CN104815851A - 一种控制板坯加热的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制板坯加热的方法，该方法包括：将板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制；轧制后将板坯放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从保温炉内吊出放至大气中再次冷却至室温；冷却后采用切割枪将板坯的长度进行定尺；在板坯上开孔；根据板坯的开孔选择对应的热电偶，并将热电偶装入对应的开孔中，热电偶用于测量板坯上对应区域的温度；将板坯提升至炉膛内部，使板坯逐渐升温至1100℃后，在板坯继续升温的过程中，利用热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度；分析热电偶在每个预设温度段内的对应区域采集的温度，并根据采集的温度调整对应区域的线圈配置参数，以使板坯的所有区域在每个预设温度段内保持一致。
Description
技术领域
本申请涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种控制板坯加热的方法。
背景技术
生产高质量的取向硅钢产品，必须要有成熟稳定的工艺制度和温度制度。在热轧加热工艺制度中，目前有以下两种工艺路线：
(1)硅钢板坯装入保温坑中缓冷，在坯温大于250℃时再装入加热炉中加热，经加热炉预热、加热、均热工序后，以1380±10℃温度出炉，进轧机进行轧制。
(2)硅钢板坯先在步进式加热炉中加热到约1250℃出炉，经粗轧机轧制两道次后，再以1100℃装入电磁感应加热炉中加热到1380±10℃后出炉，进入轧机进行轧制。
工艺路线(2)是取向硅钢加热的最新技术，此项技术成功应用在取向硅钢生产线上，使最终产品质量铁损降低3％～4％，磁感应强度大幅度提高，轧制过程中边裂减少，加热过程中氧化烧损降低，具有显著的经济效益和社会效益。
由于该技术在国内应用尚不成熟，并且由于取向硅钢在低温时较脆、容易断裂，实施埋偶实验的难度较大，因此取向硅钢普遍存在板坯加热温度不均匀的问题，使得成品性能沿长度、宽度方向存在差异。
发明内容
本发明了提供了一种控制板坯加热的方法，以解决板坯加热不均匀的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种控制板坯加热的方法，所述方法包括：将板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制；轧制后将所述板坯放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从所述保温炉内吊出放至大气中再次冷却至室温；冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺；在所述板坯上开孔；根据所述板坯的开孔选择对应的热电偶，并将所述热电偶装入对应的开孔中，所述热电偶用于测量所述板坯上对应区域的温度；将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，在所述板坯继续升温的过程中，利用所述热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度；分析所述热电偶在每个预设温度段内的对应区域采集的温度，并根据所述采集的温度调整对应区域的线圈配置参数，以使所述板坯的所有区域在每个预设温度段内保持一致。
优选的，所述室温具体指：18℃～42℃。
优选的，所述将取向硅钢板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制，具体为：将取向硅钢板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制，使轧制后所述板坯的尺寸为：厚度：200±5mm；宽度：1100±50mm。
优选的，所述冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺，具体为：冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺为10000mm～11000mm。
优选的，所述将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，在所述板坯继续升温的过程中，利用所述热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度，具体为：将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，利用所述热电偶在所述板坯从1100℃升温至1330℃，以及1330℃升温至1380℃，以及1380℃恒温时，采集对应区域的温度。
优选的，所述线圈配置参数具体包括：线圈的通电电压或线圈的通电电流。
通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明提供了一种控制板坯加热的方法，该方法为：将板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制；轧制后将所述板坯放入保温炉内缓慢冷却至300℃， 然后从所述保温炉内吊出放至大气中再次冷却至室温；冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺；在所述板坯上开孔；根据所述板坯的开孔选择对应的热电偶，并将所述热电偶装入对应的开孔中，所述热电偶用于测量所述板坯上对应区域的温度；将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，在所述板坯继续升温的过程中，利用所述热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度；分析所述热电偶在每个预设温度段内的对应区域采集的温度，并根据所述采集的温度调整对应区域的线圈配置参数，以使所述板坯的所有区域在每个预设温度段内保持一致。保持温度的均匀性，提高产品的性能。
