常时，需要降温必须降温，不要硬挺；勤调整：能心中掌握好自己控制的温度，适当的调整到自己认为放心、保生产而不出事的温度。所以，化钢、粘钢虽然受温度和时间的影

11、响，但我认为人的因素还是很重要的。7/24/2022七、轧制过程中产生上翘下曲的原因 (1) 轧制过程中，板坯产生上翘下曲的原因，一般是由于板坯上下温度不均造成的。 当上表面温度低，下表面温度高时，轧制时下表面金属延伸大，上表面金属延伸小，板坯头部上翘。当上表面温度高，下表面温度低时，轧制时上表面金属延伸大，下表面金属延伸小，板坯头部下曲。为了防止这种情况发生，要调整炉内上下部段的温度差，一般不大于50。也就是上部段温度高于下部段温度。7/24/2022如发现有上翘下曲的现象，要检查以下项目：上下部段炉温是否准确真实,注意烧嘴和热电偶是否有关系。有无单个烧嘴燃烧不正常,空气量过大,火焰短小,使

12、在其上方停留的板坯下表面温度低.板坯空气量不足,火焰上飘,使在其上方的板坯上表面温度高。3、检查下部段的炉温差，根据轧线要求可以随时调整。4、调整炉压，防止冷气吸入过多。7/24/2022当然，板坯加热时上下温差正常,温度均匀,但抽出后在辊道上停留时间过长,也会造成上下表面温度不均,产生上翘下曲。所以,一定要控制好抽出节奏。(2)上翘下曲的危害1、板坯头部上翘,使轧机咬入困难。2板坯头部上翘严重,容易把轧机导板,冷却水管多设备撞坏。3板坯头部下曲,容易把辊道传动齿轮,辊道护板等设备撞坏。辊道的冲击负荷大,易导致电气跳闸,使生产中断。7/24/2022八、降低板坯烧损的途径 (1)所谓烧损,是指

13、由于加热产生的氧化铁皮而使板坯减少的重量.影响烧损的因素有:1)加热时间。加热时间是影响生成氧化铁皮的主要因素之一。加热时间越长,烧损越大。2)加热温度。烧损量和加热温度的关系.烧损量大约从900开始到1100左右,有急剧增加的趋势。7/24/20223)加热气氛。 烧损量和加热温度的关系。假如包含有水蒸气和二氧化硫,烧损量就会急剧增加。特别是包含有二氧化硫时,即使在还原性气氛中,氧化铁皮的生成量也是很多的。烧损还与过剩空气有关,从提高热效率的角度来讲,过剩空气多也是个损失,而从板坯烧损的角度来看,也应该减少过剩空气量。特别在抽出端附近,应该使之形成还原性或中性气氛。7/24/2022(2)降

14、低烧损的措施:1)低温加热.2)快速加热3)还原性气氛加热(3)如何计算烧损:氧化铁皮中.铁(Fe)约占75%,因此氧化铁皮量和烧损力量有如下关系:氧化铁皮量0.75=烧损量 测定氧化铁皮的生成量,通过实测知道板坯减少量的方法为直接法。板坯通过轧机时,从波落地氧化铁皮中,选取大量的样式,用千分尺测量厚度,把平均值乘以板坯表面积得到氧化铁皮的体积,再乘以比重的方法为间接法。每吨板坯氧化铁皮量(公斤/吨)=板坯表面积(米2/吨)氧化铁皮后(米)比重(公斤/米3)烧损量(kg/T)=氧化铁皮量(kg/T) T铁%7/24/2022九、怎样防止一次铁皮去除不良? 在轧线除鳞水正常使用下,有时还会出现一

15、些一次铁皮去除不良.这和加热的气氛有关。在加热过程中,氧化铁皮的生成量是不可避免的。既要控制其生成量,又要控制其剥离性,往往是互相矛盾的。 当加热使用氧化性气氛时,板坯铁皮烧损大,轧制除鳞时铁皮容易去除。 当使用还原性气氛时,铁皮薄少,但不易去除,影响板坯表面质量。7/24/2022结合这两个因素,应当在第一加热段,第二加热段采用弱还原性气氛;均热段采用弱氧化性气氛.这样铁皮容易剥离。预热段炉温较低,板坯表面温度也低.氧化烧损很小。因此,预热段可采用弱氧化性气氛。 总之,要控制炉内气氛和温度,使铁皮即薄又易剥离。7/24/2022十、不锈钢的加热特点。为了在竞争激烈的钢材市场的大环境中求生存,

16、求发展。就要跟上市场的需求。现在许多钢铁企业都瞄准了不锈钢这块宝地。无论什么钢,从冶炼到成品,都有许多道工序,每道工序都有一整套完整的工艺要求,不锈钢也一样,甚至比其它品种的钢材更为明显。如果稍有不慎,就会带来意想不到的损失.不锈钢的损失更大于其它钢种。7/24/2022（1 ）马氏体不锈钢很容易产生热裂.温度过高,特别是炉尾温度过高,都会在轧制过程中出现不同程度的裂纹/裂边/裂缝。所以,一定要控制好预热段温度,不能从常温下直接快速进入高温环境,一定要从低温阶段慢慢加热。（2）铁素体不锈钢也很容易产生热裂.但是,铁素体不锈钢在加热时不发生相变,它的塑性好,轧制过程中变形抗力小.因此.加热温度不

