CN1152483A - 均衡含受控氧化环境加热炉温度的方法及实施它的加热炉 - Google Patents
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Abstract
一种均衡加热炉(10)中温度的方法，该加热炉具有一个与由多个辊子(12)构成的支承和传输表面相配合的保温室(11)，和设在其内的多个烧嘴(18)，对烧嘴的供给调节成，保证在加热炉内有氧化气氛，从而在扁坯(19)的表面上获得所希望的氧化皮层，氧化气氛被传输以便连续且均匀地围住扁坯的全部周边。加热炉还具有多个烟和气体的分隔挡板(20)，分隔挡板与烧嘴相配合确定位置并垂直延伸至靠近扁坯上表面。
Description
本发明涉及一种如主权利要求前述部分所述的用于均衡具有受控氧化环境的加热炉中温度的方法。
本发明还涉及用于实施上述方法的加热炉。
本发明协同进行加热、保温和/或温度均衡的加热炉适用于轧制扁坯、尤其是薄扁坯的轧制线，上述加热炉置于浇注机和轧机组之间的中间位置。
轧制线方面的现有技术涉及到需要设置进行加热、保温和/或温度均衡并位于连续浇注机和轧机组之间的加热炉。
这种加热炉的目的是防止以低浇注速度输送的坯制品的温度降低，并为在下游进行的轧制工艺准备上述坯制品。
更确切地说，这种炉的主要任务是将温度维持在高温下并均衡坯制品的坯芯处和表面处的温度。
如果设有剪切机，这种加热炉通常在上游与其配合使用。
这种加热炉通常安装有沿加热炉长度方向均匀分布的多个烧嘴，这些烧嘴通常位于侧壁上较高位置处，此外，这种加热炉还装有最好配套的多个吸气或抽气口，以便排放烟气。
在现有技术中，烧嘴的作用在于保证加热炉内具有中性气氛、乃至局部还原气氛。
有意造成这种情形，以便防止由于氧化而在扁坯的表面上形成针状类型的氧化皮，这种氧化皮厚，随后在下游的工序中很难清除。
正是基于这一原因，在加热炉内不发生严重的氧化反应，于是所形成的氧化皮层主要由FeO分子组成，FeO分子很稳定而且难于从扁坯表面将其清除。
在这种情形下，由于利用了水的氧化皮清除装置不能有效地在加热炉的出口处将扁坯上的全部氧化皮层清除，所以，经常是需要借助于机械类型的氧化皮清除装置。
此外，必须包围住被输送的坯制品以便保证坯制品的加热及其温度均衡的烟和气体，往往位于一远离坯制品的高处位置，尤其是位于一抽气口和其相邻抽气口之间的区域。
这种情况的结果是：由烧嘴所产生的热量没有均匀有效地传递到需加热的坯制品上，特别是，造成加热炉内坯制品的上表面比其下表面所经受的作用更强烈。
另外，烟对需加热的坯制品的这种不连续和不均匀的作用不能在坯制品的表面获得可控制的恒定反应，其结果是，形成的氧化皮不具有恒定且均匀的工艺特征。
而且，考虑到加热炉的可为80米或更长的巨大长度，氧化皮层的形成是不可控制及不均匀的，可导致难于清除氧化皮而且在浇注的坯制品的不同表面产生非常不同的结果。
对这种类型的加热炉，经常遇到的另外一个不足之处与下述事实有关，在与输送辊子相联并支承被输送的坯制品的若干环的周边上，所形成的氧化皮层最终还可能会在坯制品的表面上造成切口和坑槽。
这些切口和坑槽在后续工艺步骤期间仍保留在坯制品上，并导致最终的坯制品的品质降低，不可接受。
本申请人已经设计、试验并实施的这一发明克服了现有技术中的上述不足、排除了那些长期以来一直是操作者抱怨的主题的问题，并取得了进一步的优点。
在各独立权利要求中提出了本发明并给出了其特征，而一些从属权利要求则描述了主要实施例思想的一些改型。
本发明的目的在于，在一个加热和/或保温加热炉内，在一个强烈氧化环境下实施一种温度均衡方法，使得在扁坯的表面上所形成的氧化皮层在厚度和化学成分两方面满足要求，从而利用在下游进行的操作可很容易地将氧化皮清除。
本发明的另一目的是，在要加热坯制品的全部表面上能够获得基本上均匀的温度和工艺条件，而且维持其温度。
本发明的又另一目的是，提供一种这样的加热炉实施例，它能获得上面所述的热和工艺条件，而且能够为支承辊子获得极佳的工作条件。
按本发明的加热和保温炉最好位于一个浇注线中，此浇注线在连续浇注机的下游设有一个紧靠结晶器出口的下面进行的受控的预轧制工艺。
