CN104404240B - 一种步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法，属于工业炉技术领域。所述步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法包括以下步骤：步骤1，根据中间坯R2DT温度曲线，对固定梁“遮蔽”效应进行说明；步骤2，确定板坯在炉内位置及与固定梁接触的位置；步骤3，在中间坯R2DT温度曲线上找出固定梁对应的接触点位置；步骤4，在中间坯R2DT曲线上找出局部温度高点和局部温度低点位置，并对应至板坯上；步骤5，要解决温度低点及温度高点，对加热炉内的固定梁进行调整。本发明步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法可提高板坯长度方向加热温度均匀性，改善产品质量，同时提高轧线成材率、降低加热炉燃料消耗。
Description
技术领域
本发明涉及工业炉技术领域，特别涉及一种步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法。
背景技术
随着钢铁行业间的竞争日趋激烈，降低成本、提高产品质量、研发高端产品成为各企业提高产品竞争力的主要手段。
轧钢加热炉作为轧钢车间第一道工序，板坯加热温度不均匀，直接影响后续轧制稳定性，影响带钢楔形、宽度等控制指标。提高板坯加热温度均匀性也一直是各轧钢车间的重点攻关工作之一。
步进式加热炉的炉底水梁布置不均匀会造成炉内温度场分布不均匀，同时会造成板坯加热温度不均匀。水梁间距小的部位，板坯温度偏低，水梁间距大的部位，板坯温度偏高。分析造成该问题的原因为，水梁间距不均匀造成水梁“遮蔽”不均匀。
现有技术中，对于已建成投产的步进式加热炉，没有解决水梁“遮蔽”不均匀造成的板坯加热温度不均匀的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高板坯长度方向加热温度均匀性，改善产品质量，同时提高轧线成材率、降低加热炉燃料消耗的步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种步进式加热炉炉底水梁布置改造方法，所述步进式加热炉包括第一固定梁、第二固定梁、第三固定梁、第四固定梁、第五固定梁及第六固定梁；所述改造方法包括以下步骤：步骤1，根据中间坯R2DT温度曲线，对固定梁“遮蔽”效应进行说明；步骤2，确定板坯在炉内位置及与固定梁接触的位置；步骤3，在中间坯R2DT温度曲线上找出固定梁对应的接触点位置；步骤4，在中间坯R2DT曲线上找出局部温度高点和局部温度低点位置，并对应至板坯上；步骤5，要解决温度低点及温度高点，对加热炉内的固定梁进行调整。
进一步地，步骤1包括所述固定梁“遮蔽”效应即为在固定梁间距大的部位，中间坯温度呈现高点，在固定梁密集的部位，中间坯温度呈现低点，因固定梁布置不均匀造成的温度不均匀的情况。
进一步地，步骤2包括确定出各个固定梁之间的间距及最外侧固定梁与侧墙的间距；其次，根据板坯布料计算公式，可以计算出板坯头部距离侧墙的距离。
进一步地，所述布料计算的基本算式为：Ls＝L0+Lx，式中，Ls：板坯行程，即板坯头部距第一金属检测器的距离；Lx：第一金属检测器到第二金属检测器的距离；L0：板坯头部到第二金属检测器的距离。
进一步地，所述步骤5包括在出现温度低点情况下，将固定梁之间的间距增大；在出现温度高点情况下，将对应的固定梁间距适当缩小。
进一步地，在出现温度低点情况下，根据炉内第一固定梁及第六固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架；然后清除第一固定梁及第六固定梁的炉底耐火材料局部，将第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出固定梁底部的固定支架，用制作好的吊装支架将第一固定梁及第六固定梁吊挂好，接着组织逐个切割第一固定梁及第六固定梁固定支架；第一固定梁及第六固定梁固定支架切割后，第一固定梁及第六固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第一固定梁及第六固定梁移动至要求的位置，即将第一固定梁及第六固定梁位置向侧墙方向移动，其与侧墙的间距缩小，与相邻固定梁的间距增加；第一固定梁及第六固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，当测量合格时，组织第一固定梁及第六固定梁固定支架焊接作业，当测量不合格时，需对第一固定梁及第六固定梁位置进行微调整，以保证标高与水平度满足生产要求；焊接作业完成后，对第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复。
