CN110877049B - 一种高温钢坯经过加热炉的均温方法 - Google Patents

Abstract

一种高温钢坯经过加热炉的均温方法，属于钢材热加工技术领域。该方法利用直接轧制过程中步进式加热炉的位置布置特点，在靠近连铸侧的炉侧面开设侧门和入炉辊道，对钢坯进行短时间补温或者保温，进入加热炉内进行补热、均温的钢坯表面中心温度范围为800～1100℃，以保证钢坯横断面芯部处于950～1200℃的轧制温度。经过补热和均温的钢坯通过加热炉出钢端的主传动辊道被送出加热炉，送入轧制区进行轧制。优点在于，此方法极大地减少了钢坯在加热炉内补热或均温时间，减少了钢坯表面的烧损，提高了成材率。

Description

一种高温钢坯经过加热炉的均温方法

技术领域

本发明属于钢材热加工技术领域。特别是涉及一种高温钢坯经过加热炉的均温方法，直接轧制过程中，高温连铸钢坯经过加热炉的补热、均温。

背景技术

在已经建成的轧钢生产线上，由于生产特殊钢时的缓慢加热、长时间化学成分扩散的要求，必须使用加热炉对钢坯进行均温处理。生产普碳钢和微合金钢的轧钢生产线也大多数具有加热炉，由于钢坯运输距离长和输送速度的限制，导致钢坯降温较多，也需要使用加热炉加热、均温。

要在具有加热炉的轧钢生产线上实现普碳钢和微合金钢的直接轧制工艺，若是钢坯不经过加热炉，一是受生产车间空间的限制，钢坯无法绕过加热炉；二是由于绕过加热炉的距离较长，在输送的过程中会使钢坯温降下降，有可能低于开轧温度，不利于轧制过程的进行，影响直轧率和成材率。

若在直接轧制工艺中钢坯经过加热炉，往往会通过入料端进入加热炉，经过出钢端离开加热炉，由于步进式加热炉内步进梁的移动步长和移动周期限制，导致钢坯在加热炉内停留的时间过长，结果是钢坯表面烧损增加、钢坯内部横断面的温度场趋向于均匀化。

实用新型专利CN205650607U连铸坯免加热直接轧制衔接装置，描述了一种连铸坯经过加热炉出钢端的方法，在出钢端出钢辊道的同一轧制线上设有炉尾入炉辊道，炉尾入炉辊道在远离加热炉的一端连接于连铸，用于将连铸后带有余热的连铸坯直接输送穿过加热炉的出钢端，不具备补热和均温的条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温钢坯经过加热炉的均温方法，直接轧制钢坯通过加热炉的边角补热和横断面均温，可以提高直接轧制钢坯的直轧率。

本发明通过对步进式加热炉内钢坯辊道线路的改进，缩短钢坯进入加热炉的时间，还可以对钢坯进行边角部补热、横断面均温，有利于轧制工序的顺利生产，提高了直接轧制的直轧率。

本发明的生产工艺包括：连续铸造钢坯→钢坯称重、测温→钢坯输送从炉侧进入加热炉→炉内步进式移动→烧嘴加热钢坯表面→炉内辊道输送钢坯出炉。具体步骤及控制的技术参数如下：

1)钢坯从连铸段出来后进入装钢台架，然后卸至入炉辊道上。入炉轨道电机采用变频传动方式，可实现正反转。钢坯经由入炉轨道前行至测长轨道，坯料太长、太短或者弯曲度过大都会发出警报，合格的坯料将进入称重轨道，最终合格的坯料将通过加热炉侧面中部的侧门进入步进式加热炉内。辊道的每个辊由支撑空心辊、耐火材料和耐热合金辊环组成，这样既保证了辊的强度，又减少了热损失。

2)本发明涉及的加热炉为端进端出和侧进侧出的步进式加热炉，高温钢坯的入炉口距加热炉出钢口的垂直距离为1～30m，根据钢坯的入炉温度、需要补热的时间确定入炉口的位置。入炉口具有可以上、下移动的挡板，在没有钢坯进入加热炉时处于封闭状态。

3)钢坯传送至加热炉内的步进梁上，钢坯随着加热炉步进梁的上升、水平前进、下降和水平后退运动循环，一步步地移动到加热炉的出钢端。在此过程中，如果某些钢坯的温度偏低，根据连铸坯实际温度，可以部分打开侧炉门至出钢端的烧嘴进行补温。

4)本发明涉及的进入加热炉内进行补热、均温的钢坯表面中心温度范围为800～1100℃，以保证钢坯横断面芯部处于950～1200℃的轧制温度。

5)经过补热和均温的钢坯通过加热炉出钢端的主传动辊道被送出加热炉，送入轧制区进行轧制。

本发明进行加热炉补热和均温的钢坯可以是方坯、矩形坯或板坯。

本发明可以生产的钢材为螺纹钢筋、高速线材、型材、圆钢和带钢。

与现有的钢坯进入加热炉、离开加热炉的输送技术相比，本发明具有如下优点：

1)缩短了钢坯在加热炉内行进的总距离，改进后的工艺采用钢坯加速行进的方式，很大程度上缩短了高温入炉钢坯在加热炉内行进的时间，提高了生产效率；

2)由于缩短了钢坯在行进辊道上的运行时间，使得钢坯到达轧制区时芯部与表面中心的温差有所减小，同时热量损失减少，这都将有利于下一步轧制工序的进行；

3)针对某些常规钢材品种，如果连铸坯实际温度偏低，无法直接进行轧制，在这种情况下，根据连铸坯温度，打开侧门至加热炉出钢端的部分烧嘴，对连铸坯进行补温，补温后由加热炉内步进梁将钢坯运送至出钢端，进入轧线进行生产。

