加热炉培训教材

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第一章加热原理

一、钢加热的目的

1.提高钢的塑性，以降低钢在热加工时的变形抗力，从而减少轧制

中轧辊的磨损盒断辊等机械设备事故。

2.使坯料内外温度均匀，以避免由于温度应力过大造成成品的严重

缺陷或废品。

3.改善金属的结晶组织或消除加工时所形成的内应力。

总之，钢的加热对于钢材的质量、产量、能耗以及机械寿命等都有直接关系。

二、钢的加热工艺：

1.钢的加热工艺包括：

1)加热温度

2)加热速度

3)加热时间

4)炉温制度

5)炉内气氛

1.1 钢的加热速度：加热时间内，钢在加热时的温度变化叫钢的加热

速度。（单位：℃/h或℃/min、mm/min）

1.2钢的加热制度：钢在加热炉内加热升温的温度变化过程叫钢的加

热制度。

1)加热制度考虑的因素：

●钢种

●坯料尺寸

●装炉方式（冷装/热装）

●炉膛结构

●坯料在炉内的布置方式（单、双排，推钢、步进梁式、辊

底式等）

2)加热制度从炉型分为：

●一段式

●二段式

●三段式

●多段式

三、钢的加热缺陷

1.钢的加热缺陷包括：

●钢的氧化

●脱碳

●过热、过烧

●加热温度不均匀

2.预防加热缺陷的措施

2.1 钢的氧化

1)定义：钢在加热炉内加热时，钢的表面同炉气中的CO2、H2O、

O2、SO2发生反应，生成氧化铁皮的过程叫钢的氧化。

2)生成的氧化铁皮即所说烧损，通常为0.5~3%。氧化铁皮结构示

3)影响氧化的因素：加热温度、加热时间、炉气成分、钢的成分

等。

●加热温度的影响：在850~900℃以下时，钢的氧化速度很小；

当达1000℃以上时，钢的氧化速度急剧增加。

●加热时间的影响：在相同条件下，加热时间愈长则钢的氧

化层愈厚。

●炉气成分的影响：火焰中的炉气成分决定与燃料成分、空

气消耗系数、完全燃烧成都等。炉气成分对氧化的影响很

大。按照对钢氧化的效应把炉气分为：氧化性气氛、中性

气氛和还原性气氛。

●钢的成分的影响：对于碳钢随其含炭量的增加钢的烧损量

有所下降。合金元素如Cr、Si、Mn、Al等本身即已被氧化

成相应的氧化物，但由于这些氧化物组织结构十分致密稳

定，可进一步阻止钢的氧化。

4)减少氧化的措施：

●快速加热：减少钢在高温取得停留时间，加热能力与轧钢

能力相匹配。

●控制炉内气氛：保证煤气完全燃烧的前提下，减少过剩空

气量。

●保持微正压操作。

●减少燃料中的水分、含S量。

2.2 钢的脱碳

1)定义：钢在加热时除表面被部分氧化烧损外，炉气中的氧化

性气体还要和钢中的碳（即Fe3C）发生反应而使钢中的

碳含量降低，这种现象称为钢的脱碳。

2)脱碳的危害：脱碳后钢的机械强度（尤其是硬度）大为降低，

严重时其疲劳强度也降低（如弹簧钢）。

3)影响脱碳的因素：加热温度（1100℃左右是峰值）、加热时间、

炉气成分、钢的成分等。

4)预防措施：

●快速加热，减少钢在高温段的停留时间。

●正确选择加热温度，避开易脱碳的峰值范围。

●适当调节和控制炉内气氛。

2.3 钢的过热、过烧

1)钢的过热：当钢的加热温度超过临界点后，钢的晶粒开始长大，

温度愈高，加热时间愈长，晶粒长大愈显。晶粒长大后使其机械性能变坏，这种现象叫钢的过热。

●防止钢过热的措施：

?掌握好加热温度

?减少钢在高温段的停留时间

?适当缩短加热时间

2)钢的过烧：当钢的加热温度比过热更高，时间更长，不仅钢的

晶粒长大，而且晶粒之间的边界开始融化，氧进入晶粒间隙，使金属发生氧化并促使融化，导致晶粒间的结合力被破坏，是钢失去本身的强度和塑性，这种现象叫钢的过烧。

●防止钢过烧的措施：

?避免加热温度过高

?减少钢在高温段的停留时间

?减少过剩空气量

2.4 钢的加热温度不均

1)原因：加热时间不足、均热时间不足、燃料分配不当。

2)内容：心表温度不均、上下表面温度不均、长度和宽度方向

上温度不均。

3)预防措施;

?钢的加热温度应严格按照钢种的温度制度、供热制度和炉

压制度进行操作。

?适当延长钢的加热时间和均热时间。

?提高下加热炉堂温度，适当延长钢在均热段的停留时间。

?适当调整烧嘴的开启度、及时开启的个数，来调整燃料在

长度和宽度上的分配。

3.