环型加热炉热工制度的优化研究

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关键 词：环型加热炉；圆形料坯；温度均匀性，热工 制度 中图分类号 ：Ｔ ５ ． Ｑ１５１ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１０ －６ ９２ １）６０ ０ —３ ０ ２１ ３（０ １０ －０ ４０
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优化改进 。
收稿 日期 ：２ １－７Ｏ ；修 回 日期 ：２ １－８１ ０ １ －１ ０ ０ １ —１ ０
制要求 的加热炉热工制度 。由于环型加热炉 的环型构造 、 被加热料坯为圆形料坯 以及料坯在 炉底上摆放 的特点， 决
定环 型加热炉在加热 圆形料 坯时不 同于其他 加热炉的特 殊个性 Ｉ 给圆形料 坯环 型加 热炉 的热工 制度 的制定带来 ２ ］ ， 了新 的困难 。环型加热炉 构造特点 、以及料坯 的形状和 摆放方式的不 同，造成 了圆形料坯环型炉 内、压力分布 、
某加热 圆型 料坯的环型加热 炉， 由于加热坯料 的品 种 、规格 及产品规格 的变化 ，导致加热炉现有 的加热制
１ 圆形料坯加热过程的跟踪测试
环形钢 坯加 热炉主要参数如表 １ 示 。依据火焰炉 所 热工原理 ， １ 对于 轧钢加 热炉而言 ， ］ 根据火焰炉 的构造特 点 、热工操作 、以及料坯 的特性和轧制要 求，一般情况
进行分析 、 归纳 ， 此基 础上 ，按照轧制温度的要求，拟 在 定环型加热炉的新的热工制度， 对环型加热炉实施操作 。
表 １ 环形钢坯 加热炉主要参数
主要参数
燃烧 种类 炉 壁外 径／ ｍ
种类和数值
高炉 与焦 炉混 合煤 气 ２ ８
图 １ 热 电偶安装位置示意图 表 ２ 环型加热炉的加热制度
下便 可以获得加热炉 的热 工特性 关系 。从 而制定适合轧
度失效 ，经常性地 出现加 热不透 、加热不均 、脱碳 、氧
化甚 至出现过热 、过烧和化钢 现象，严重地影 响了加热
质量 和生 产过程的顺利进行 。为适应新 的生产 要求，尤
其是大规 格品种钢在加热 过程 中，避免 出现上述 产品质 量 以及 等料待轧的 问题 ，拟对该 环型炉 的加热 制度进行
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参考文献：
［】Ｌ ＡＯ， Ｒ ＮＣ Ｓ Ｏ Ｍ， Ｌ ．Ｔ ｅ ａｉＰｉｃｐｅ ｆ １ ＵＣ Ｆ Ａ Ｅ Ｃ ＫＹ ＥＳ ｈ ｓ ｒ ｉｌｓ Ｂ ｃ ｎ ｏ ａ ｌ ｔ ｄ ｅｕａ ｏ ｙｔ ［ ． ｎ ｕｔａ Ｈｅｔ ｇ ０ ０ ｌＥｅ ｒ ｅＲ ｇ ｌｔ ｎＳ ｓ ｍ Ｊ Ｉｄ ｓｉｌ ａｉ ，２ １ ｌ ｃｏ ｉ ｅ ］ ｒ ｎ
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阔的设定方法，可按照不同冶炼期设定：如装料后开始 点弧和穿井期 、主熔化期 、升温期等 。这样一 来，就能 够 在 响应 时间长短 、三相不平衡 控制 、电抗器 投入 或切 除方面 均达到最佳 ；③ 内控制环 （ 阻抗环 ）始 终在快速 工作 ，在几 个周波后 即能 消除扰动，恢复 到最 佳运行状 态 ，外控 制环 （ 功率环 ）修正阻抗环，它使 冶炼功率始 终保持最佳 。
摘要：针对环型加热炉存在的料坯加热不均、轧制产品质量不稳定的问题，基于火焰炉热工理论，对环型加热炉炉膛结构、热工操
