CN101333589B - 一种用于薄钢板无氧化加热的方法及专用加热炉 - Google Patents

Abstract

一种用于薄钢板无氧化加热的方法及专用加热炉，它为采用高温惰性气体直吹薄钢板的方式给薄钢板加热的方法。专用加热炉包括炉壁(1)、炉膛(8)、炉门(7)、用于向炉膛(8)内吹高温惰性气体的直吹管(4)、用于放置薄钢板(6)的垫铁(5)、烟道(11)；烟道(11)设置在顶部炉壁(1)上，烟道(11)与炉膛(8)联通；垫铁(5)设置在炉膛(8)内。本发明采用高温惰性气体直吹薄钢板方式给薄钢板加热的方法，可保证薄钢板在无氧化的条件下均匀加热。

Description

一种用于薄钢板无氧化加热的方法及专用加热炉

技术领域

本发明涉及冶金工业炉，特别是对汽车钢板等薄钢板进行高温加热的方法及加热炉。

背景技术

在冶金工业中，加热炉用于把金属加热到轧制成锻造温度，加热炉包括连续加热炉和室式加热炉等。在锻造和轧制生产中，钢坯一般在完全燃烧火焰的氧化气氛中加热，而采用不完全燃烧的还原性火焰(即“自身保护气氛”)来直接加热金属，可以达到少氧化的目的。

目前在冶金行业中采用的各种加热炉，从技术上都基本能够满足生产的需要。但是，对于加热条件非常严格的工艺操作，如对汽车钢板(厚度小于5毫米的薄钢板)的加热工艺(加热温度900℃，并保证薄钢板均匀加热)，现有技术不论采用何种保护措施，均不能保证加热薄钢板百分之百不受氧化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于薄钢板无氧化加热的方法及专用加热炉，该方法及专用加热炉可实现薄钢板在无氧化的条件下均匀加热。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于薄钢板无氧化加热的方法，它为采用高温惰性气体直吹薄钢板的方式给薄钢板加热的方法。

上述方案中，方法采用直吹管、在炉膛内向薄钢板直吹高温惰性气体。

上述方案中，所述高温惰性气体的温度为1100℃-1200℃。

上述方案中，所述高温惰性气体的纯度在99.9％以上。

上述方案中，直吹管内的高温惰性气体压力为10KPa±1KPa；高温惰性气体工作流量为：0.8-3m³/分钟。

一种用于薄钢板无氧化加热的专用加热炉，它包括炉壁、炉膛、炉门，炉门设置在炉壁上，专用加热炉还包括用于向炉膛内吹高温惰性气体的直吹管、用于放置薄钢板的垫铁、烟道；烟道设置在顶部炉壁上，烟道与炉膛联通；垫铁设置在炉膛内。

上述方案中，直吹管管壁内设有水冷管。

上述方案中，炉壁上设有用于观测炉膛的观测孔。

上述方案中，炉壁上设有用于测量炉膛内温度的红外测温仪。

上述方案中，专用加热炉还包括用于输送高温惰性气体的高温管道，高温管道设置在炉壁外部，高温管道的输出端与直吹管联通。

本发明加热炉及方法的优点为：

1、采用高温惰性气体直吹薄钢板方式给薄钢板加热的方法，可保证薄钢板在无氧化的条件下均匀加热。

2、加热炉可在现有加热炉的基础上进行改造，高温惰性气体从直吹管进入炉膛，将热量传递给薄钢板后，通过烟道离开加热炉。加热炉结构简单，成本低。

3、直吹管通过水冷管降温，可增加直吹管的使用寿命。

4、炉壁上设有观测炉膛内的观测孔和用于测量炉膛内温度的红外测温仪，方便对生产工艺的控制。

5、加热炉还包括用于输送高温惰性气体的高温管道，减少了直吹管的长度，有利于降低设备成本，减少设备维护。

6、高温惰性气体的温度为1100℃-1200℃，高温惰性气体直吹口的压力为10KPa±1KPa，高温惰性气体直吹工作流量为：0.8-3m³/分钟，可进一步保证薄钢板均匀加热的速度。

7、高温惰性气体的纯度在99.9％以上，可确保被加热的薄钢板无氧化。

附图说明

图1为本发明加热炉实施例的结构示意图

图2为直吹管的横截面图

图中：1-炉壁，2-水冷管，3-高温管道，4-直吹管，5-垫铁，6-薄钢板，7-炉门，8-炉膛，9-观察孔，10-红外测温仪，11-烟道。

具体实施方式

本发明用于薄钢板无氧化加热的方法实施例，它为采用高温惰性气体直吹薄钢板的方式给薄钢板加热的方法。它采用直吹管、在炉膛内向薄钢板直吹高温惰性气体，所述高温惰性气体的温度为1100℃-1200℃。所述高温惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气中的一种或几种的组合，本实施例采用单一的氩气，高温惰性气体的纯度在99.9％以上。直吹管内的高温惰性气体压力为10KPa±1KPa；直吹管高温惰性气体工作流量为：0.8-3m³/分钟。

