螺纹钢轧制节能新技术_棒材轧制节能新技术

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螺纹钢轧制节能新技术_棒材轧制节能新技术

传统的螺纹钢、棒材轧制为炼钢炼出的钢坯经堆垛冷却后，运至轧钢厂，再经感应加热炉进行加热后轧制成钢材。直接轧制是节能最理想的工艺，但连铸坯从结晶器出来经过弯曲水冷段时，一般角部温度已经偏低，加上连铸机距离轧机较远，整体温度也下降不少，需要对角部补热均热。电感应加热具有占地少、加热快、不必存储能量等优点。

一、工艺方案

1、提温能力：整条坯加热到1100℃；

2、均温能力：通过感应加热炉后，保证钢坯的温度均匀性好于加热前的自然状态；

3、在线速度最高15m/min，速度调节范围为9~15m/min，每条钢坯的速度是恒定不

变的。

4、温度分布：连铸坯截面温度区域分布特点，内部温度属于高温区域，温度为1100℃；

外部为低温区，温度为800℃，低温区为需要提升300℃的部分；连铸坯头尾温度分布特点，通常头部温度比尾部温度低约50℃。

5、感应加热炉成套设备

a）按照工艺指标，在1分钟内从800℃升高到1100℃，所需加热功率取整为5700KW； b）理论计算吨坯的耗电量为38度（如加温200摄氏度，吨坯的耗电量为25度）； c）为保证感应加热炉连续工作的可靠性，我们将5700KW中频电源分成2台设备，每台5700KW，1用1备；

d）根据电源的数量设置，确定采用四台感应炉（二用二备），两台组成一套，由一台中频电源供电；

e）每套两台置于3只夹送辊之间，辊间距2.6米，入口朝来坯方向需设置两组夹送辊，辊间距为1.6米，辊径约200mm。有效感应器长度约1米，感应器总长度为1.2米；

寸为280×280，耐火材料厚度20mm，钢坯四周与耐火材料净空间为45mm；

g）沿感应加热炉辊道中心线应设计氧化皮冲洗沟，深度大于电缆沟，并单向放坡，在坡底拐弯引出辊道，进入氧化皮沉淀坑，定期打捞。

6、钢坯在中速传动区的速度，必须满足从中速减至慢速的10米安全距离。保证钢

坯在进入感应炉时速度已经降至慢速匀速状态。

7、采用二点测温：入口匀速段距入口7米的位置，设一路测温仪，检测钢坯的温

度，用以判断温度分布，并选择适合的中频电压，入口匀速段距入口1米的位置，设一路行程开关，用以启动中频电源升压加温。距离出口1米的位置设一路测温仪，用以显示加热后的温度。

8、温度控制模式：

a)采用简单的分段选择模式，将钢坯的温度以700℃为起点按50℃的步幅进行分

段，各段对应不同的中频电压（通过现场试验设定各段对应的中频电压）；

b)若钢坯温度在800-850℃范围时，选择中频电压为1600V；对应850-900℃的

中频电压为1500V，对应900-950℃的中频电压为1400V，依次设定；

c)感应加热炉出口的钢坯温度理论上最多相差50℃，即温度范围在1050-1100℃；

d)当感应炉空载（无钢坯）时，中频输出电压自动降低到能够稳定工作的最低幅

度约为200V。

二、节能效益分析

1、原加热炉钢坯从炼钢连铸机拉出后在冷床上有700-900℃的温度，钢坯潜热没有得

到有效利用。钢坯经感应加热炉加热后，钢坯表面由于氧化损失达1.5%左右。加热钢坯工艺煤耗为80千克/吨钢（发热值6400千卡/千克），折合72千克标准煤；

技改后工艺能耗为每吨钢耗电38千瓦小时，折合13.3千克标准煤；

2、采用螺纹钢轧制节能新技术_棒材轧制节能新技术预计产钢材19万吨计，则年节

约标准煤为：（72-13.3）÷1000×190000吨=11153吨标准煤。

3、节能原理：

钢坯从连铸机拉出后，表面有750～850的温度，内部温度甚至高达950～1000℃,而感应加热的基本原理之一集肤效应，就是热能是由表面加热逐步向内传导，事实上，钢坯内部三分之一不需要提温的，依据不同钢坯截面尺寸，选择不同的频率，即可得到最佳加热效率。

4、节能点：

a)感应加热的高能源利用率可高达65～75%，而传统蓄感应加热炉仅为25～30%。

b)感应加热钢坯表面氧化仅为0.5%，而蓄热炉可达1.5～2%。

四、感应加热系统技术规格：

1、设计条件和基本参数

●加热钢种材质：碳钢、合金钢

●可加热钢坯尺寸：160mm×160mm×12000mm；

●入炉前钢坯最大弯度：≤3mm/M

●钢坯入炉前温度：表面≥800℃，内部900℃～950℃

●钢坯出炉温度：1050℃

●加热能力：100吨/h

●吨钢单位电耗：≤40～50度

●辊道运行速度：～16m/min (0～16m/min变频调速)

●整个加热过程实现PLC自动控制，并适时显示加热数量等生产记录

●水冷托辊及导向辊材质：无磁不锈耐热钢

2、设计基本原则

本技术方案遵循以下原则：

●采用的技术先进、实用、安全、可靠；经济合理。

●设计和设备选型按照国家有关“节能、环保、安全、卫生”等国家标准进行。

●设计的技术性能满足生产工艺要求，保证产品质量。

3、执行标准

●JB4086-85 《中频感应应用电控设备技术条件》

●GB10067.3-88《电热设备基本技术条件·感应电热设备》

4、自动控制系统

西门子PLC及10寸彩色触摸屏，进出料口装有美国雷泰红外线测温仪，实现了PLC 闭环控制，并对生产情况进行实时监测与控制

自动控制系统流程

在本界面中，上半部分左面显示的是“实际温度和设定温度”中间显示的是“设备的工作状态”。还有“温度控制与不控制”转换开关。右面输入“操作员的名字和他的工位号”

本界面的下半部分显示的是设备在运行过程中的“温度控制曲线”的状态。