CN101974727A - 用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业纯钛板坯的加热方法，尤其是公开了一种用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法。提供一种采用加热钢坯的普通步进式加热炉来加热工业纯钛板坯的加热方法。所述加热方法通过调节加热炉各加热段烧嘴的燃烧容量来使各加热段的温度保持在所述工业纯钛板坯发生化学反应所需要的温度之下，并在纯钛板坯进入加热炉之前先使前端炉温调节钢坯进入加热炉调节炉温、在全部纯钛板坯输出加热炉之后再使后端炉温调节钢坯输出加热炉，保证了整个加热过程的加热质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业纯钛板坯的加热方法，尤其是涉及一种用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法。
背景技术
钛的密度一般在4500Kg/m3左右，仅为钢的60％，但其强度却接近普通钢材的强度；另外，钛还存在热强度高、耐蚀性能好、无磁性、有记忆功能等特点，因此钛在现代工农业生产的各行业中得到了越来越广泛的应用。但是由于工业纯钛化学性质活泼，加热过程中加热温度过高很容易吸收氧、氢、氮等杂质而影响产品质量，加热温度太低又影响后序轧制质量，因此钛加热质量的高低直接决定着最终产品质量的好坏。为了提高工业纯钛板卷产品的质量，在工业纯钛板坯轧制前通常采用辊式电阻炉、专用步进式加热炉甚至带有惰性气氛的工频感应炉进行加热，最大限度地抑制钛的氧化同时又保证加热轧制的必要温度，从而保证最终产品质量。在上述工业纯钛板坯的加热方法中，不管采用哪种加热方法都必须新投资采购和建造所述的加热设备，给企业造成极大的资金负担。而现有普通步进式钢坯加热炉是为加热钢坯设计的，所以其加热的温度一般都在1200℃左右，现有工艺很难满足加热工业纯钛板坯的需要。在不增加投资条件下，寻找一种采用加热钢坯的普通步进式加热炉来加热钛坯的加热方法，已成为生产工业纯钛热轧板卷的难点和限制环节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用加热钢坯的普通步进式加热炉来加热工业纯钛板坯时也能保证加热质量的工业纯钛板坯的加热方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法，包括以下步骤，
1)首先调节所述加热炉各加热段烧嘴的燃烧容量，使所述加热炉热回收段炉气温度为280～560℃、预热段炉气温度为350～680℃、加热段炉气温度为580～870℃、均热段炉气温度为780～960℃；
2)然后再在所述加热炉入口端的步进式产品支撑梁上沿所述支撑梁移动方向依次相互间隔的布置前端炉温调节钢坯、工业纯钛板坯和后端炉温调节钢坯；
3)在进行步骤2)的同时启动所述支撑梁的驱动装置，使支撑在所述支撑梁上的所述前端炉温调节钢坯、所述工业纯钛板坯和所述后端炉温调节钢坯依次进入所述加热炉的热回收段、预热段、加热段和均热段进行加热；
4)最后将所述工业纯钛板坯从所述加热炉出口端输出，这样便完成了一个批次的所述工业纯钛板坯的加热工作。
进一步的是，在调节加热炉各加热段烧嘴的燃烧容量来控制各加热段炉气温度时，采用的方法是关闭所述预热段烧嘴和加热段烧嘴，同时通过调节均热段烧嘴的燃烧容量来实现对各加热段炉气温度的控制。
进一步的是，在布置所述的前端炉温调节钢坯和后端炉温调节钢坯时使用的钢坯为生产现场具有的普通钢坯。
进一步的是，布置在所述工业纯钛板坯前端和后端的所述的前端炉温调节钢坯和后端炉温调节钢坯的数量均为3-5块。
进一步的是，所述前端炉温调节钢坯和后端炉温调节钢与所述工业纯钛板坯之间的所述的间隔距离为1-2米。
进一步的是，所述工业纯钛板坯(11)在加热炉各加热段的加热时间分别为，热回收段的加热时间为32～65分钟，预热段的加热时间为40～78分钟，加热段的加热时间为48～80分钟，均热段的加热时间为25～75分钟。