这种加热炉按常规也包括多个浇嘴，这些烧嘴最好沿炉的长度方向均匀分布，而且其各自的出口位于炉的侧壁的高处位置。
按本发明，烧嘴的作用在于，在加热炉内生成一种受控的剧烈氧化气氛，适于在扁坯的表面上将FeO分子转变为Fe2O3分子。
这一转变以及对炉内温度参数的控制(温度与被处理的金属类型有关)，使得能够在炉的出口位置获得所希望的可控制的氧化皮层，这种氧化皮层的工艺特性使得，甚至在采用利用水的传统氧化皮清除装置时，也能保证将氧化皮完全清除。
此外，为了保证在炉内对扁坯的全部表面进行恒定一致的处理，在两个相邻的烧嘴之间的中间位置设有分隔挡板，这些分隔挡板垂直延伸至炉内要加热的坯制品的附近位置。
这些挡板与位于下面的吸气口相配合引导并传送烧嘴所喷出的烟和气体，以便使其更有效均匀地围住要加热的坯制品。
另外，这些挡板的作用使烟和气体充分围绕着坯制品并基本上均匀地围住坯制品的全部表面；这种情况导致双重的处理和工艺优点。
第一个优点在于，在坯制品的全部表面上温度均衡。
第二个优点在于，对在坯制品的表面所形成的氧化皮层，不仅使其厚度而且使其化学成分均匀一致。
由此，增强了在扁坯的全部表面上的氧化反应和所希望的变成Fe2O3的转变，并使其均匀。
按本发明，另一优点是，将加热炉划分成两个或两个以上单元，其间置有一个氧化皮清除装置。
众所周知，在加热炉的第一段所形成的氧化皮厚度较大，而随后在后继段，氧化皮形成的厚度稳定，至少增厚较慢。
按本发明，氧化皮清除装置基本上设置在氧化皮厚度的增长较慢的区域，位于加热炉的两个独立单元之间清除所形成氧化皮层，从而使坯制品的表面恢复则基本上没有氧化皮的状态。
按本发明，可设有三个或三个以上的氧化皮清除装置，这些氧化皮清除装置沿通常约80米的加热炉长度方向上与同样多的加热炉独立单元结合在一起。
这一实施例使得，就氧化皮的厚度和化学成分而言，能以非常准确的方式控制氧化皮的生成，同时，在加热炉内实施和强化氧化过程，从而在加热炉的出口处可更有效容易地进行氧化皮清除工艺。
按本发明，设有一个装置与一个用于排放氧化皮的漏斗形出口配合工作，用于排除环的周边的氧化皮，上述出口位于输送坯制品的支承辊子的下面，而上述环则用于支承要加热的坯制品并与支承辊子结合在一起。
按本发明，上述这一装置包括与可动的臂结合在一起的切削或磨削装置，所述可动的臂能使上述切削或磨削装置与支承环相配合地定位。
附图中给出了一非限制性示例，表示了本发明的一优选实施例。附图中：
图1为本发明的加热和/或保温炉；
图2为沿图1所示炉的氧化皮层的厚度变化示例的示意图；
图3为图1所示类型加热炉的可能的纵剖视详图；
图4为图1所示类型加热炉的一可能的横剖视图，其中可见从与辊子相联的支承环上除去氧化皮的装置。
附图中所示的加热和/或保温炉10包括一个保温室11，此保温室11与由多个辊子12所限定的一个支承和进给表面相联系。
各辊子12包括安装在位于保温室11之外的轴承14中的相应的轴13，这些轴13的一端与一个驱动装置15相连。
炉10在其端部具有可被打开的门16并在其下侧有耐火炉座17。
炉10包括许多烧嘴18，这些烧嘴18最好沿炉10的长度方向均匀分布，而且其出口朝向炉10的内侧。
烧嘴18被供给放出烟和气体混合物，此烟和气体混合物在炉内生成一种强氧化气氛；这样就使开始并强化利用氧化将FeO分子变成Fe2O3成为可能，从而在扁坯19的表面上获得一所希望的受控氧化皮层，此氧化皮层并不坚固从而可很容易地清除。
在支承扁坯19的辊子12所构成的表面之下，设有吸气口21，这些吸气口21用于向下吸取由烧嘴18喷出的加热烟和气体23。
这样，借助于烧嘴18和吸气口21，就有了呈分隔挡板20形式的分气装置，这些分气装置的任务就是输送烟和气体23环绕扁坯19，从而在扁坯19的全部表面上产生均匀加热作用。
由烧嘴18喷出的环绕扁坯19的烟和气体23的上述均匀加热作用使变成Fe2O3分子的化学氧化反应更强烈、有效和均匀，其结果是，氧化层以均匀受控的方式形成。
图1所示中，炉10被构造成三个相互分隔开的单元10a、10b和10c，这三个单元顺序排列并由中间保温室111相连。
