CN101636511B - 用于对延展钢制品进行热处理的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于对例如棒材、管材、工件等之类的延展钢制品进行热处理的方法，该热处理在制品处于运动状态下进行。本发明的特征在于，利用DFI燃烧器(6-11，16-20)(“DFI”是“直接火焰冲击”的缩写)来加热制品(13，14，33，34，35)，该DFI燃烧器被设置成使一组DFI燃烧器(6，7，8，9，10，11)，(16，17，18，19，20)基本上覆盖制品的圆周，并且，DFI燃烧器被设置成集成于在垂直于DFI燃烧器火焰基本上所处平面的方向上运送制品的运送装置(2-4，13)中。

Description

用于对延展钢制品进行热处理的方法
技术领域
本发明涉及用于对延展钢制品进行热处理的方法。
背景技术
在钢制品的加工过程中，材料的机械性能、冶金性能和表面化学性能发生变化。有必要在进一步使用和/或加工之前改变这些性能。加热并随后冷却是改变材料性能的一种方法。
在材料加工之前，将其加热到加工温度，例如加热到1150℃，以便将工件轧制成棒材、线材或管材。在加工操作后，在冷却床或类似物上将材料冷却。为了能够进行热加工而提供给材料的热量有时候通过换热器进行回收，但是大部分情况下损失掉。
为了获得适于进行冷加工的材料性能，将要经受冷加工的各类材料在大多数情况下必须被热处理。在该热处理过程中，将材料尽可能快地加热到保温温度，随后缓慢而受控地冷却至室温；或者材料可以进行反复的冷却和加热，即循环热处理，随后冷却至室温。
在热加工后立即进行热处理的情况下，理想的是能利用热加工步骤后的余热来快速升高温度。
在制品的轧制过程中的一个问题是，延展的制品沿其整个长度上并不总是具有均匀的温度。例如，制品的端部与制品其他部分相比具有不同的温度。这在轧制过程中将影响制品。因此，需要能够快速加热例如制品端部。
第二个问题是，轧制后制品经常冷却到低于例如720℃的温度，从而使材料的表面发生转变，在此之后，为了实现再结晶，材料的表面被加热。材料的内部热量不足以进行再结晶。因此，理想的是快速加热材料表面，从而保存材料的内部热量。
发明内容
本发明的方法解决了上述问题，并提供了快速升高延展制品温度的有效方式。
因此，本发明涉及用于对例如棒材、管材、工件等之类的延展钢制品进行热处理的方法，该热处理在制品处于运动状态下进行，并且，其特征在于，利用DFI燃烧器(“DFI”是“直接火焰冲击”的缩写)来加热制品，DFI燃烧器被设置成使一组DFI燃烧器基本上覆盖制品的圆周，并且，DFI燃烧器被设置成集成于在垂直于DFI燃烧器火焰基本上所处平面的方向上运送制品的运送装置中。
附图说明
下面将部分地参照附图所示本发明的实施例来对本发明进行详细描述，其中：
图1所示为具有三对轧辊的轧制生产线，
图2所示为辊带的一部分，
图3所示为框图，和
图4-6所示为不同制品的横截面。
具体实施方式
本发明涉及一种对例如棒材、管材、工件等之类的延展钢制品进行热处理的方法。术语“热处理”用于表示传统的热处理，也用于表示对制品加热以便升高或调节制品的温度。
在制品处于运动状态下进行热处理。
根据本发明，利用DFI燃烧器(“DFI”是“直接火焰冲击”的缩写)来加热制品，DFI燃烧器被设置成使一组DFI燃烧器基本上覆盖制品的圆周。另外，DFI燃烧器被设置成集成于在垂直于DFI燃烧器火焰基本上所处平面的方向上运送制品的运送装置中。
根据一个优选的实施例，燃烧器的燃料为液态或气态，并且按体积含有至少80％氧气的气体被用作氧化剂。
图1所示为包括三对轧辊2、3、4的轧制生产线1。这三对轧辊可以是可逆式的。装置4、5安置在轧辊对之间，每个这种装置具有三组燃烧器6、7、8、9、10、11。当制品12被运送通过轧制生产线时，该制品因此可以通过一组、二组或更多组燃烧器进行加热。例如，如果必要，该制品的前部或后部中的至少一个或整个制品可被加热。
为了能够对材料进行热加工(例如轧制)而供应的热量最好以这样的方式使用，即，在直接热处理的过程中余热被保存。
图2所示为用于运送制品14的辊带13的横截面。该辊带以传统的方式包含多个从动辊15。各组燃烧器16-20设置在被驱动的辊15之间，用于对制品14的整个或部分加热。
图4-6图示了各组燃烧器和不同制品的横截面。在每组燃烧器中设有例如四个燃烧器28-31。这些燃烧器被适宜的框架32支撑。图中数字33表示一矩形工件，数字34表示一管材，且数字35表示一棒材。
具有DFI燃烧器的各组燃烧器需要很小的空间，并且可以容易地集成安装在辊带中。以这种方式，加热过程变得紧凑和高效。
另外，保温炉可被建造的相对较小，因为保持材料中的热量仅需少量的功率。
根据一个优选的实施例，沿着制品的运送路径设置有温度传感器21-24、25、26，这些传感器用于确定经过温度传感器的制品的温度。
根据第二个优选的实施例，对于每组燃烧器可以使用控制电路27，该控制电路根据已通过一个或多个温度传感器确定的制品温度来控制燃烧器。这在图3中关于燃烧器组9、10、11和温度传感器23、24进行图示。
温度传感器可以为任何合适的类型，其中，合适的传感器可以是红外(IR)传感器。
例如，在热轧加工后，钢材料形式的制品可被带到辊带13。轧制的热量被利用，并且在经过直接加热材料的燃烧器组的整个制品中，材料的温度被提高到保温温度。一旦达到保温温度，材料就进入保温炉中，在保温炉中，材料被保温且允许按照材料的规程规定进行冷却。
在合适的情况下通过循环加热，材料可达到恰当的材料性能。在这种情况下，借助燃烧器组将材料从冷却床温度加热到第一保温温度、将材料冷却到所需温度、借助燃烧器组将材料快速加热到第二保温温度、冷却，等等，以按照规程规定最终冷却到室温。
因为可以避免在冷却床上的冷却和在成捆情况下传统的缓慢加热，因此在根本上减少了氧化物鳞的形成和脱碳，这就提高了产量和质量。
通过使材料经过多组燃烧器，就保证了供应的能量沿延展钢表面圆周均匀分布。与所有东西都成捆热处理的现有方法相比，加热很迅速，并且每个延展制品都进行单独的热处理；其中，现有方法会使材料的性能有差异，这取决于材料在捆中所处的位置。
在目前的热处理方法中最经常的情况是，为了能够对成捆的材料进行简单和均匀的热处理，材料必须被分成平均的多段长度。使用直接加热就保证了保温炉中的加热能够处理不同段长度混合的材料。这不仅提高了轧制处理的产量，也提高了随后处理的产量。
以上描述了多个实施例。然而，对于本领域技术人员来说，燃烧器的数量、燃烧器相对于制品所处的位置和温度传感器的位置都可以变化，这是显而易见的。
因此，本发明不限于上述实施例，而是可以在所附的权利要求中详细描述的范围内变化。

