加快加熱爐技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)進步推動我國中厚板事業(yè)科學(xué)發(fā)展(中厚板).ppt

加快加熱爐技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)進步推動我國中厚板行業(yè)發(fā)展 鞍山市戴維冶金科技開發(fā)有限公司 一 前言 近幾年來 我國中厚板生產(chǎn)技術(shù)和裝備有了很大的發(fā)展 很多新建和改造的中厚板軋機裝備都達到了國際先進水平 但因其加熱爐加熱質(zhì)量不良所造成我國鋼企在生產(chǎn)高強韌性 高內(nèi)在質(zhì)量 性能均勻等高品質(zhì)熱軋中厚板材產(chǎn)品時 與國外先進水平比有較大差距 難以適應(yīng)我國汽車 造船 石化 工程機械 橋梁 結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展 在這種形勢下 如何高效 經(jīng)濟地發(fā)揮我國中厚板加熱爐技術(shù)裝備的功效 合理地解決加熱質(zhì)量不良所引起的產(chǎn)品質(zhì)量問題 實現(xiàn)加熱 軋制 冷卻既中厚板組織性能與質(zhì)量的綜合控制 對鋼鐵企業(yè)調(diào)整品種結(jié)構(gòu) 提高產(chǎn)品質(zhì)量 擺脫粗放發(fā)展方式 提高鋼鐵企業(yè)競爭力具有重要意義 近10年來 鞍山市戴維冶金科技開發(fā)有限公司在該方面做了些工作 愿與各位領(lǐng)導(dǎo) 專家分享具體內(nèi)容如下 二 加熱質(zhì)量不良對產(chǎn)品質(zhì)量及能耗的影響 經(jīng)考察 我國中厚板廠生產(chǎn)一般皆采用常規(guī)軋制 因其加熱爐加熱質(zhì)量不良所造成產(chǎn)品質(zhì)量性能 資源浪費問題如下 一 爐型滑軌造成同板性能質(zhì)量均勻性差 1 加熱爐大部分是采用水冷滑軌 半熱滑軌的推鋼式加熱爐 易產(chǎn)生鋼坯加熱黑印 2 板坯長度短 3米以下80 步進式爐型爐底水梁間距小 遮蔽傳熱系數(shù)大 占60 下部爐膛傳熱效率低 造成出爐板坯陰陽面溫差大 爐型 3 由于上述兩種情況 造成同一塊板坯溫度分布不均勻 同板初始奧氏晶粒不均勻 導(dǎo)致同板性能質(zhì)量 外形尺寸均勻性差 二 加熱質(zhì)量不良對產(chǎn)品質(zhì)量及能耗的影響 二 加熱工藝規(guī)程 人工經(jīng)驗操作造成同類板材質(zhì)量與性能不穩(wěn)定1 加熱溫度高 波動范圍寬多數(shù)廠控工藝規(guī)程規(guī)定鋼坯加熱溫度為1200 1250 波動范圍150 左右 根據(jù)金屬學(xué)及熱處理理論 鋼的加熱溫度越高 晶粒長大速度越快 奧氏體晶粒越粗大 而在1150 有個平臺 若超過1180 奧氏體晶粒急劇長大 如果加熱至1200 1250 左右 則奧氏體初始晶粒過分長大 使板材經(jīng)過控制軋制 控制冷卻加工后晶粒也難以細化 造成板材強度性能普遍降低 SM50鋼進行多道次軋制時的組織和性能變化 通過軋制奧氏體和鐵素體變化的模擬圖 SM50鋼 摘自 控制軋制控制冷卻 改善材質(zhì)的軋制技術(shù)發(fā)展 日 小指軍夫著 二 加熱質(zhì)量不良對產(chǎn)品質(zhì)量及能耗的影響 2 加熱工藝制度粗糙造成板材質(zhì)量性能均勻性差多數(shù)工藝規(guī)程規(guī)定的加熱溫度范圍僅按鋼種分類 組 未按薄 厚產(chǎn)品規(guī)格細分 對于決定板材性能的終軋溫度這一關(guān)鍵工藝參數(shù)不設(shè)規(guī)定 控制 眾所周知 加熱溫度相同 因其軋制道次不同 終軋溫度不同 據(jù)國外有關(guān)資料闡述 終軋溫度越高 奧氏體晶粒越粗大 轉(zhuǎn)變后的鐵素體晶粒變粗大 并易出現(xiàn)魏氏組織 對板材的性能不利 導(dǎo)致板材性能質(zhì)量波動 一般要求終軋溫度盡可能接近奧氏體開始轉(zhuǎn)變溫度 起到相似于正火的作用 3 