如图1所示本发明加热炉实施例，它包括炉壁1、炉膛8、炉门7、用于向炉膛8内吹高温惰性气体的直吹管4、用于放置薄钢板6的垫铁5、烟道11；炉膛8为正方体或长方体炉膛。炉壁1长宽各3米，高2.5米，炉壁1的外壳采用钢结构，钢结构内设有水冷管，炉壁1内衬高温耐火材料。炉门7设置在炉壁1上，加热炉还包括烟道11设置在顶部炉壁1上，烟道11与炉膛8联通；垫铁5设置在炉膛8内。炉壁1上设有用于观测炉膛8观测孔9。炉壁1上设有用于测量炉膛8内温度的红外测温仪10。它还包括用于输送高温惰性气体的高温管道3，高温管道3设置在炉壁1外部，高温管道3的输出端与直吹管4联通。

如图2所示，直吹管4管壁内设有水冷管2。

氩气的制备及升温可以采用当今各种成熟技术，如蓄热式热交换器就可以使氩气温度提高到需要的温度，本发明实施例用于加热的氩气温度为1100℃-1200℃，氩气从直吹管从加热炉两侧进入，高温氩气将热量传给钢板后，通过烟道11排出，在烟道11系统中，可以设置一个或者多个风机(图中未显示)来将氩气抽出，抽出的氩气温度大于900℃，进行简单除尘后重复利用。

本发明加热炉实施例的操作方法如下：

关闭炉门，将高温氩气通过直吹管4输送到加热炉内，三分钟后，将要加热的薄钢板6通过炉门送入到炉膛内，继续加入高温压气，通过直吹管4从两个侧墙吹入加热炉，直接对加热炉中的薄钢板6进行加热，要加热的钢板通过机械装置(图中未显示)将钢板放入炉内，钢板放入加热炉后，直接搁在垫铁5上面，关上炉门7，对薄钢板6进行加热，薄钢板6温度通过红外测温仪10进行测量，当薄钢板6温度达到900℃，将炉门打开，薄钢板6从加热炉中取出，然后加入新的薄钢板6，重新开始加热。

本实施例加热炉为室式炉，结构较简单，适用于单件、小批量工件的加热，炉底面积不大于9平方米。

本实施例加热炉操作工艺参数如下：

钢板尺寸：最大2m×2m，最小1m×1m。

可加热的钢板：冷轧板、热轧板、镀层薄钢板等。

钢板加热终点温度：900±1℃

炉内压力：+15Pa

红外测温仪：量程0-1300℃测量精度±0.5％。

利用本发明方法及专用加热炉实施例，能够完全避免钢板加热过程中产生氧化现象，而且加热速度能够满足工艺要求，平均每2分钟完成一块钢板的加热。

钢板加热温度能够控制在900±5℃的范围内。

钢板加热后，各部分温度均匀，最大温差不超过2℃。

Claims (2)

1.一种用于薄钢板无氧化加热的方法，其特征在于：它为采用高温惰性气体直吹薄钢板的方式给薄钢板加热的方法；

所述的方法采用直吹管、在炉膛内向薄钢板直吹高温惰性气体；

所述高温惰性气体的温度为1100℃-1200℃；

所述高温惰性气体的纯度在99.9％以上；

直吹管内的高温惰性气体压力为10KPa±1KPa；高温惰性气体工作流量为：0.8-3m³/分钟。

2.一种用于薄钢板无氧化加热的专用加热炉，它包括炉壁(1)、炉膛(8)、炉门(7)，炉门(7)设置在炉壁(1)上，其特征在于：专用加热炉还包括用于向炉膛(8)内吹高温惰性气体的直吹管(4)、用于放置薄钢板(6)的垫铁(5)、烟道(11)；烟道(11)设置在顶部炉壁(1)上，烟道(11)与炉膛(8)联通；垫铁(5)设置在炉膛(8)内；

直吹管(4)管壁内设有水冷管(2)；

炉壁(1)上设有用于观测炉膛(8)的观测孔(9)；

炉壁(1)上设有用于测量炉膛(8)内温度的红外测温仪(10)；

专用加热炉还包括用于输送高温惰性气体的高温管道(3)，高温管道(3)设置在炉壁(1)外部，高温管道(3)的输出端与直吹管(4)联通。

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