CN106238469A - 一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法 - Google Patents
一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，包括加热负荷分配、加热制度制定和加热炉温度梯度设定，预热段负荷10±5%，加热一段40±5%，加热二段30±5%，剩余负荷分至均热段；T为出钢目标温度，预热段温度=（T‑50）±40℃，加热时间≥60min；加热一段温度=T±30℃，加热时间≥40min；加热二段温度=（T+30）±20℃，加热时间≥35min；均热段温度=T±10℃，加热时间≥30min；预热段升温梯度100±30℃/h；加热一段升温梯度200±30℃/h；加热二段升温梯度500±50℃/h；均热段升温梯度500±50℃/h；本发明可将板坯头尾温差控制在30℃以内。
Description
技术领域
本发明涉及一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，属于轧钢加热炉工艺控制技术领域。
背景技术
热轧薄板材生产工艺中，板坯沿长度方向上的温度均匀性直接影响轧制过程稳定，如果头尾温差大于50℃，则轧制到板坯尾部时，容易发生因尾部温降造成的厚度、宽度波动，板型异常甚至废钢，所以如何保证板坯在加热过程中长度方向的温度均匀性尤为关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，可以将板坯加热完成后的头尾温差控制在30℃以内，满足轧制过程对板坯头尾温度的要求。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，包括加热负荷分配、加热制度制定和加热炉温度梯度设定步骤，其中：
加热负荷分配步骤中，预热段负荷占总负荷的10±5%，加热一段负荷占总负荷的40±5%，加热二段负荷占总负荷的30±5%，剩余负荷分配至均热段；
加热制度制定步骤中，T为出钢目标温度（℃），预热段温度t0=（T-50）±40℃，加热时间≥60min；加热一段温度t1= T±30℃，加热时间≥40min；加热二段温度t2=（T+30）±20℃，加热时间≥35min；均热段温度t3=T±10℃，加热时间≥30min；
加热炉温度梯度设定步骤中，预热段升温梯度设定为100±30℃/h；加热一段升温梯度设定为200±30℃/h；加热二段升温梯度设定为500±50℃/h；均热段升温梯度设定为500±50℃/h。
上述的一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，它还包括加热炉炉膛内部挡火墙设置步骤，在靠近加热炉装料炉门一侧设置一段垂直于板坯前进方向的挡火墙，靠近加热炉出料炉门一侧设置2段平行于板坯前进方向的挡火墙，该2段挡火墙分别位于炉膛长度中分线的两侧。
上述的一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，所述三段挡火墙底部和加热炉炉膛底部固定；其中，所述垂直于板坯前进方向的挡火墙的长度为炉膛宽度的2/3，高度为1.2～1.5m，该挡火墙至装料炉门的垂直距离为10～15米；所述平行于板坯前进方向的2段挡火墙长度均为3～4m，高度均为1.2～1.5m，对称设置于炉膛长度中分线的两侧，设置于炉膛长度中分线左侧的挡火墙至炉膛左侧内壁的最短距离为1.5～2m，设置于炉膛长度中分线右侧的挡火墙至炉膛右侧内壁的最短距离为1.5～2m， 2段挡火墙靠近加热炉出料炉门的端面位于同一平面，该平面至加热炉出料炉门之间的垂直距离为3～6m。
上述的一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，它还包括加热炉烧嘴火焰调整步骤，用于保证炉膛内温度的一致性；具体调整方法为：首先自加热炉装料炉门向出料炉门方向顺序打开加热炉顶部的烧嘴，使顶部左右两侧烧嘴的火焰长度保持一致，然后根据顶部烧嘴火焰长度，自加热炉装料炉门向出料炉门方向顺序打开加热炉底部的烧嘴，使加热炉顶部烧嘴和底部烧嘴的火焰长度保持一致。
本发明的有益效果为：
本发明通过三段挡火墙的设置实现对加热炉炉膛内部烟气流动布局的调整，增加炉膛两侧的烟气流动速度和温度，以此改善板坯头尾的外部热工条件，提高头尾温度；通过对加热炉烧嘴火焰的调整保证炉膛内温度的一致性，通过对加热工艺和过程的控制，保证了板坯加热过程的连续性和工艺要求，杜绝了由于炉内温度场分布上两侧温度偏低，最终造成的加热板坯头尾偏低的加热质量缺陷；该方法可以将板坯头尾温差控制在30℃以内，满足轧制过程对头尾板坯温度的要求。
具体实施方式