进一步的，针对取向硅钢低温时较脆的特点，本发明采用了板坯经轧制后，退回板坯库，先放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从保温炉内吊出，放至大气中再进行缓慢冷却至室温，有效避免了板坯断裂。
附图说明
图1为本发明实施例中一种控制板坯加热的方法示意图；
图2是本发明的线圈示意图；
图3为本发明实施例升温曲线图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
实施例一：
在本申请实施例中，描述了一种控制板坯加热的方法，参看图1，是本方法的具体实施过程：
S1，将板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制。使其轧后尺寸满足以下要求：厚度：200±5mm；宽度：1100±50mm。板坯经轧制后，退回板坯库然后执行S2中的步骤。
S2，轧制后将所述板坯放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从所述保温炉内吊出放至大气中再次冷却至室温。具体来说，室温具体指：18℃～42℃。
S3，冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺。具体的，定尺的尺寸为10000mm～11000mm。
S4，在所述板坯上开孔。
S5，根据所述板坯的开孔选择对应的热电偶，并将所述热电偶装入对应的开孔中。所述热电偶用于测量所述板坯上对应区域的温度。
S6，将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，在所述板坯继续升温的过程中，利用所述热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度。具体来说，1100℃均热完成后，采用自动方式将板坯由1100℃加热至1380℃，该加热过程分为A、B、C、D四个阶段，其中A阶段为1100℃至1330℃，B阶段为1330℃至1380℃，C、D阶段为1380℃保温。每个阶段均需要时时检查热电偶及高温计的检测温度变化情况。根据检查温度绘制出升温速率曲线。对比各部位的升温速率，若偏差较大，通过调整线圈的配置参数，使得各部位升温速率达到基本一致。
S7，分析所述热电偶在每个预设温度段内的对应区域采集的温度，并根据所述采集的温度调整对应区域的线圈配置参数，以使所述板坯的所有区域在每个预设温度段内保持一致。
在具体的实施过程中，参看图2，是电磁感应加热炉，加热对象为取向硅钢板坯B，尺寸为厚度：200±5mm；宽度：1100±50mm，长度11000mm。其炉体结构是由4组独立的线圈环绕而成，线圈自下至上分布，分别命名为1#线圈、2#线圈、3#线圈、4#线圈。线圈内侧安装耐高温材料。取向硅钢板B坯置于线圈内。加热时，在线圈内通入交流电，从而在线圈内部产生交变磁场。板坯B在交变磁场中切割磁力线，在其横截面内产生感应电流，由于板坯B阻抗的存在，电流在金属板坯B内流通过程中转化为热能，从而使得板坯B被加热。
由于板坯B立于感应加热炉内，其上下部位加热、散热特性存在差异。为了使得板坯B加热温度均匀，需要适当调整4组线圈的配置参数改变线圈的电压分布，来调整各线圈的磁场强度，从而调整板坯B不同区域的加热强度。改变线圈的磁场强度是通过调整通入线圈的电压分布来实现的。线圈电压的改变又是由线圈配套的电气设备来完成的，电气设备如图2中抽头11和电容12以及逆变器13。例如调整逆变器13电压以及调整抽头11配置可改变不同加热线圈的电压分布。
在本案例中，在板坯B与线圈对应的4个区域分别安装热电偶用于板坯B不同区域的温度检测。在加热过程中，通过分别改变4组线圈的电压，分析获得板坯B各个区域的温度变化规律，在4组线圈不同的参数搭配中，确定出板坯B各个区域温度均匀性最好的搭配组合。
下面以具体的示例对上述方法进行说明。
1、取向硅钢板坯连铸完成后，选取其中1块，保证其温度大于等于250℃时，装入加热炉，并经加热炉加热至1200℃后出炉轧制。使其轧后尺寸满足以下要求：厚度：200±5mm；宽度：1100±50mm。板坯经轧制后，退回板坯库，先放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从保温炉内吊出，放至大气中再进行缓慢冷却至室温。按照该方法，板坯不会出现开裂现象，进行表面检查确认后，采用切割枪将其长度定尺为10500mm。
2、加工测温孔，孔径要求5±0.5mm，孔深偏差小于5mm。开孔完成后，采用卡尺测量各个测温孔的深度，并进行记录。
3、确定热电偶的长度、型号，并对各个测温孔进行编号。
4、将板坯装入电磁感应炉内，检查板坯在炉内的位置没有偏斜。
5、进行热电偶的安装。安装前，根据步骤2中各个测温孔的编号，将相应的热电偶进行编号，以避免出现错误。安装时，根据步骤2中所记录的各个测温孔的深度，在热电偶工作端做好标记，避免热电偶未完全装入测温孔内，影响测温效果。将热电偶按照编号对应的装入测温孔，并采用卡件将其固定， 以避免热电偶松动从测温孔内拔出。同时，为避免热电偶脱落，可使用锤子和钢钎在测温孔周围的钢坯表面轻轻敲击。安装完成后，拉拽热电偶，以确认其被固定好。
6、进行补偿导线安装。为了记录并时时查看热电偶测温数据，需要将热电偶与温度记录仪相连接。由于测温现场距离操作室较远，热电偶造价较高，因此，在热电偶引出炉外后，采用补偿导线将其引至操作室的温度记录仪上。
7、热电偶检查。设定电压800V，启动电磁感应加热炉，将板坯加热至100℃，检查各个热电偶的温度变化情况，若出现检测温度大幅波动或检测温度偏差较大情况，需要对热电偶的质量及安装情况进行检查。
