[发明专利]降低轧钢加热炉钢坯氧化烧损的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢节能技术领域，特别涉及一种降低轧钢加热炉钢坯氧化烧损的装置及其方法。

背景技术

轧钢加热炉能耗占轧钢系统工序能耗的60～70％，是轧钢系统节能的重点。随着近年钢铁产品质量的要求不断提高，轧钢加热环节越来越重要，其中氧化烧损是轧钢加热过程不可避免的问题。钢坯氧化的危害主要表现在：1、造成金属损失，降低成材率；2、烧损严重说明燃烧不佳造成煤气消耗过量；3、引起一系列不良后果，如脱碳、气泡显露等问题，严重影响钢坯的轧制质量；4、增加停炉清渣次数，影响产量。形成氧化烧损的机理是炉气中的氧原子通过钢坯表面向内部扩散，铁离子则由内部向外部扩散，当两元素在一定加热温度和炉内气氛等条件下，发生化学反应生成铁氧化物。

影响钢坯氧化烧损因素很多，如炉膛加热温度、钢坯加热时间、钢坯出炉温度和炉内氧气氛等，其中氧化烧损量随加热温度的升高而急剧增加，尤其是800℃以上更为迅速，其次加热时间与氧化烧损量成正比，针对钢坯氧化烧损问题，国内许多学者提出了许多降低钢坯氧化烧损的措施，如钢坯表面涂层的方法，如钢坯热装热送的方法等，尽管这些方法在一定程度上缓解了氧化烧损的生成量，但还是很有限，在实际生产中，还需要进一步降低轧钢加热炉钢坯的氧化烧损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低轧钢加热炉钢坯氧化烧损的装置及其方法，以实现既能降低钢坯氧化烧损又能达到高效节能的目标。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种降低轧钢加热炉钢坯氧化烧损的装置，包括设置在除鳞装置和加热炉之间的钢坯出炉温度检测元件、设置在轧钢加热炉均热段的均热段参数检测元件、设置在轧钢加热炉二加热段的二加热段参数检测元件、设置在轧钢加热炉一加热段的一加热段参数检测元件、设置在轧钢加热炉炉尾的炉尾烟气参数检测元件、信号发射器、信号接收器、及与信号接收器连接的监控机，所述钢坯出炉温度检测元件、均热段参数检测元件、二加热段参数检测元件、一加热段参数检测元件和炉尾烟气参数检测元件分别与信号发射器连接，所述信号发射器将所述各检测元件检测的数据信号通过所述信号接收器传输给监控机，监控机通过所述各检测元件控制钢坯出炉温度及加热炉各段的炉温和炉压、煤气和助燃空气流量、残氧和空燃比、及炉尾烟气残氧，以降低钢坯的氧化烧损。

进一步地，所述均热段参数检测元件、二加热段参数检测元件、一加热段参数检测元件和炉尾烟气参数检测元件均包括炉温检测元件、炉压检测元件和炉气参数检测元件。

进一步地，所述炉气参数检测元件包括残氧参数检测元件。

进一步地，所述信号发射器与信号接收器之间的数据信号传输为无线或蓝牙传输。

本发明还提供了一种降低轧钢加热炉钢坯氧化烧损的方法，包括如下措施：

1)通过均热段参数检测元件、二加热段参数检测元件、一加热段参数检测元件和炉尾烟气参数检测元件，由监控机显示并分段控制加热炉的均热段、二加热段、一加热段和预热段各段的炉温、煤气和助燃空气流量、残氧和空燃比、及炉尾烟气残氧；

2)通过监控机分别控制均热段、二加热段、一加热段和预热段各段的炉压；

3)热装热送入炉钢坯，通过钢坯出炉温度检测元件以低限设定出炉钢坯温度。

进一步地，所述炉尾烟气残氧和炉内各段残氧以体积百分比控制为不高于3％。

进一步地，所述预热段炉温控制为不高于900℃，一加热、二加热和均热段的炉温控制为不高于1250℃。

进一步地，所述均热段、二加热段、一加热段和预热段各段的炉压控制为10～30Pa。

进一步地，所述入炉钢坯热装热送的温度不低于400℃，所述出炉钢坯的温度不高于1230℃。

本发明提供的一种降低轧钢加热炉钢坯氧化烧损的装置及其方法，具有如下优点：

1、在加热炉的均热段、二加热段、一加热段和炉尾分别设置参数检测元件，通过加热炉各段的残氧及炉尾烟气残氧的检测，调节煤气和助燃空气流量，精确调节空燃比，保证高温加热段煤气的完全燃烧，提高燃烧效率，减少过剩空气带出的热量损失，使煤气燃烧完全高效，节约钢坯的在加热炉内的加热时间，从而降低钢坯氧化烧损。

2、通过对加热炉各段的炉温和炉压分段合理控制，能够有效保证轧钢加热炉的加热效率，从而保证钢坯加热稳定性，降低烧损。

3、以低限出炉温度控制钢坯的出炉温度，既能满足钢坯轧钢的质量要求，又能达到降低轧钢加热炉燃耗和烧损的目标。