作 以及料坯 的形状和规格 、 轧制工艺等进行了一系列分析 。依据料坯 的加热过程跟踪测试数据，结合环型加热炉的构造特点和 圆坯 加热特点 、以及现行加 热制度下 的热工过程分析，制定 了针对圆坯加热的新的热工制度 ，从而获得 了缩短加 热时间、提高温度均匀 性的良 好效果，很好地满足了 圆坯料轧制的产量和质量要求 。
作者简介 ：李朝祥（９３ ，男，安徽全椒人，教授，主要研究方 １６一） 向为炉 窑热工 理论 和设 备 ．
①数字式调 节系统具有 非常短的过渡过程 时间，它 能够在几个 周波 内消除扰动 ；② 数字式调节系统 具有宽
（）采 用了非常好 的泡沫渣控制 系统 ，使泡沫 渣的 ２ 化学成分和物理参数均为最佳， 并且使炉墙寿命显著延长。
加 热 设 备
ＤＯ ：１．９ ９ ．ｓｎ ０ ２１３ ． １．６ ０ Ｉ ０ ６ ／ ｉ ．１ ０—６ ９ ０ １ ． ２ ３ ｊ ｓ ２ ００
工业加热 第 ４ Ｏ卷２１ 年第 ６期 ０１
环型加热炉热工制度的优 化研究
李朝祥 ，张同辉 ，王世付２ ，蒋宗好２ ，邓 荣杰２
（． １ 安徽工业大学，安徽 马鞍山 ２ ３０ ；２ 马鞍山钢铁股份有 限公司 ，安徽 ４０２ ． 马鞍 山 ２３０） ４００
炉 内隔 墙最 低高 度， ｍｍ
６． ８４ ２ ０— ３０（ ７ ０ ３排）
７０ ０
１ 热段 加
２ 热段 加
均 热段
７ ０～ １ １ ０ Ｉ１ ０～ １２ ０ １２ ０ ～ ｌ２ ０ １２ ０～ ｌ ９ ０ ０ ６ ７ ７ ９ ７ ０ ２
允许工件尺寸（ ｘ ／ Ｍａ ） ｍｍ 设计 能力 ／・ ｔｈ
预热段 原有加 热 制度 ／ ℃ 新拟定加 热 制度 ／ ＇ ｃ 气 氛要 求 加热 炉实控 平 均 温度／ ℃ 中性
ｌｌ６ ６
炉壁 内径 ／ ｍ 炉膛 高度 ／ ｍ 炉膛 宽 度／ ｍ
ｌ．８ ９ ３ １Ｏ ． ４ ３ 百度文库． ４
炉底可布料长度／ ｍ 装炉能力／ 块
４
（） ３６ ． ８ ：６ －７
【】ＭＡＵ ，Ｒ Ａ Ｉ ． ｐｉ ｚｄＭｅ ｉｇ ｔ ｌ ｎ ｔ ２ ＲＯＢ ＯＳ Ｒ ＯＬ Ｏ ｔ ｅ ｌｎ ｍｉｅ ｈ ｍｉ ｔ ａＤａ ｗｉ ａ ｇｔｌ ｌｃ ｏ ｅ ｅ ｕａｏ ｙｔｍ ［ ． ＰＴＩｔ ｎ ｔ ｎ ｌ ｉ ｅｔ ｄ ｇ ｌ ｉｎ ｓ Ｄｉ ａＥ ｒ Ｒ ｔ Ｓ ｅ Ｊ Ｍ ｅ ａｉ ａ， 】 ｎｒ ｏ
加 热温 度／ ℃
３ ０～４ ０高 ６０ （ Ｄ－ ８ ８ ８ ＫＫ Ａ钢坯） 最 大 ３ ３
７０～ １ １ ０ ０ ３
９ ０～ １２ ０ ｌ ０ ５ ０ ０～ ｌ３ ０ １２ ０～ ｌ３ ０ １ ５ ２ ０ ７ ２ ０～ ｌ ９ ２ ０ ２
中性
２ ０ （） ２６ ． ０ １ ２ ：６ ．９
加 燕 设 备
气体流 向以及 向物料 的传热 方式上区别与其他 连续式加
《 工业加热》 ０ ０ １ 第４ 卷２１ 年第 ６ 期
热炉，造成了对环型加热炉热工制度的制定上与普通连 续式加 热炉的 区别 。为 了获得 料坯在环型炉 内更加准确 的热工行为，最有效 的办法是在火焰炉热工理论指导下， 进行料坯加热过程 跟踪实验 。通过在特定的加热方式下， 跟踪料坯 的加热过程 ，获得料 坯在 环型加热炉 内不 同区 段上 的升温特 点 、升温趋势 以及断面温差等特 点，获取 环型加 热炉膛 传热方面 的重要信息，基于这 些信 息，对 环型加 热炉就 圆形料坯加热 过程 的热工行为 、传热特点
２８ ２
弱还 原性 或 中性 中性 或弱 氧化
３Ｉ １ １ ７ ９ ２
烧嘴类型
烧 嘴／ 个 煤 气正 常使 用压 力／ａ Ｐ
平焰烧嘴 ＭＰ １０× １ Ｑ一５ ２（／ ２英寸）
６ ０ ４０ ０— ８ ０ ０ ０ ０
烧嘴 分布 状况 个 均 热段 １，加热 Ｉ段 ２，加 热 Ｉ １，预热 段 １ ４ Ｉ ０ 段 ４ ２