8、埋偶实验的实施。在确认热电偶无问题后，开始组织埋偶实验。首先，通过调整加热电压，使得板坯按照图3所示升温曲线由常温加热至1100℃。期间需严格按照曲线要求执行升温，避免板坯在加热过程中发生断裂。在板坯加热至1100℃后，适当均热一定时间，使得各部位温度均匀。此时记录各辐射高温计辐射系数、检测值及热电偶检测温度。1100℃均热完成后，采用自动方式将板坯由1100℃加热至1380℃，该加热过程分为A、B、C、D四个阶段，其中A阶段为1100℃至1330℃，B阶段为1330℃至1380℃，C、D阶段为1380℃保温。每个阶段均需要时时检查热电偶及高温计的检测温度变化情况。根据检查温度绘制出升温速率曲线。对比各部位的升温速率，若偏差较大，通过调整线圈的配置参数，使得各部位升温速率达到基本一致。记录每次调试时的线圈配置参数，从中选取最优的参数。在加热过程中，检查氮气吹入部位的局部温度变化，通过调整氮气流量，使得局部温降缩小。记录局部温降最小时的氮气流量。
9、数据分析。在埋偶实验数据汇总整理后，进行实验数据分析，分析的主要内容包括：
(1)板坯厚度方向各截面的升温速率。升温速率最快的截面即为肌肤效应最强的部位。
(2)板坯厚度方向各截面的温度分布，主要用于检查板坯厚度方向温度均匀性。根据分析数据，找出温差增大的加热阶段，对线圈配置参数及加热时间进行优化。
(3)板坯长度方向各截面的温度分布，主要用于检查板坯长度方向温度均匀性。重点对比氮气吹入部位、垫块接触部位的局部温度均匀性。找出温度分布的规律。
(4)板坯宽度方向各截面的温度分布，主要用于检查板坯宽度方向温度均匀性。根据分析数据，对各组线圈的配置参数进行优化。
(5)对比辐射高温计与热电偶的温度，对辐射高温计的辐射系数进行调整。使得高温计检测温度与热电偶检测温度基本一致。
10、参数调整。上述数据，确定出最优的线圈配置参数、氮气流量参数、辐射高温计辐射系数等。正常生产过程中，对加热过程数据再次进行对比分析，检查参数调整后，板坯加热温度均匀性的改善情况、辐射高温计的检测温度情况。
通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明提供了一种控制板坯加热的方法，该方法为：将板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制；轧制后将所述板坯放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从所述保温炉内吊出放至大气中再次冷却至室温；冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺；在所述板坯上开孔；根据所述板坯的开孔选择对应的热电偶，并将所述热电偶装入对应的开孔中，所述热电偶用于测量所述板坯上对应区域的温度；将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，在所述板坯继续升温的过程中，利用所述热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度；分析所述热电偶在每个预设温度段内的对应区域采集的温度，并根据所述采集的温度调整对应区域的线圈配置参数，以使所述板坯的所有区域在每个预设温度段内保持一致。保持温度的均匀性，提高产品的性能。
进一步的，针对取向硅钢低温时较脆的特点，本发明采用了板坯经轧制后， 退回板坯库，先放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从保温炉内吊出，放至大气中再进行缓慢冷却至室温，有效避免了板坯断裂。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种控制板坯加热的方法，其特征在于，所述方法包括：
将板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制；
轧制后将所述板坯放入保温炉内缓慢冷却至300℃，然后从所述保温炉内吊出放至大气中再次冷却至室温；
冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺；
在所述板坯上开孔；
根据所述板坯的开孔选择对应的热电偶，并将所述热电偶装入对应的开孔中，所述热电偶用于测量所述板坯上对应区域的温度；
将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，在所述板坯继续升温的过程中，利用所述热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度；
分析所述热电偶在每个预设温度段内的对应区域采集的温度，并根据所述采集的温度调整对应区域的线圈配置参数，以使所述板坯的所有区域在每个预设温度段内保持一致。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述室温具体指：18℃～42℃。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将取向硅钢板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制，具体为：
将取向硅钢板坯投入加热炉加热至1200℃后出炉轧制，使轧制后所述板坯的尺寸为：厚度：200±5mm；宽度：1100±50mm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺，具体为：
冷却后采用切割枪将所述板坯的长度进行定尺为10000mm～11000mm。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，在所述板坯继续升温的过程中，利用所述热电偶每个预设温度段采集对应区域的温度，具体为：
将所述板坯提升至炉膛内部，使所述板坯逐渐升温至1100℃后，利用所述热电偶在所述板坯从1100℃升温至1330℃，以及1330℃升温至1380℃，以及1380℃恒温时，采集对应区域的温度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线圈配置参数具体包括：线圈的通电电压或线圈的通电电流。
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