进一步地，在出现温度高点情况下，根据炉内第三固定梁及第四固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架；然后清除第三固定梁及第四固定梁的炉底耐火材料局部，将第三固定梁及第四固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出水梁底部的固定支架；用制作好的吊装支架将第三固定梁及第四固定梁吊挂好，接着组织逐个切割第三固定梁及第四固定梁的水梁固定支架；第三固定梁及第四固定梁固定支架切割后，第三固定梁及第四加固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第三固定梁及第四固定梁移动至要求的位置，将第三固定梁及第四固定梁分别向炉中心线方向移动，其间距缩小，与相邻固定梁的间距增加；第三固定梁及第四固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，当测量合格时，组织第三固定梁及第四固定梁固定支架焊接作业，当测量不合格时，需对第三固定梁及第四固定梁位置进行微调整保证标高与水平度满足生产要求，焊接作业完成后，对第三固定梁及第四加固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复。
本发明提供的步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法首先根据中间坯R2DT温度曲线，对固定梁“遮蔽”效应进行说明，然后，确定板坯在炉内位置及与固定梁接触的位置，接着，在中间坯R2DT温度曲线上找出水梁对应的接触点位置，进而，在中间坯R2DT曲线上找出局部温度高点和局部温度低点位置，并对应至板坯上，最后，要解决温度低点及温度高点，对加热炉内的固定梁进行调整，使固定梁分布均匀，提高了板坯长度方向加热温度均匀性，改善产品质量，同时提高轧线成材率、降低加热炉燃料消耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的固定梁“遮蔽“造成的板坯长度方向温度不均匀的示意图；
图2为本发明实施例提供的步进式加热炉布料图；
图3为本发明实施例提供的步进式加热炉布料计算示意图；
图4为本发明实施例提供的板坯在步进式加热炉内位置及与固定梁接触位置计算结果示意图；
图5为本发明实施例提供的步进式加热炉固定梁布置优化前后温度曲线对比。
具体实施方式
本发明实施例提供的一种步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法，包括以下步骤：步骤1，根据中间坯R2DT温度曲线，对固定梁“遮蔽”效应进行说明，固定梁“遮蔽”效应即为在固定梁间距大的部位，中间坯温度呈现高点，在固定梁密集的部位，中间坯温度呈现低点，因固定梁布置不均匀造成的温度不均匀的情况；步骤2，确定板坯在炉内位置及与固定梁接触的位置，确定出各个固定梁之间的间距及最外侧固定梁与侧墙的间距；其次，根据板坯布料计算公式，可以计算出板坯头部距离侧墙的距离，布料计算的基本算式为：Ls＝L0+Lx，式中，Ls：板坯行程，即板坯头部距第一金属检测器2的距离；Lx：第一金属检测器2到第二金属检测器3的距离；L0：板坯头部到第二金属检测器3的距离；步骤3，根据确定出各个固定梁之间的间距及最外侧固定梁与侧墙的间距，在中间坯R2DT温度曲线上找出固定梁对应的接触点位置；步骤4，根据中间坯R2DT温度曲线上找出水梁对应的接触点位置，在中间坯R2DT曲线上找出局部温度高点和局部温度低点位置，并对应至板坯上；步骤5，根据对应至板坯上的局部温度高点和局部温度低点位置，在出现温度低点情况下，根据炉内第一固定梁及第六固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架；然后清除第一固定梁及第六固定梁的炉底耐火材料局部，将第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出固定梁底部的固定支架，用制作好的吊装支架将第一固定梁及第六固定梁吊挂好，接着组织逐个切割第一固定梁及第六固定梁固定支架；第一固定梁及第六固定梁固定支架切割后，第一固定梁及第六固