CN115305342A - 一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，涉及轧钢工艺技术领域。本发明的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，将退火炉分为四个炉段，第一炉段对带钢表面残留油分进行燃烧清除，炉底辊采用水冷辊；第二炉段采用辐射管对带钢继续加热到退火温度，其炉底辊采用钢丝辊，通过高速旋转，以将带钢上剥落的铁粉及氧化铁皮清除；第三炉段通过均热炉对带钢进行脱碳退火，其炉底辊采用耐磨碳套辊，炉内露点控制在5℃以下；第四炉段将带钢冷却至目标温度，其炉底辊采用耐热钢辊，耐热钢辊表面喷涂耐磨涂层，通过对各炉段炉辊配置及工艺优化，从而减少炉内炉辊结瘤及磨损缺陷，避免操作过程中停炉更换炉辊造成的损失。

Description

一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法
技术领域
本发明涉及轧钢工艺技术领域，更具体地说是一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法。
背景技术
硅钢退火炉一般为卧式退火炉，带明火加热的无取向硅钢退火炉各炉段配置一般为明火加热+辐射管加热+均热+冷却，而中低牌号无取向硅钢产品存在较多以H2+H20+N2作为保护性气氛进行脱碳退火的工艺制度，由于硅钢产品在连退生产时工艺温度较高且均为卧式炉，因此，硅钢连退炉常使用上百根碳套辊作为炉底辊，碳套辊以石墨为材质，石墨为多孔隙材料，在高温运行时与炉内H2、H20、O2反应，经常出现辊面孔洞，当原料清洗不良时或板面氧化时，铁粉及氧化铁皮在辊面孔洞内不断生长形成结瘤板面上造成麻点，除此之外，因炉内湿气氛辊面氧化在高速下与带钢形成摩擦，极易出现磨损，当辊径减小到一定程度时，将会产生边浪及折边缺陷，必须进行停机更换，影响生产节奏增加生产成本，根据碳套辊使用情况及工艺情况，一般情况下碳套辊结瘤主要出现在温度较高区域，而磨损主要存在于露点较高区域，炉内仅采用碳套辊单一品种无法满足生产需求。因此针对此，减少炉辊结瘤及磨损是急需解决的技术问题。
经检索，关于解决上述的不足，目前已有相关专利公开。如，中国专利申请号为：201110118794.8、申请日为：2011年5月10日、授权公告日为：2013年11月6日，公开了一种控制板带连续退火炉碳套辊结瘤的方法，该方法是在接触炉辊一面喷淋或涂敷温度50-100℃的饱和NaCl水溶液并烘干，按照常规工艺进行退火处理，使微小熔融液滴状的NaCl均匀填充在石墨碳套辊高温下产生的微小孔隙中，出炉后对无取向硅钢表面进行干刷或喷淋、刷洗及清理操作。NaCl不仅起到了润滑作用，减少无取向硅钢及碳套辊之间的摩擦，而且填充碳套辊表面微小孔隙，起到预防和控制碳套辊表面结瘤的作用，从而可延长碳套辊更换周期一倍以上，极大减少无取向硅钢表面划伤及硌印缺陷，提高钢板表面质量。该方法主要通过NaCl填充碳套辊表面孔隙，但无法根除无取向硅钢在炉内氧化物来源问题，因此对防止炉辊结瘤的效果有限。
又如中国专利申请号为：201510278410.7、申请日为：2015年5月27日、申请公布日为：2015年9月2日，公开了一种除瘤方法，该方法是在检测到退火炉中的碳套辊结瘤时，通过将退火炉炉内的露点控制在25～30℃之间，将炉内气氛调节为氧化性气氛，使铁粉与碳套辊发生轻微反应，破坏结瘤物的附着点。然后降低退火炉的炉温和控制碳套辊的运行速度，降温速度控制在100℃/h～150℃/h之间，使碳套辊和无取向硅钢之间形成速度差，且将速度差控制在10％～20％。利用结瘤物与碳套辊的膨胀系数不同，使结瘤物与碳套辊间产生应力，降低结瘤物与碳套辊表面的结合力，然后利用速度差使碳套辊和无取向硅钢之间产生摩擦力，并通过摩擦力使结瘤物脱离碳套辊辊面进行除瘤。该方法是在结瘤物已经形成后，通过降温修磨将结瘤物去除。不能防止碳套辊结瘤的产生，且对实际生产效率带来很大的影响。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术中炉辊结瘤主要以在线修磨等事后措施降低缺陷等问题，本发明提出一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，将退火炉分为四个炉段，各炉段分别为明火加热段、高温加热段、均热段和冷却段，通过对各炉段炉辊配置及工艺优化，从而减少炉内炉辊结瘤及磨损缺陷，避免操作过程中停炉更换炉辊造成的损失。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，带钢经清洗段去除表面油份及铁粉，再进入退火炉进行脱碳退火，从而得到所要求的铁损及磁感性能；退火炉分为四个炉段，各炉段分别为明火加热段、高温加热段、均热段和冷却段；明火加热段炉底辊采用水冷辊；高温加热段炉底辊采用钢丝辊；均热段炉底辊采用耐磨碳套辊；冷却段炉底辊采用耐热钢辊。退火炉炉内气氛为湿气氛，通过对各炉段炉辊配置及工艺优化，从而减少炉内炉辊结瘤及磨损缺陷，避免操作过程中停炉更换炉辊造成的损失。