本发明一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，包括加热负荷分配、加热制度制定、加热炉温度梯度设定、加热炉炉膛内部挡火墙设置和加热炉烧嘴火焰调整步骤，其中：
加热负荷分配步骤中，预热段负荷占总负荷的10±5%，加热一段负荷占总负荷的40±5%，加热二段负荷占总负荷的30±5%，剩余负荷分配至均热段；
加热制度制定步骤中，T为出钢目标温度（℃），预热段温度t0=（T-50）±40℃，加热时间≥60min；加热一段温度t1= T±30℃，加热时间≥40min；加热二段温度t2=（T+30）±20℃，加热时间≥35min；均热段温度t3=T±10℃，加热时间≥30min；
加热炉温度梯度设定步骤中，预热段升温梯度设定为100±30℃/h；加热一段升温梯度设定为200±30℃/h；加热二段升温梯度设定为500±50℃/h；均热段升温梯度设定为500±50℃/h。
加热炉炉膛内部挡火墙设置步骤中，在靠近加热炉装料炉门一侧设置一段垂直于板坯前进方向的挡火墙，该挡火墙的长度为炉膛宽度的2/3，高度为1.2～1.5m，该挡火墙至装料炉门的垂直距离为10～15米；靠近加热炉出料炉门一侧设置2段平行于板坯前进方向的挡火墙，该2段挡火墙对称设置于炉膛长度中分线的两侧，设置于炉膛长度中分线左侧的挡火墙至炉膛左侧内壁的最短距离为1.5～2m，高度1.2～1.5米，设置于炉膛长度中分线右侧的挡火墙至炉膛右侧内壁的最短距离为1.5～2m，高度1.2～1.5米，该2段挡火墙靠近加热炉出料炉门的端面位于同一平面，该平面至加热炉出料炉门之间的垂直距离为3～6m；设置三段挡火墙的目的是对炉膛内部的烟气流动布局进行调整，增加炉膛两侧的烟气流动速度和温度，以此改善板坯头尾的外部热工条件，提高头尾温度。
加热炉烧嘴火焰调整的具体方法为：首先自加热炉装料炉门向出料炉门方向顺序打开加热炉顶部的烧嘴，使顶部烧嘴的火焰长度保持一致，然后根据顶部烧嘴火焰长度，自加热炉装料炉门向出料炉门方向顺序打开加热炉底部的烧嘴，使加热炉顶部烧嘴和底部烧嘴的火焰长度保持一致；调整完毕后既保证了左右两侧温度的一致性又保证了上下温度的一致性，对改善整个炉膛温度场均匀性效果明显。
以下通过具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1：
将钢板坯（板坯规格：长×宽×厚 9000×1367×241mm）入炉后，对加热炉各区段的供热负荷进行调整，预热段供热负荷为5%，加热一段为35%，加热二段为25%，均热段为35%；加热炉加热制度为：预热段温度1140℃，预热时间92min，加热一段温度1200℃，加热时间43min，加热二段温度1230℃，加热时间40min，均热段温度1220℃，保温时间45min；各段炉温控制升温梯度：预热段70℃/h，加热一段170℃/h，加热二段450℃/h，均热段450℃/h；挡火墙设置：加热炉炉膛内宽12.0米，加热炉有效炉长54.85米，炉膛内高4米；第一段挡火墙垂直于板坯前进方向，该挡火墙至装料炉门之间的垂直距离为15米，墙长度8米，高度1.5米；第二段挡火墙位于炉膛长度中分线右侧，平行于板坯前进方向，距离炉膛右侧内壁的最短垂直距离为2m，高度1.5米，第三段挡火墙设置于炉膛长度中分线左侧，距离炉膛左侧内壁最短垂直距离距离为2m，高度1.5米， 该2段平行于板坯前进方向的挡火墙靠近加热炉出料炉门的端面位于同一平面，该平面至加热炉出料炉门之间的垂直距离为6m。
实施例1轧制成品，加热出钢目标温度为1210±20℃，实际温度为1222℃，板坯头尾温差为11℃，产品厚度2mm，生产过程正常。
实施例2：
将钢板坯（板坯规格：长×宽×厚 9150×1769×241mm）入炉后，对加热炉各区段的供热负荷进行调整，预热段供热负荷为10%，加热一段为40%；加热二段为30%，均热段为20%；炉加热制度为：预热段温度1100℃，预热时间61min，加热一段温度1226℃，加热时间41min，加热二段温度1260℃，加热时间42min，均热段温度1240℃，保温时间40min；各段炉温控制升温梯度：预热段110℃/h，加热一段220℃/h，加热二段500℃/h，均热段500℃/h；挡火墙设置：加热炉炉膛内宽12.0米，加热炉有效炉长54.85米，炉膛内高4米；第一段挡火墙垂直于板坯前进方向，该挡火墙至装料炉门之间的垂直距离为12米，墙长度8米，高度1.3米；第二段挡火墙位于炉膛长度中分线右侧，平行于板坯前进方向，距离炉膛右侧内壁的最短垂直距离为1.7m，高度1.4米；第三段挡火墙设置于炉膛长度中分线左侧，距离炉膛左侧内壁最短垂直距离距离为1.7m，高度1.4米，该2块挡火墙靠近加热炉出料炉门的端面位于同一平面，该平面至加热炉出料炉门之间的垂直距离为4m。