4)减少了钢坯在加热炉内的停留时间，钢坯的烧损减少。

附图说明

图1为本发明实施例直接轧制钢坯通过加热炉工艺的俯视结构示意图。其中，装钢机1、常规入炉辊道2、加热炉进料炉门机构3、加热炉4、侧门入炉辊道5、热钢坯6、加热炉出钢机构7、出钢机8、装钢台9。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，下面描述的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明附图获得其他形式的附图。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图中示例性的示出了本发明实施例提供的一种用于直接轧制钢坯通过加热炉的工艺方法。

该工艺的主体结构为加热炉4，装钢机1为常规工艺中将钢坯从入料端送入加热炉的装钢机；常规入炉辊道2为常规工艺中钢坯进入加热炉的入炉辊道；加热炉进料炉门机构3为常规加热炉进料炉门机构；侧门入炉辊道5为本工艺中为了优化钢坯进入加热炉的线路而设计的钢坯通过侧门进入加热炉的入炉辊道。钢坯进入侧门入炉辊道5后通过测长装置和称重装置后(若坯料太长、太短或者弯曲度过大，都会因发出警报而被剔除)，合格的钢坯将进入加热炉。热钢坯6为热钢坯；加热炉出钢机构7为加热炉出钢炉门机构，在加热炉接到轧线要钢信号后会自动开启；出钢机8出钢炉门机构打开后，出钢机8将钢坯导出并送入辊道进行下一步的轧制。

该发明中包含的加热炉4，在正常生产的情况下，钢坯通过常规入炉辊道2在装钢机1的作用下将钢坯沿着辊道向前运动，然后通过进料炉门机构3进入加热炉，并依次通过加热炉内的预热区、加热区和均热区并在出钢炉门机构处运出加热炉，在出钢机的作用下使钢坯沿着轧制方向运动。本发明除了新发明的一种直接轧制钢坯通过加热炉的方法外，仍可以满足该加热炉传统的生产方式。

本发明中钢坯沿着加热炉侧门辊道5通过侧门进入加热炉，然后直接通过或者经过适当补温和均温通过出钢端进入轧制区。

本发明的一种用于直接轧制钢坯通过加热炉的生产工艺可用以下步骤：

钢坯从连铸区出来经过装钢台9后通过侧门入炉辊道5并通过加热炉4侧门进入炉内辊道，炉内辊道将钢坯送上炉内的步进梁。通过炉内步进梁的上升、水平前进、下降和水平后退运动循环，向出钢端一步一步运动。在此过程，如果钢坯需要补温，则可以部分打开加热炉侧门至出钢端的烧嘴。由安装在出钢端的激光检测器检测到钢坯边缘并在步进梁完成此时的步距运行后，暂停步进梁的移送动作，同时钢坯位置控制系统测算出等待出炉钢坯的位置。在加热炉接到轧线要钢信号后，出钢炉门机构7自动开启，由钢坯出钢机8托出热钢坯放置在炉外出钢辊道上，再经出钢辊道输送至轧线进行轧制。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本实施例采用150×150mm断面的微合金钢连铸坯，给出了钢坯上表面中心不同温度进入加热炉的均热时间，远远低于传统钢坯由加热炉入炉端进入加热炉后在炉内的停留时间，见下表1。

序号	入炉温度，℃	出钢温度，℃	均热时间，S	传统加热时间，S
					1	900	1100	1800	3600
2	950	1100	1260	3600
					3	1000	1100	900	3600

Claims (1)

1.一种高温钢坯经过加热炉的均温方法，包括：连续铸造钢坯→钢坯称重、测温→钢坯输送从炉侧进入加热炉→炉内步进式移动→烧嘴加热钢坯表面→炉内辊道输送钢坯出炉；具体步骤及控制的技术参数如下：

1)钢坯从连铸段出来后进入装钢台架，然后卸至入炉辊道上，入炉轨道电机采用变频传动方式，能实现正反转；钢坯经由入炉轨道前行至测长轨道，坯料太长、太短或者弯曲度过大都会发出警报，合格的坯料将进入称重轨道，最终合格的坯料将通过加热炉侧面中部的侧门进入步进式加热炉内；辊道的每个辊由支撑空心辊、耐火材料和耐热合金辊环组成，这样既保证了辊的强度，又减少了热损失；

2)加热炉为端进端出和侧进侧出的步进式加热炉，高温钢坯的入炉口距加热炉出钢口的垂直距离为1～30m，根据钢坯的入炉温度、需要补热的时间确定入炉口的位置；入炉口具有能上、下移动的挡板，在没有钢坯进入加热炉时处于封闭状态；

3)钢坯传送至加热炉内的步进梁上，钢坯随着加热炉步进梁的上升、水平前进、下降和水平后退运动循环，一步步地移动到加热炉的出钢端；在此过程中，当某些钢坯的温度偏低，根据连铸坯实际温度，能够部分打开侧炉门至出钢端的烧嘴进行补温；

4)进入加热炉内进行补热、均温的钢坯表面中心温度范围为800～1100℃，以保证钢坯横断面芯部处于950～1200℃的轧制温度；

5)经过补热和均温的钢坯通过加热炉出钢端的主传动辊道被送出加热炉，送入轧制区进行轧制；

进入加热炉补热和均温的钢坯为方坯、矩形坯或板坯；

适于生产的钢材为螺纹钢筋、高速线材和带钢。

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