本发明的有益效果是：在使用加热钢坯的普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯时，通过调节所述加热炉各加热段的加热烧嘴的燃烧容量来对各加热段的炉气温度进行控制，使加热温度能够控制在所述工业纯钛板坯发生大量吸氢、氧、氮的化学反应需要的反应温度之下、又保证在轧制需要的温度之上，从而保证了工业纯板坯的加热质量；同时在步进式产品支撑梁上布置所述工业纯钛板坯之前先布置数件前端炉温调节钢坯后再布置的工业纯钛板坯，工业纯钛板坯布置完后再布置数块后端炉温调节钢坯，进而保证了工业纯钛板坯在加热的起始段和结束段也能做到加热温度的可控，从整体上保证了整个加热过程中工业纯钛板坯的加热质量，同时用所述的加热炉加热工业纯钛板坯，不再需要专门的步进式加热炉或惰性气氛工频感应炉等专利用设备，减少了加热工业纯钛板坯的投资成本。
附图说明
图1为本发明涉及到的普通步进式钢坯加热炉的结构简化图；
图2为本发明用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法中涉及到的工业纯钛板坯在加热炉中的布置示意图。
图中标记为：支撑梁1、入口端2、热回收段3、预热段4、加热段5、均热段6、预热段烧嘴7、加热段烧嘴8、均热段烧嘴9、前端炉温调节钢坯10、工业纯钛板坯11、后端炉温调节钢坯12、出口端13。
具体实施方式
如图1所示是本发明涉及到的用于加热钢坯的普通步进式加热炉，在加热钢坯时，所述加热炉的预热段4、加热段5和均热段6的烧嘴内均通入大量的燃烧气体在炉体内燃烧向加热炉炉内提供热量，此时炉内温度极高，一般都在1000-1300℃左右，如果将所述加热钢坯的加热方法直接应用来加热工业纯钛板坯，加热过程中钛将大量吸收空气和/或可燃气体中的氧、氢、氮等杂质而氧化，从而大大降低工业纯钛的质量。
如图2所示是本发明提供的一种用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法中工业纯钛板坯在加热炉内的布置示意图，为了控制加热炉内的加热温度，本发明的加热方法包括以下步骤，
1)首行调节所述加热炉各段烧嘴的燃烧容量，使所述加热炉热回收段3炉气温度为280～560℃、预热段4炉气温度为350～680℃、加热段5炉气温度为580～870℃、均热段6炉气温度为780～960℃；
2)然后再在所述加热炉入口端2的步进式产品支撑梁1上沿所述支撑梁1移动方向依次相互间隔的布置前端炉温调节钢坯10、工业纯钛板坯11和后端炉温调节钢坯12；
3)在进行步骤2)的同时启动所述支撑梁1的驱动装置，使支撑在所述支撑梁1上的所述前端炉温调节钢坯10、所述工业纯钛板坯11和所述后端炉温调节钢坯12依次进入所述加热炉的热回收段3、预热段4、加热段5和均热段6进行加热；
4)最后将所述工业纯钛板坯11从所述加热炉出口端13输出，这样便完成了一个批次的所述工业纯钛板坯11的加热工作。采用上述加热方法后，在使用加热钢坯的普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯11时，通过调节所述加热炉各加热段的加热烧嘴的燃烧容量来对各加热段的炉气温度进行控制，使加热温度能够控制在所述工业纯钛板坯11发生大量吸氢、氧、氮的化学反应需要的反应温度之下、又保证在轧制需要的温度之上，从而保证了工业纯板坯11的加热质量；同时在所述步进式产品支撑梁1上布置所述工业纯钛板坯11的前端先布置数件前端炉温调节钢坯10后再布置所述的工业纯钛板坯11，在所述工业纯钛板坯11布置完后再同样布置数块后端炉温调节钢坯12，进而保证了工业纯钛板坯11在加热的起始段和结束段也能做到加热温度的可控，从整体上保证了整个加热过程中工业纯钛板坯11的加热质量，同时用所述的加热炉加热工业纯钛板坯11，不再需要专门的步进式加热炉或惰性气氛工频感应炉等专利用设备，减少了加热工业纯钛板坯的投资成本。