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第一固定梁及第六固定梁移动至要求的位置，即将第一固定梁及第六固定梁位置向侧墙方向移动，其与侧墙的间距缩小，与相邻固定梁的间距增加；第一固定梁及第六固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，当测量合格时，组织第一固定梁及第六固定梁固定支架焊接作业，当测量不合格时，需对第一固定梁及第六固定梁位置进行微调整，以保证标高与水平度满足生产要求；焊接作业完成后，对第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复；在出现温度高点情况下，根据炉内第三固定梁及第四固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架；然后清除第三固定梁及第四固定梁的炉底耐火材料局部，将第三固定梁及第四固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出水梁底部的固定支架；用制作好的吊装支架将第三固定梁及第四固定梁吊挂好，接着组织逐个切割第三固定梁及第四固定梁的水梁固定支架；第三固定梁及第四固定梁固定支架切割后，第三固定梁及第四加固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第三固定梁及第四固定梁移动至要求的位置，将第三固定梁及第四固定梁分别向炉中心线方向移动，其间距缩小，与相邻固定梁的间距增加；第三固定梁及第四固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，当测量合格时，组织第三固定梁及第四固定梁固定支架焊接作业，当测量不合格时，需对第三固定梁及第四固定梁位置进行微调整保证标高与水平度满足生产要求，焊接作业完成后，对第三固定梁及第四加固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复。
本发明提供一个具体实施例。
步骤1，固定梁“遮蔽”效应说明；
参见图1，可以直观看出，中间坯R2DT温度曲线沿长度方向波动很大，局部高点和局部低点存在明显规律。在水梁间距大的部位，中间坯温度呈现高点，在水梁密集的部位，中间坯温度呈现低点，因固定梁布置不均匀造成的温度不均匀的情况即以上所说的固定梁“遮蔽”效应。
步骤2，确定板坯在炉内位置及与固定梁接触的位置；
以长度为10000mm的板坯为例说明。
参见图2，从图中可以确定出各个固定梁之间的间距及最外侧固定梁与侧墙的间距。
其次，根据板坯布料计算公式，可以计算出板坯头部距离侧墙的距离。
第一金属检测器2及第二金属检测器3均固定设置在第一加热炉前。其中，第一金属检测器2及第二金属检测器3之间的距离为900+300＝1200mm(第一金属检测器2距离炉墙内侧的距离为900mm，第二金属检测器3距离炉墙内侧的距离为300mm。)
参见图3，布料计算的基本算式为：Ls＝L0+Lx
式中，Ls：板坯行程(板坯头部距第一金属检测器2的距离)；
Lx：第一金属检测器2到第二金属检测器3炉内侧炉墙的距离1200mm；
L0：板坯头部到第二金属检测器3的距离。
对于10000mm的板坯，其布料计算结果为Ls＝0.5L+6500＝0.5*10000+6500＝11500mm。加热炉的内宽为11200mm，则板坯头部距离侧墙的距离为11200-(11500-900)＝600mm。
根据以上计算可确定出板坯与各水梁接触的位置。参见图4，板坯与第一固定梁的接触处为接触点1，板坯与第二固定梁的接触处为接触点2，板坯与第三固定梁的接触处为接触点3，板坯与第四固定梁对接触处为接触点4，板坯与第五固定梁的接触处为接触点5，板坯与第六固定梁的接触处为接触点6，接触点的位置见表1：
表1板坯与各固定梁接触位置
| 接触点1 | 接触点2 | 接触点3 | 接触点4 | 接触点5 | 接触点6 |
| 510 | 2825 | 4300 | 5700 | 7175 | 9490 |
以上数值均是板坯与固定梁接触点距离板坯头部的距离。
步骤3，在中间坯R2DT曲线上找出固定梁对应的接触点位置；
参见图1，板坯长度为10000mm，中间坯长度为55500mm，延伸比为5.55。各接触点位置折算至中间坯上的位置见表2。
表2板坯与固定梁接触点及折算至中间坯的位置
| 接触点1 | 接触点2 | 接触点3 | 接触点4 | 接触点5 | 接触点6 | |