17、需要很高。7/24/20223）奥氏体不锈钢的导热性能较低.在轧制过程中变形抗力随着温度降低而显著增加。因此,奥氏体不锈钢在加热时温度控制要高于马氏体和铁素体不锈钢,并采用较长的保温时间,也就是说驻炉时间较长。7/24/2022不锈钢的加热工艺要求很严。由于它的导热系数小,传热慢。所以不只是常温下不能直接进入高温区,而且还要求长时间,慢加热,炉内杜绝氧化性气氛,最好用还原性气氛。控制好炉尾,也就是预热段温度,确保最小驻炉时间.这样,即能保证板坯的加热质量,又能防止产生热裂,甚至还造成轧裂、轧烂的事故。所以,轧不锈钢一定要有耐心。7/24/2022第二篇 加热炉常见的生产事故 加热炉是一个设备大

18、型化,操作自动化,生产连续化,能源介质多元化的生产环节。它也和其它设备一样,需要人正确地去维护,科学地使用 ,并且时刻关注它的运行情况。如果不精心的操作它,点检它,那它就不单单会为我们发挥它的能力,也会给我们带来这样那样的麻烦或事故。7/24/2022一、为什么会粘钢?如何处理粘钢? 粘钢是推钢式加热炉较常见的不应该发生的一种加热事故。步进式加热炉虽说有一整套的操作自动控制程序和科学的装炉模型.但它偶尔也会有这种现象发生。 首先,我们要知道为什么会粘钢,应该注意些什么?7/24/2022步进式加热炉在板坯入炉以前,计算机已经把这块板坯的定位,推入时推钢杆的行程和前块板坯的间隔计算好。但是由于板

19、坯的弯曲度太大,或是推钢机的实际行程不在零位,或是检测失灵,还是手动推钢。总而言之,前后两块板坯之间没有间隔或间隔太小,板坯在高温段因热膨胀的作用,而使两块板坯间失去应有的间隔而紧靠在一起。7/24/2022加热段温度太高,超过正常的温度极限,时间也长,板坯表面有化钢现象。随着炉温的降低,使流入两块板坯缝中间的液态钢渣受冷凝固粘结。如果普碳钢有化钢现象,危害还不太明显。如不锈钢有化钢现象,在轧制时可能就暴露出裂边,裂纹的加热质量事故。所以,高温段一定要控制炉温,防止化钢粘钢。7/24/2022处理办法:1)抽钢工在抽钢时,发现炉温不正常情况下抽出,一定要注意监视,确认抽钢机托起第一块板坯时,第

20、二块板坯没有被托起,说明已经脱离开。2)当发现托起第一块板坯时,第二块板坯也跟着一起动,要立即停止抽钢,手动降下来。3)手动反复多次托起来放下的动作,直至第二块板坯脱离。4)也可以用抽钢杆撞击第一块板坯,在强烈振动的冲击下,使第二块板坯脱离。5)当发现板坯粘结时,抽出一定要注意,防止事故扩大。6)调整炉温,防止继续化钢,重复粘钢。7/24/2022二、板坯在炉内向下弯曲(塌头塌腰)： 1 、首先要知道板坯在炉内弯曲过大的原因。 1)炉温过高且驻炉时间较长,板坯表面化钢,坯体变软向下弯曲。2)板坯定位失误,悬臂量过大,造成首尾端部下弯。3)粗轧机已轧过的回炉坯,同批、同钢种、同钢号、厚度较薄,温

21、度不易过渡的个别板坯,造成塌头或塌腰。4)粗轧轧过一道后又返装回炉的板坯,定位失误,入炉后时间长,温度高,造成下弯。7/24/20222、处理办法: 抽钢机手动抽出,在板坯经过端墙时一定要确认能否通过。必要时现场要有专人监护指挥。2）如果弯曲严重,可在抽出杆上加上垫块,增加高度,然后抽出,一般也就能垫二层耐火砖.垫的太厚,抽钢杆伸不到板坯下方。3）适当降一下炉温,防止板坯进一步下弯。4）加上垫块,仍不能抽出,只好停炉熄火。待冷却后人进去把弯曲的端部切割掉,把冷坯抽出。7/24/2022三、板坯掉入炉口下方 炉子在正常运行时,由于在自动下计算机失误,或板坯在炉内歪斜未发现,或因粘钢没发现连同第二块板坯一同托出来,或手动抽钢托杆托的太少,不到板坯宽度的2/3,或操作失误或步进梁定位检测失灵,步进梁直接把板坯送到炉口外等原因,把板坯掉入炉口下方。1、确认：抽钢工目视并确认抽出过程中,板坯掉下7/24/20222、处理：1)通知生产调度室和煤气供气部 门。2)班长组织全班人员积极处理(1).手动全关均热段上下部段的烧嘴,控制其它段的温度,情况允许,可把步进梁上的板坯退后几步。(2)打开烟道闸板和出料炉门。(3)指挥天车吊一块冷长坯放在出炉辊道上方便