实施例2轧制成品，加热出钢目标温度为1230±20℃，实际出钢温度1237℃，板坯头尾温差为17℃，产品厚度2.75mm，生产过程正常。
实施例3：
将钢板坯（板坯规格：长×宽×厚 9500×1668×241mm）板坯入炉后，对加热炉各区段的供热负荷进行调整，预热段供热负荷为15%，加热一段为45%；加热二段为35%，均热段为5%；炉加热制度为：预热段温度1220℃，预热时间77min，加热一段温度1260℃，加热时间52min，加热二段温度1270℃，加热时间50min，均热段温度1240℃，保温时间44min；各段炉温控制升温梯度：预热段130℃/h，加热一段230℃/h，加热二段550℃/h，均热段550℃/h；挡火墙设置：加热炉炉膛内宽12.0米，加热炉有效炉长54.85米，炉膛内高4米，第一段挡火墙垂直于板坯前进方向，该挡火墙至装料炉门之间的垂直距离为10米，墙长度8米，高度1.2米；第二段挡火墙位于炉膛长度中分线右侧，平行于板坯前进方向，距离炉膛右侧内壁的最短垂直距离为1.5m，高度1.2米，第三段挡火墙设置于炉膛长度中分线左侧，距离左侧内壁的最短垂直距离为1.5m，高度为1.2米， 该2块挡火墙靠近加热炉出料炉门的端面位于同一平面，该平面至加热炉出料炉门之间的垂直距离为3m。
实施例3轧制成品，加热出钢目标温度为1230±20℃，实际出钢温度为1244℃，板坯头尾温差为26℃，产品厚度2.8mm，生产过程正常。
本发明首先通过对加热炉各区加热负荷的分配，保证各段加热工艺所需的供热量负荷；通过给出四段式加热策略、各区段炉温设定值和加热时间要求，保证了板坯加热过程的连续性和工艺要求；通过给出各区段炉温升温梯度，既保证了板坯加热过程中升温对炉膛温度精度的要求，同时防止由于炉温变化过快带来的过烧，裂纹缺陷，通过在炉内设置挡火墙，对炉内烟气流动布局进行合理规划，通过改变局部烟气流速和流量改善换热条件，通过烧嘴火焰顶部左右对称对比调整，底部参考顶部调整火焰长度和焰型的烧嘴火焰调整策略，得到了温度均匀的炉膛温度。
Claims (4)
1.一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，包括加热负荷分配、加热制度制定和加热炉温度梯度设定步骤，其特征在于：
加热负荷分配步骤中，预热段负荷占总负荷的10±5%，加热一段负荷占总负荷的40±5%，加热二段负荷占总负荷的30±5%，剩余负荷分配至均热段；
加热制度制定步骤中，T为出钢目标温度（℃），预热段温度t0=（T-50）±40℃，加热时间≥60min；加热一段温度t1= T±30℃，加热时间≥40min；加热二段温度t2=（T+30）±20℃，加热时间≥35min；均热段温度t3=T±10℃，加热时间≥30min；
加热炉温度梯度设定步骤中，预热段升温梯度设定为100±30℃/h；加热一段升温梯度设定为200±30℃/h；加热二段升温梯度设定为500±50℃/h；均热段升温梯度设定为500±50℃/h。
2.如权利要求1所述的一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，其特征在于：它还包括加热炉炉膛内部挡火墙设置步骤，在靠近加热炉装料炉门一侧设置一段垂直于板坯前进方向的挡火墙，靠近加热炉出料炉门一侧设置2段平行于板坯前进方向的挡火墙，该2段挡火墙分别位于炉膛长度中分线的两侧。
3.如权利要求2所述的一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，其特征在于：所述三段挡火墙底部和加热炉炉膛底部固定；其中，所述垂直于板坯前进方向的挡火墙的长度为炉膛宽度的2/3，高度为1.2～1.5m，该挡火墙至装料炉门的垂直距离为10～15米；所述平行于板坯前进方向的2段挡火墙长度均为3～4m，高度均为1.2～1.5m，对称设置于炉膛长度中分线的两侧，设置于炉膛长度中分线左侧的挡火墙至炉膛左侧内壁的最短距离为1.5～2m，设置于炉膛长度中分线右侧的挡火墙至炉膛右侧内壁的最短距离为1.5～2m， 2段挡火墙靠近加热炉出料炉门的端面位于同一平面，该平面至加热炉出料炉门之间的垂直距离为3～6m。
4.如权利要求1或2所述的一种提升板坯长度方向温度均匀性的加热炉控制方法，其特征在于：它还包括加热炉烧嘴火焰调整步骤，用于保证炉膛内温度的一致性；具体调整方法为：首先自加热炉装料炉门向出料炉门方向顺序打开加热炉顶部的烧嘴，使顶部左右两侧烧嘴的火焰长度保持一致，然后根据顶部烧嘴火焰长度，自加热炉装料炉门向出料炉门方向顺序打开加热炉底部的烧嘴，使加热炉顶部烧嘴和底部烧嘴的火焰长度保持一致。
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