人工經(jīng)驗操作粗糙造成板材質(zhì)量性能不穩(wěn)定人工單值設(shè)定或遠距離手工操作供熱 配風(fēng)滯后 粗糙 加之板坯的入爐溫度高低 板坯的規(guī)格尺寸 薄厚 寬窄 軋制節(jié)奏的快慢 待軋時間的長短 煤氣熱值 壓力波動變化等動態(tài)干擾 造成同類板坯溫度 初始奧氏體晶粒波動范圍大 板材性能質(zhì)量不穩(wěn)定 在現(xiàn)有的工藝規(guī)程加熱制度中沒有 也無法 作出定量規(guī)定 人工經(jīng)驗操作一班一樣 一人一樣 不能統(tǒng)一 三 資源浪費大 碳排放量高單位燃耗 金屬氧化燒損率 碳排放量均高于國外先進水平10 15 例如 鞍鋼厚板廠2 采用加熱爐控制技術(shù)能耗降低9 31 二氧化碳排放量降低9 年減少二氧化碳排放量180182噸 中國GDP總額 每百萬元的單位能耗是美國的3倍 日本的6倍 三 解決辦法及途徑 一 軋鋼加熱爐孔洞式全熱滑軌 專利技術(shù) 1 結(jié)構(gòu) 功能特點 塊體主要合理設(shè)置隔熱孔洞 提高滑塊高度 采用雙列錯排大間距結(jié)構(gòu) 改變爐筋管上部隔熱包扎外形結(jié)構(gòu)尺寸 全爐使用熱滑軌 滑軌頂部加寬 雙真空冶煉 三 解決辦法及途徑 一 軋鋼加熱爐孔洞式全熱滑軌 專利技術(shù) 2 經(jīng)濟效益 提高鋼坯加熱質(zhì)量 減少黑印溫差70 80 提高加熱爐加熱能力10 以上 提高成材率 減少鋼坯氧化燒損率0 1 0 3 節(jié)約能源 降低加熱爐單位燃耗10 以上 提高鋼坯溫度均勻性 穩(wěn)定軋制工藝 滑塊運行穩(wěn)定可靠 使用壽命推鋼爐3年以上 步進爐8年以上 三 解決辦法及途徑 二 軋鋼加熱爐加熱過程最優(yōu)智能控制系統(tǒng) 專有技術(shù) 1 結(jié)構(gòu) 功能特點 自適應(yīng)軋制節(jié)奏 入爐鋼溫 鋼種 產(chǎn)品規(guī)格變化 執(zhí)行合理熱工制度 使加熱工藝過程處于最佳狀態(tài) 自適應(yīng)燃氣熱值 壓力的大范圍波動干擾 維持合理空燃比例 提高燃燒效率 真實反映出鋼溫度 并能進行前饋調(diào)節(jié) 確保出爐鋼溫符合工藝規(guī)程規(guī)定 15 可充分體現(xiàn)熱裝率 熱裝溫度水準(zhǔn) 熱裝節(jié)能效果 為企業(yè)裝管理提供依據(jù) 運行穩(wěn)定 可靠 投入運行率90 可實現(xiàn)低溫軋制 系統(tǒng)功能齊全 可追溯性強 有利于開發(fā)新產(chǎn)品 制定新工藝 統(tǒng)一四班操作 工藝工程師站 黑匣子測試 智能控制系統(tǒng)總貌畫面 三 解決辦法及途徑 二 軋鋼加熱爐加熱過程最優(yōu)智能控制系統(tǒng) 專有技術(shù) 2 經(jīng)濟效益 鋼坯開軋溫度 15 鋼坯軸向 或斷面 溫差 10 穩(wěn)定控制軋制 控制冷卻 軋制生產(chǎn)工藝 鋼坯斷面溫差 10 降低單位燃耗5 15 降低鋼坯氧化燒損率0 1 0 5 提高軋材產(chǎn)品質(zhì)量 降低生產(chǎn)成本 為企業(yè)生產(chǎn)高科技含量 高附加值產(chǎn)品 調(diào)整品種結(jié)構(gòu) 提高管理水平與市場競爭力奠定良好的基礎(chǔ) 三 解決辦法及途徑 三 燃氣熱值 定氧燃燒兩用儀 專利技術(shù) 1 結(jié)構(gòu) 功能特點 測量精度高 靈敏度高 測量速度快 滯后時間 10秒 運行穩(wěn)定可靠 維護量小 維護費用低 無需恒溫 恒濕的工作環(huán)境 2 經(jīng)濟效益 輔助實現(xiàn)低氧燃燒節(jié)約能源 控制爐氣氣氛 減少金屬氧化燒損 提高經(jīng)濟效益 三 解決辦法及途徑 四 高效輻射體爐型 專利技術(shù) 1 結(jié)構(gòu) 功能特點 增加爐膛對鋼坯的固體輻射體傳熱面積和輻射角度系數(shù) 縮短輻射傳熱距離 黑度系數(shù) 0 9 0 98 強化爐膛空間輻射 對流傳熱 提高爐膛傳熱效率5 10 干擾爐膛燃燒介質(zhì)混合火焰流動 復(fù)層流為紊流 縮短煤氣與助燃空氣混