| 板坯 | 510 | 2825 | 4300 | 5700 | 7175 | 9490 |
| 中间坯 | 2805 | 15538 | 23650 | 31350 | 39463 | 52195 |
步骤4，在中间坯R2DT曲线上找出局部温度高点和局部温度低点位置，并对应至板坯上。
参见图1，固定梁“遮蔽”效应影响较严重的部位有5处，分别用数字进行编号。
各部位在中间坯上对应的位置及折算至板坯上的位置见表3。
表3固定梁“遮蔽”效应影响严重部位位置
备注：采用以上计算方法可以将中间坯各个部位折算至板坯上，并进行对照分析。
步骤5，确定固定梁布置优化方案；
参见图1，第一固定梁及第五固定梁的间距为925mm，第二固定梁的间距为1390mm，第三固定梁间距为1400mm，第三固定梁间距为1390mm。固定梁布置间距很不均匀，温度分布也很不均匀。在已投产的加热炉上，移动活动梁的可能性很小，因其对设备的破坏程度较大，投资较大，不易施工。而固定梁的移动相对较容易实现。
参见图1，要解决第一固定梁及第五固定梁位置的温度低点，需要将两组固定梁之间的间距增大。要解决第二固定梁、第三固定梁及第四固定梁位置的温度高点，需要将第二固定梁、第三固定梁及第四固定梁对应的水梁间距适当缩小。使各个固定梁之间的间距尽可能布置均匀。在此基础上，综合考虑现场设备布置型式确定的优化方案如下：
1)根据炉内第一固定梁及第六固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架。将第一固定梁及第六固定梁的炉底耐火材料局部清除后，将第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出固定梁底部固定支架。用制作好的吊装支架将第一固定梁及第六固定梁吊挂好，然后组织逐个切割第一固定梁及第六固定梁固定支架。第一固定梁及第六固定梁固定支架切割后，第一固定梁及第六固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第一固定梁及第六固定梁移动至要求的位置。将第一固定梁及第六固定梁位置向侧墙方向移动160mm，其与侧墙的间距由1110mm缩小至950mm，与相邻水梁的间距由925mm增加至1085mm。第一固定梁及第六固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，测量合格后即可组织第一固定梁及第六固定梁固定支架焊接作业，测量不合格需对第一固定梁及第六固定梁位置进行微调整保证标高与水平度满足生产要求。焊接作业完成后即可对第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复。
2)根据炉内第三固定梁及第四固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架。将第三固定梁及第四固定梁的炉底耐火材料局部清除后，将第三固定梁及第四固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出水梁底部固定支架。用制作好的吊装支架将第三固定梁及第四固定梁吊挂好，然后组织逐个切割第三固定梁及第四固定梁的水梁固定支架。第三固定梁及第四固定梁固定支架切割后，第三固定梁及第四加固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第三固定梁及第四固定梁移动至要求的位置。将第三固定梁及第四固定梁分别向炉中心线方向移动265mm，其间距由1400mm缩小至870mm，与相邻固定梁的间距由600mm增加至865mm。第三固定梁及第四固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，测量合格后即可组织第三固定梁及第四固定梁固定支架焊接作业，测量不合格需对第三固定梁及第四固定梁位置进行微调整保证标高与水平度满足生产要求。焊接作业完成后即可对第三固定梁及第四加固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复。
3)由于第二固定梁及第五固定梁受装钢机的干涉，无法向外侧移动，未做调整。
参见图5，改造前的加热炉炉底固定梁布置不均匀，造成温度不均匀，改造后的加热炉炉底固定梁布置均匀，温度均匀。