在调节加热炉各加热段的炉气温度时，可以分别通过调节预热段烧嘴7、加热段烧嘴8和均热段烧嘴9内的可燃气体的燃烧容量来达到调节各段炉气温度的目的，但是这种调节方法，由于各加热段炉体相互连通，炉气热量可以互相流动，所以炉温的控制效果并不是太好，尤其是要将温度有效的降到并始终保持在加热工业纯钛板坯11需要的温度范围有一定的难度。为了能够严格的控制好各加热段炉体内的炉气温度，在调节加热炉各加热段烧嘴的燃烧容量来控制各加热段的炉气温度时，采用的方法是关闭所述预热段烧嘴7和加热段烧嘴8，同时通过调节均热段烧嘴9内的燃烧容量来实现对各加热段炉气温度的控制。这样便能做到加热热量的总体控制，实现对各加热段炉体内炉气温度的控制；同时减少两个加热烧嘴的燃烧还可以减少可燃气体的使用量，进而降低加热成本。
在所述支撑梁1上布置所述工业纯钛板坯11之前先布置所述的前端炉温调节钢坯10、在布置完所述工业纯钛板坯11后再布置所述的后端炉温调节钢坯12的目的是为了调节加热炉炉体在工业纯钛板坯11刚进加热炉和最后输出加热炉时的炉内温度，避免出现所述工业纯钛板坯11刚进加热炉时炉内温过高而影响工业纯钛板坯11的加热质量以及最后输出加热炉的数件所述的工业纯钛板坯11由于加热温度不够而无法轧制的形象，所以布置在所述工业纯钛板坯11两端的所述的前端炉温调节钢坯10和后端炉温调节钢坯12均可以采用生产现场的普通钢坯，这样既可起到调节加热炉炉体内炉气温度的作用，又不需要专门准备所述的前端炉温调节钢坯10和后端炉温调节钢坯12，操作方便、又不会增加加热成本。如果仅在所述工业纯钛板坯11前端和后端各布置一块所述的前端炉温调节钢坯10和后端炉温调节钢坯12，由于数量的限制，进而限制炉温调节钢坯吸收热量、保持炉内温度的能力，从而影响到刚开始加热和加热结束时对炉气温度的调节效果；而且所述前端炉温调节钢坯10和后端炉温调节钢坯12与所述工业纯钛板坯11前端和后端的距离太远或都太近，也会影响到炉温的调节效果，为了使调节效果尽可能好，本发明布置在所述工业纯钛板坯11前端和后端的所述的前端炉温调节钢坯10和后端炉温调节钢坯12的数量均为3-5块，为了提高炉气温度的调节效果，所述每块钢坯的重量大于单块工业纯钛板坯11的重量，体积等于单块工业纯钛板坯11的体积；所述前端炉温调节钢坯10和后端炉温调节钢12与所述工业纯钛板坯11之间的所述的间隔距离为1-2米。
尽管控制好加热炉的加热温度，对提高所述工业纯钛板坯11的加热质量十分重要，但是加热时间也是一个十分重要的参数，如果时间太短，由于整个所述工业纯钛板坯11的各部分温度不均匀，而造成各处的硬度不一致，对后序轧制板卷工作十分不利；如果时间太长，既会影响加热质量，又浪费燃料，增加生产成本。为此本发明所述工业纯钛板坯(11)在加热炉各加热段的加热时间分别为，热回收段的加热时间为32～65分钟，预热段的加热时间为40～78分钟，加热段的加热时间为48～80分钟，均热段的加热时间为25～75分钟。
实施例1：
本实施例是采用某热轧厂加热钢坯的普通步进式加热炉来加热厚度为120mm、宽度为1050mm的工业纯钛板坯。其加热过程是：①在工业纯钛坯的前、后各布置三块钢坯；②工业纯钛板坯前、后钢坯与钛坯间的距离为1米；③加热过程中关闭加热段和预热段烧嘴，同时通过调节均热段烧嘴的烧燃容量来控制各加热段的炉气温度；④加热过程中的加热温度以及加热时间为：热回收段炉气温度为280℃，加热时间为32分钟；预热段炉气温度为350℃，加热时间为40分钟；加热段炉气温度为580℃，加热时间为48分钟；均热段炉气温度为780℃，加热时间为25分钟。加热后工业纯钛坯出炉温度为770℃。
实施例2：
本实施例是采用某热轧厂加热钢坯的普通步进式加热炉来加热厚度为220mm、宽度为1250mm的工业纯钛板坯。其加热过程是：①在工业纯钛坯的前、后各布置五块钢坯；②钢坯与工业纯钛坯的距离为2米；③工加热过程中关闭加热段和预热段烧嘴，同时通过调节均热段烧嘴的烧燃容量来控制各加热段的炉气温度；④加热过程中的加热温度以及加热时间为：热回收段炉气温度为560℃，加热时间为65分钟；预热段炉气温度为680℃，加热时间为78分钟；加热段炉气温度为870℃，加热时间为80分钟；均热段炉气温度为980℃，加热时间为75分钟。加热后工业纯钛坯出炉温度为960℃。