进一步的技术方案，所述明火加热段为第一炉段，第一炉段对带钢表面残留油分进行燃烧清除，炉底辊采用水冷辊，水冷辊温度为50℃～85℃，通过对水冷辊温度控制，从而减少水冷辊出现斑迹等缺陷。
进一步的技术方案，燃烧采用预热无氧化炉(PH/NOF)，预热炉PH利用NOF排出烟气的物理热、NOF未燃烬气体和SF流过来的氢气燃烧的化学热来预热带钢，NOF采用明火烧嘴以将带钢快速加热到规定的温度。
进一步的技术方案，所述高温加热段为第二炉段，第二炉段采用辐射管(RTF炉)对带钢继续加热到退火温度。
进一步的技术方案，第二炉段炉底辊采用辊面由耐热钢丝组成的钢丝辊，钢丝辊上钢丝密度为65％～80％，通过高速旋转，钢丝辊与带钢相互作用，从而将带钢上剥落的铁粉及氧化铁皮清除，避免污染后续带钢。
进一步的技术方案，所述均热段为第三炉段，通过均热炉(SF段)对带钢进行脱碳退火；第三炉段的炉底辊采用耐磨碳套辊，炉内露点控制在5℃以下。
进一步的技术方案，所述冷却段为第四炉段，冷却段通过一定冷却速度将带钢冷却至目标温度；第四炉段的炉底辊采用耐热钢辊，耐热钢辊表面喷涂耐磨涂层。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，带钢经清洗段去除表面油份及铁粉，再进入退火炉进行脱碳退火，退火炉分为四个炉段，各炉段分别为明火加热段、高温加热段、均热段和冷却段，通过对各炉段炉辊配置及工艺优化，从而减少炉内炉辊结瘤及磨损缺陷，避免操作过程中停炉更换炉辊造成的损失；
(2)本发明的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，第一炉段对带钢表面残留油分进行燃烧清除，炉底辊采用水冷辊，通过对水冷辊温度控制，从而减少水冷辊出现斑迹等缺陷；
(3)本发明的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，第二炉段炉底辊采用辊面由耐热钢丝组成的钢丝辊，通过高速旋转，钢丝辊与带钢相互作用，从而将带钢上剥落的铁粉及氧化铁皮清除，避免污染后续带钢；
(4)本发明的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，均热段为第三炉段，通过均热炉对带钢进行脱碳退火；第三炉段的炉底辊采用耐磨碳套辊，炉内露点控制在5℃以下，从而延长碳套辊使用寿命；
(5)本发明的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，却段为第四炉段，冷却段通过一定冷却速度将带钢冷却至目标温度；第四炉段的炉底辊采用耐热钢辊，耐热钢辊表面喷涂耐磨涂层，以大幅提高炉辊使用寿命，从而减少备件消耗。
具体实施方式
带钢经清洗段去除表面油份及铁粉，再进入退火炉进行脱碳退火，从而得到所要求的铁损及磁感性能；退火炉分为四个炉段，各炉段分别为明火加热段、高温加热段、均热段和冷却段；明火加热段炉底辊采用水冷辊；高温加热段炉底辊采用钢丝辊；均热段炉底辊采用耐磨碳套辊；冷却段炉底辊采用耐热钢辊。退火炉炉内气氛为湿气氛，通过对各炉段炉辊配置及工艺优化，从而减少炉内炉辊结瘤及磨损缺陷，避免操作过程中停炉更换炉辊造成的损失。相应的保证后续操作的板面质量，以解决现有炉辊结瘤主要以在线修磨等事后措施或从清洗质量上进行降低缺陷，未从炉辊本身上进行消除缺陷等问题。
为进一步了解本发明的内容，以下对发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，所述明火加热段为第一炉段，第一炉段对带钢表面残留油分进行燃烧清除，炉底辊采用水冷辊，水冷辊温度为50℃～85℃，通过对水冷辊温度控制，从而减少水冷辊出现斑迹等缺陷。
燃烧采用预热无氧化炉(PH/NOF)，预热炉PH利用NOF排出烟气的物理热、NOF未燃烬气体和SF流过来的氢气燃烧的化学热来预热带钢，NOF采用明火烧嘴以将带钢快速加热到规定的温度。
本事实例中，通过对水冷辊温度控制，每月减少水冷辊斑迹缺陷20吨，每年减少质量损失约48000元。