本发明提供的步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法首先根据中间坯R2DT温度曲线，对固定梁“遮蔽”效应进行说明，然后，确定板坯在炉内位置及与固定梁接触的位置，接着，在中间坯R2DT温度曲线上找出水梁对应的接触点位置，进而，在中间坯R2DT曲线上找出局部温度高点和局部温度低点位置，并对应至板坯上，最后，要解决温度低点及温度高点，对加热炉内的固定梁进行调整，使固定梁分布均匀，提高了板坯长度方向加热温度均匀性，改善产品质量，同时提高轧线成材率、降低加热炉燃料消耗。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种步进式加热炉炉底固定梁布置改造方法，所述步进式加热炉包括第一固定梁、第二固定梁、第三固定梁、第四固定梁、第五固定梁及第六固定梁；其特征在于，所述改造方法包括以下步骤：步骤1，根据中间坯R2DT温度曲线，对固定梁“遮蔽”效应进行说明；步骤2，确定板坯在炉内位置及与固定梁接触的位置；步骤3，在中间坯R2DT温度曲线上找出固定梁对应的接触点位置；步骤4，在中间坯R2DT曲线上找出局部温度高点和局部温度低点位置，并对应至板坯上；步骤5，要解决温度低点及温度高点，对加热炉内的固定梁进行调整，所述步骤5包括：在出现温度低点情况下，将固定梁之间的间距增大；在出现温度高点情况下，将对应的固定梁间距缩小。
2.根据权利要求1所述的改造方法，其特征在于，步骤1包括：所述固定梁“遮蔽”效应即为在固定梁间距大的部位，中间坯温度呈现高点，在固定梁密集的部位，中间坯温度呈现低点，因固定梁布置不均匀造成的温度不均匀的情况。
3.根据权利要求1所述的改造方法，其特征在于，步骤2包括：确定出各个固定梁之间的间距及最外侧固定梁与侧墙的间距；其次，根据板坯布料计算公式，可以计算出板坯头部距离侧墙的距离。
4.根据权利要求3所述的改造方法，其特征在于：所述布料计算的基本算式为：Ls＝L0+Lx，式中，Ls：板坯行程，即板坯头部距第一金属检测器(2)的距离；Lx：第一金属检测器(2)到第二金属检测器(3)的距离；L0：板坯头部到第二金属检测器(3)的距离。
5.根据权利要求1所述的改造方法，其特征在于：在出现温度低点情况下，根据炉内第一固定梁及第六固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架；然后清除第一固定梁及第六固定梁的炉底耐火材料局部，将第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出固定梁底部的固定支架，用制作好的吊装支架将第一固定梁及第六固定梁吊挂好，接着组织逐个切割第一固定梁及第六固定梁固定支架；第一固定梁及第六固定梁固定支架切割后，第一固定梁及第六固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第一固定梁及第六固定梁移动至要求的位置，即将第一固定梁及第六固定梁位置向侧墙方向移动，其与侧墙的间距缩小，与相邻固定梁的间距增加；第一固定梁及第六固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，当测量合格时，组织第一固定梁及第六固定梁固定支架焊接作业，当测量不合格时，需对第一固定梁及第六固定梁位置进行微调整，以保证标高与水平度满足生产要求；焊接作业完成后，对第一固定梁及第六固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复。
6.根据权利要求1所述的改造方法，其特征在于：在出现温度高点情况下，根据炉内第三固定梁及第四固定梁的长度、高度、间隙，制作吊装支架；然后清除第三固定梁及第四固定梁的炉底耐火材料局部，将第三固定梁及第四固定梁的炉底钢板局部切割，暴露出水梁底部的固定支架；用制作好的吊装支架将第三固定梁及第四固定梁吊挂好，接着组织逐个切割第三固定梁及第四固定梁的水梁固定支架；第三固定梁及第四固定梁固定支架切割后，第三固定梁及第四加固定梁处于自由状态，利用支架吊挂将第三固定梁及第四固定梁移动至要求的位置，将第三固定梁及第四固定梁分别向炉中心线方向移动，其间距缩小，与相邻固定梁的间距增加；第三固定梁及第四固定梁移动作业完成后，进行标高及水平度测量工作，当测量合格时，组织第三固定梁及第四固定梁固定支架焊接作业，当测量不合格时，需对第三固定梁及第四固定梁位置进行微调整保证标高与水平度满足生产要求，焊接作业完成后，对第三固定梁及第四加固定梁的炉底钢板、炉底耐火材料进行恢复。
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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 |