实施例3：
本实施例是采用某热轧厂加热钢坯的普通步进式加热炉来加热厚度为180mm、宽度为1050mm的工业纯钛板坯。其加热过程是：①在工业纯钛坯的前、后各布置四块钢坯；②钢坯与工业纯钛坯的距离为1.5米；③工加热过程中关闭加热段和预热段烧嘴，同时通过调节均热段烧嘴的烧燃容量来控制各加热段的炉气温度；④加热过程中的加热温度以及加热时间为：热回收段炉气温度为450℃，加热时间为46分钟；预热段炉气温度为580℃，加热时间为58分钟；加热段炉气温度为750℃，加热时间为60分钟；均热段炉气温度为920℃，加热时间为45分钟。加热后工业纯钛坯出炉温度为890℃。
Claims (6)
1.用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法，包括以下步骤，
1)首先调节所述加热炉各加热段烧嘴的燃烧容量，使所述加热炉热回收段(3)炉气温度为280～560℃、预热段(4)炉气温度为350～680℃、加热段(5)炉气温度为580～870℃、均热段(6)炉气温度为780～960℃；
2)然后再在所述加热炉入口端(2)的步进式产品支撑梁(1)上沿所述支撑梁(1)移动方向依次相互间隔的布置前端炉温调节钢坯(10)、工业纯钛板坯(11)和后端炉温调节钢坯(12)；
3)在进行步骤2)的同时启动所述支撑梁(1)的驱动装置，使支撑在所述支撑梁(1)上的所述前端炉温调节钢坯(10)、所述工业纯钛板坯(11)和后端炉温调节钢坯(12)依次进入所述加热炉的热回收段(3)、预热段(4)、加热段(5)和均热段(6)进行加热；
4)最后将所述工业纯钛板坯(11)从所述加热炉出口端(13)输出，这样便完成了一个批次的所述工业纯钛板坯的加热工作。
2.根据权利要求1所述的用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法，其特征在于：在调节加热炉各加热段烧嘴的燃烧容量来控制各加热段炉气温度时，采用的方法是关闭预热段烧嘴(7)和加热段烧嘴(8)，同时通过调节均热段烧嘴(9)的燃烧容量来实现对各加热段炉气温度的控制。
3.根据权利要求1所述的用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法，其特征在于：在布置所述的前端炉温调节钢坯(10)和后端炉温调节钢坯(12)时使用的钢坯为生产现场具有的普通钢坯。
4.根据权利要求1所述的用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法，其特征在于：布置在所述工业纯钛板坯(11)前端和后端的所述的前端炉温调节钢坯(10)和后端炉温调节钢坯(12)的数量均为3-5块。
5.根据权利要求1所述的用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法，其特征在于：所述前端炉温调节钢坯(10)和后端炉温调节钢(12)与所述工业纯钛板坯(11)之间的所述的间隔距离为1-2米。
6.根据权利要求1～5中任一顶所述的用普通步进式加热炉加热工业纯钛板坯的方法，其特征在于：所述工业纯钛板坯(11)在加热炉各加热段的加热时间分别为，热回收段的加热时间为32～65分钟，预热段的加热时间为40～78分钟，加热段的加热时间为48～80分钟，均热段的加热时间为25～75分钟。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121121 Termination date: 20161111 |
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