实施例2
本实施例的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于：所述高温加热段为第二炉段，第二炉段采用辐射管(RTF炉)对带钢继续加热到退火温度。
第二炉段炉底辊采用辊面由耐热钢丝组成的钢丝辊，钢丝辊上钢丝密度为65％～80％，通过高速旋转，钢丝辊与带钢相互作用，从而将带钢上剥落的铁粉及氧化铁皮清除，避免污染后续带钢。
本事实例中，通过将RTF炉的17根碳套辊更换为钢丝辊，炉辊使用时长由原先碳套辊周期3个月，延长为钢丝辊使用周期48个月。减少备件消耗费用120万。
实施例3
本实施例的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，基本结构同实施例2，不同和改进之处在于：所述均热段为第三炉段，通过均热炉(SF段)对带钢进行脱碳退火；第三炉段的炉底辊采用耐磨碳套辊，炉内露点控制在5℃以下。
本事实例中，将SF1-55#露点降低至5℃以下，碳套辊使用寿命由2个月延长至10个月，年减少备件消耗费用247万。
实施例4
本实施例的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，基本结构同实施例3，不同和改进之处在于：所述冷却段为第四炉段，冷却段通过一定冷却速度将带钢冷却至目标温度；第四炉段的炉底辊采用耐热钢辊，耐热钢辊表面喷涂耐磨涂层。
本事实例中，将冷却段炉辊更换为耐热钢辊，炉辊使用寿命由6个月延长至24个月，年减少备件消耗费用30万元。
实施例1～4年节省备件费用共计397万，因炉辊磨损造成的折边缺陷下降为0，减少折边缺陷损失每年40万元；减少麻点缺陷损失每年26万元；每年减少机组停机开炉4次。
对比例1：
调整水冷辊温度控制，将温度控制在40-50℃。
对比例2：
将RTF炉的3区及4区高温段，隔花安装钢丝辊及普通碳套辊，跟踪炉辊磨损情况。
对比例3：
调整SF炉段加湿，控制SF前段露点为＞5℃，跟踪炉辊磨损情况。
对比例4：
控制SF后段露点＜5℃，跟踪炉辊磨损情况。
对比例5：
将冷却段炉辊隔花安装耐热钢辊及普通碳套辊，跟踪炉辊磨损情况。
表1炉辊使用周期
Figure BDA0003795429880000051
表2缺陷情况
Figure BDA0003795429880000052
结合表1～2可知，使用本发明各实施例所述的技术方案，减少了炉辊磨损，提高了炉辊使用周期，减少生产成本，达到预期效果。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，其特征在于：带钢经清洗段去除表面油份及铁粉，再进入退火炉进行脱碳退火；退火炉分为四个炉段，各炉段分别为明火加热段、高温加热段、均热段和冷却段；明火加热段炉底辊采用水冷辊；高温加热段炉底辊采用钢丝辊；均热段炉底辊采用耐磨碳套辊；冷却段炉底辊采用耐热钢辊。
2.根据权利要求1所述的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，其特征在于：所述明火加热段为第一炉段，第一炉段对带钢表面残留油分进行燃烧清除，炉底辊采用水冷辊，水冷辊温度为50℃～85℃。
3.根据权利要求2所述的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，其特征在于：燃烧采用预热无氧化炉，通过明火烧嘴将带钢快速加热到规定的温度。
4.根据权利要求1所述的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，其特征在于：所述高温加热段为第二炉段，第二炉段采用辐射管对带钢加热。
5.根据权利要求4所述的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，其特征在于：第二炉段炉底辊采用辊面由耐热钢丝组成的钢丝辊，钢丝辊上钢丝密度为65％～80％。
6.根据权利要求1所述的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，其特征在于：所述均热段为第三炉段，第三炉段的炉底辊采用耐磨碳套辊，炉内露点控制在5℃以下。
7.根据权利要求1所述的一种预防无取向硅钢退火炉炉辊结瘤及磨损的方法，其特征在于：所述冷却段为第四炉段，第四炉段的炉底辊采用耐热钢辊，耐热钢辊表面喷涂耐磨涂层。
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