Claims (7)

1.一种用于对延展钢制品进行热处理的方法，该热处理在制品处于运动状态下进行，其中，利用直接加热制品的直接火焰冲击燃烧器来加热制品(14，33，34，35)，其特征在于，直接火焰冲击燃烧器被框架支撑以便设置成使一组直接火焰冲击燃烧器基本上覆盖制品的圆周；直接火焰冲击燃烧器被设置成集成于在垂直于直接火焰冲击燃烧器火焰基本上所处平面的方向上运送制品的运送装置中；至少一组直接火焰冲击燃烧器被设置在沿轧制生产线的两个轧制工位之间；直接火焰冲击燃烧器的燃料为液态或气态；并且采用按体积含有至少80％氧气的气体作为氧化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两组或更多组直接火焰冲击燃烧器沿布置用于运送制品的所述运送装置(2-4，13)被设置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，直接火焰冲击燃烧器沿制品的长度将材料加热到不同的程度。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿着制品的运送路径设置有温度传感器(21-26)，以用于读取经过温度传感器的制品的温度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每组直接火焰冲击燃烧器都具有控制电路(27)，该控制电路用于根据已由一个或多个温度传感器(21-26)确定的制品温度来控制直接火焰冲击燃烧器。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，沿着制品的运送路径设置有温度传感器(21-26)，以用于读取经过温度传感器的制品的温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每组直接火焰冲击燃烧器都具有控制电路(27)，该控制电路用于根据已由一个或多个温度传感器(21-26)确定的制品温度来控制直接火焰冲击燃烧器。
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