每个炉单元10a、10b和10c在其入口和出口均设有隔板37，这些隔板37使炉10向外的散热减少。
按本发明的改型，炉10由两个单元构造而成，或者由四个或四个以上单元构造而成。
在此情形下，在一个炉单元与相邻炉单元之间置有一个氧化皮清除装置22。
按本发明，上述氧化皮清除装置22的任务是清除在炉10的第一段中已经形成的氧化皮层，从而使扁坯19的表面状况恢复到与在炉10入口处时的表面状况基本相同。
在炉10的第一段中，氧化皮的厚度以非常高的速度逐渐增大，直至氧化皮的厚度达到一值S1为止，随后氧化皮的厚度稳定，或以非常低的速度增大(见图2)。
在此情形下，一个第一氧化皮清除装置22a设在炉10的第一单元10a的下游，基本上处于氧化皮厚度达到值S1时的位置，从而将氧化皮层彻底清除。
随后扁坯19送入炉的第二单元10b中，氧化皮层又增大至厚度S1，随后又被一个第二氧化皮清除装置22b清除。
最后，在此情形中，还存在炉10的一个第三单元10c，此第三单元10c同样伴有一个第三氧化皮清除装置22c。
上述这一实施例使得，能对在扁坯19表面上的氧化皮层的形成进行非常精密且准确的控制，并能对氧化反应进行受控调节，这样就使得所获得的氧化皮可很容易地从扁坯19表面清除。
按本发明，一个适用于在氧化皮清除操作后测量氧化皮残余层厚的装置与各氧化皮清除装置22协同工作，并设在其下游。
按本发明的一改型，一个用于测量氧化皮层厚度的装置31(图中未示出)亦可直接设在各氧化皮清除装置22的上游。
按本发明，上面提到的这些用于测量氧化皮层的装置31可借助于一个致动和控制装置与烧嘴18相连，从而可依照对不正确的氧化皮层的探测情况来改变烧嘴18的工作和供给参数。
在此实施例中，形如漏斗的收集道24位于辊子12的下面，用于收集并输送从扁坯19的表面和从辊子12的表面在炉10内热处理过程中脱落的氧化皮和其他杂质。
按本发明，设有一个排除设置25与收集道24一起配合工作，用于排除在环35的表面所产生的氧化皮，这些环35与辊子12的表面相连并用于支承扁坯19。
在此情形中，排除装置25包括一个小车26，此小车可在车轮27上运行，并与一个底板28连在一起。
上述小车26可在底板28上沿由收集道24尺寸所限定的剩余空间纵向移动。
一个可伸缩的臂30安装在小车26上，并带有氧化皮去除装置，在此，氧化皮去除装置包括圆形砂轮32。
在该实施例中，设有一对圆形砂轮32分别位于臂30相对的两侧。
小车26也可以相对炉10没箭头34所示方向横向来回移动，以便使圆形砂轮32与安装在一单个辊子12上的所有的环35相对应。
由于在此每个排除装置25要负责一对辊子12，所以可使臂30在一个活动铰链38上沿纵向33(见图3)来回摆动，从而照管到一对辊子中的各个辊子12。
处于内缩位置的臂30离开收集道24，使收集道24可由滑阀装置29将其合闭。
与排除装置25一起，最好设有一个可定位的保护板36。
Claims (14)
1.一种均衡具有受控氧化环境的加热炉(10)中温度的方法，上述加热炉(10)包括至少一个与由多个辊子(12)构成的支承和传输表面相配合的保温室(11)，上述辊子(12)包括支承扁坯(19)的若干环(35)，在加热炉(10)内的上部设有多个烧嘴(18)，而多个吸气口(21)则设在加热炉(10)的下部，本方法的特征在于：对烧嘴(18)的供给调节成，保证在加热炉(10)内有强烈的氧化气氛，从而在炉(10)内的扁坯(19)的表面上获得所希望的可控制氧化皮层，上述强烈的氧化气氛被传输以便连续且均匀地环绕并围住扁坯(19)的全部周边，加热炉(10)在下游与一个用于清除所形成的氧化皮层的氧化皮清除装置(22)配合工作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：依照由烧嘴(18)所喷出的烟和气体的成分，氧化皮层的厚度和化学成分得到控制。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：由烧嘴(18)喷出的烟和气体利用分隔挡板(20)传输成与扁坯(19)的全部周边相协作，上述分隔挡板(20)定位成与烧嘴(18)相合作并垂直延伸靠近扁坯(19)的上表面。
4.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于：至少一个清除所形成的氧化皮层的工序设在炉(10)的中间位置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：至少在上述清除氧化皮层工序的下游设有一个测量在扁坯(19)表面的氧化皮层厚度的工序。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：上述测量氧化皮层厚度的工序控制烧嘴(18)工作参数的调节和修正，以便产生不同程度的氧化气氛。
7.如前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于：它至少包括一个从与辊子(12)相结合的支承环(35)的表面上清除氧化皮的工序。
8.如前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于：它采用本说明书的内容。
9.如前述权利要求中的任意一项所述的方法，其特征在于：它采用本说明书附图的内容。
10.一种具有受控氧化环境的加热炉(10)，它包括至少一个与由多个辊子(12)构成的支承和传输表面相配合的保温室(11)，上述辊子(12)包括支承扁坯(19)用的环(35)，多个烧嘴(18)设在加热炉(10)内部的上部，而多个吸气口(21)则设在加热炉(10)内部的下部，其特征在于：它包括多个用于引导和传送烟和气体的分隔挡板(20)，反述分隔挡板(20)与烧嘴(18)相配合确定位置并垂直延伸至靠近扁坯(19)上表面的位置，烧嘴(18)的供给应使得在加热炉(10)内生成强烈氧化气氛。
11.如权利要求10所述的加热炉(10)，其特征在于：它构造成至少具有两个单元(10a，10b)，其间置有一个用于清除氧化皮层的装置(22)。
12.如权利要求11所述的加热炉(10)，其特征在于：设有一个测量氧化皮层厚度的装置(31)与至少一个用于清除氧化皮层的装置(22)合作，而且至少是与设在下游的至少一个清除氧化皮层的装置(22)合作。
13.如权利要求11或12所述的加热炉(10)，其特征在于：与设在辊子(12)下面用于容纳排除的氧化皮的漏斗形道(24)相配合，设有一个从支承扁坯(19)并与辊子(12)结合在一起的环(35)的表面排除氧化皮的装置。
14.如权利要求13所述的加热炉(10)，其特征在于：一个氧化皮排除装置(25)至少负责两个辊子(12)。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITUS950175 | 1995-09-13 | ||
| IT000175A/95 | 1995-09-13 |
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| CN (1) | CN1152483A (zh) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101113873B (zh) * | 2006-07-28 | 2011-08-10 | 萨克米窑炉股份有限公司 | 用于陶瓷产品的隧道窑 |
| CN108139160A (zh) * | 2015-09-18 | 2018-06-08 | 施瓦兹有限责任公司 | 热处理系统 |
| CN112639383A (zh) * | 2018-07-30 | 2021-04-09 | 西马克集团有限公司 | 辊底式炉 |
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1996
- 1996-09-10 CN CN 96111988 patent/CN1152483A/zh active Pending
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