輥底式加熱爐概況

1、輥底式加熱爐概況?36?2001年第12期?工業(yè)爐?輥底式加熱爐概況宋賢摘要介紹了輥底式加熱爐在薄板坯連鑄連軋生產線中的作用,輥底式加熱爐爐長選擇及爐型結構.主匿詞輥底式加熱爐爐長爐型結構OutlineofRollerHearthReheatingFurnaceSongXianAbstractThepaperdcsbcstheroleofrollerhearth矗lmaceintheCSPline,maceIg吐Iselectionanditssu0hKeywordsRollerhearthreheatingfnave,Furnacelef城Furnacestructure?1.輥底式加熱爐在

2、薄板坯連鑄連軋生產線中的作用邯鄲銀鐵集團有限責任公司薄板坯加熱爐是薄板坯連鑄機與薄板坯連軋機之間的連接設備,其作用是:(1)將連鑄機送來的薄板坯按工藝要求均勻地加熱至噼4溫度.目前投產的生產線連鑄坯入爐溫度一般在85O1050”C之間,出爐溫度(軋制溫度)為11(30l150,在爐內需提溫50300.要求出爐板坯長度與寬度方向溫差+10板坯邊部IrI范圍內)溫度比中部溫度高約40.f21在單尺坯軋制時,爐子能儲存若干塊單尺坯;當軋機按輥或出現(xiàn)事故停軋時,連鑄機送來的薄板坯可儲存在加熱爐內,保證連鑄機正常生產,爐子起到了緩沖,儲存的作用根據軋鋼工藝要求,單尺坯生產時,緩沖時間應12rain,確保

3、軋機有充足的時間換輥和處理事故.在薄板坯連鑄連軋生產線上,除了輥底式加熱爐外,還有部分生產工藝使用電感應加熱,鋼卷保溫爐和較短的輥底式爐組臺(ISP工藝步進式加熱爐(CONROLL:藝)來滿足上述要求,但由于種種原因這些組合加熱方式沒有得到較大發(fā)展.目前,使用爐長較長的輥底式加熱爐仍是薄板坯連鑄連軋生產工藝主流加熱設備,在邯鋼薄板坯連鑄連軋工程中,其輥底式加熱爐爐長選擇了178.8(1加熱爐)+662保溫爐吼.本文將就此進行討論.2.輥底式加熱爐爐長選擇表l列出部分已投產的薄板坯連鑄連軋生產線輥底式加熱爐爐長數據.早期的輥底式爐爐長不超過200m,隨著入爐帶坯長度與厚度增加,爐長隨之增加;尤其

4、是半無頭軋制生產工藝的出現(xiàn),荷蘭HOOGOVEN廠輥底式爐爐長已長達315m.爐長的確定與緩沖時問,供熱模式,倍尺坯倍尺數及建設場地是否允許有關.鋼鐵廠設計?37?表1輥庭式加熱妒爐長數據名爐USNUCOR(1CRAWFORI)SVILLEUSNUC0嘲2I-nKMAN墨西哥HILSA董特雷USBULERDYNAMCSUSALABAMATRICOCANADAALGOMAUSNORTHSTAR/IiHI)Delta德國11YSsEN荷蘭HODGOVENS埃及A瞄中國邯鋼中國珠鋼泰國NSM南非薩爾達屈亞(1)緩沖時間(僅對單尺坯而言)假定連鑄拉速為5m/rain,單尺坯長35m,坯間距2m,坯厚為

5、70mm,入爐坯溫900”C,出爐坯溫為1150”C,帶坯在爐內約需8min(與供熱模式有關)才能加熱到軋制溫度,則加熱段約需50m長(加上不供熱段.擺渡段約41m長,12rain緩沖時間約需爐長60m,加上帶坯傳送與軋制時間約3rain,需占爐長15m,考慮帶坯擺動空間6m,則所需總爐長約172m.當倍尺坯生產時,倍尺數一般較大,按倍尺坯長度定爐長提供的緩沖時間均大于工藝要求.需要指出的是,在實際連續(xù)生產中,緩沖時間是一個動態(tài)變量.由于連鑄速度比軋制速度慢,當一塊帶坯剛好軋完時,爐子倒出空間最多,緩沖時間最長;在兩線連鑄同時生產時,由于二線爐內的帶坯要擺渡到一線爐內,占用一線爐內的空間,緩沖

6、時間所需要的爐長空間要大得多.(2)供熱模式目前有2種常用的供熱模式:帶快速加熱段的供熱模式在帶快速加熱段的供熱模式下,帶坯在加熱段內長度和寬度方向都被完全加熱到軋制溫度后,則單尺坯快速通過爐子送至軋機;當長尺坯生產時,由于倍尺坯尾部加熱終了時,其頭部已到爐子出口,因此,只需將其從連鑄速度加速到軋機入口速度即可.由此可見,長,短尺坯混合生產時,爐長等于快速加熱段長度+倍尺坯長度+適當緩沖段長度.緩慢加熱供熱模式在緩慢加熱供熱模式下,帶坯需在個坯位(單尺坯)長度才能被加熱到軋制溫度.倍尺坯生產時,爐長不能用上述方法確定;只能根據各種綜合因素確定爐長,否則爐長將太長.為了節(jié)約投資,可以選定較短的爐

7、長.這樣一來,往往倍尺坯頭部已進入軋機,尾部還沒有加熱好.由于軋速高于鑄速,帶坯頭部是在以連鑄速度行進中加熱,當升溫速率一定時,要求供熱強度較小而帶坯中后部是在以軋制速度行進中加熱,要求供熱強度較大,熱工控制系統(tǒng)較為復雜倍尺坯倍尺數與建設場地由于倍尺坯生產時采用動態(tài)變厚度軋制技術(頭尾兩卷板較厚,:中間各卷可軋超薄帶1,因此倍尺坯倍尺數越大,可以得到更多高附加值的超薄帶,金屬收得率也將提高.然而,隨著倍尺坯倍尺數增大,爐長加長,基建投資和占地面積也增大,所以,應根據具體情況綜合考慮綜合以上因素,邯鄲薄板坯連鑄連軋輥底式加熱爐長度確定為178.8Tn(1加熱爐)+66m(2保溫爐)3.爐型結構在

8、2流(連鑄)2線(爐子)生產時,=線爐內的帶坯擺渡到一線爐內有兩種方式:攢穆式與擺動式兩種方式優(yōu)缺點比較見表2.瓣一,?38?2001年第12期表2撞動式與橫移式優(yōu)缺點的比較目前.兩種擺渡方式并存.在美國,由于爐子多用天然氣為燃料,動力線箍動系統(tǒng)易于解決,爐子多用橫移式擺渡.而使用低熱值燃料的作業(yè)線,由于燃斟管線較粗,不便與擺渡段隨動.只能采用橫移擺渡CSP輥底式加熱爐爐體結構發(fā)展至夸變化不大,爐體橫斷面見下圖.C,SP輥底式加熱爐爐體結構的主要特點有以下幾個方面:(1)低熱惰性為了適應入爐扳坯多品種規(guī)格和連鑄拉速的變化.要求爐子熱惰性小,能根據需要及時調節(jié)爐溫,因此,除爐底儲渣斗外,爐墻,爐

9、項均用耐火纖維Z型模塊作爐CSP輥底式加熱爐橫斷面結構圖鋼鐵廠設計?39?襯.珠鋼爐子耐火纖維模塊使用摩根一高斯勒(G0ssLER)公司產品,質量較好,投產至今爐襯未發(fā)現(xiàn)損壞(2)活動爐頂為了便于處理事故狀態(tài)F的艚內板坯,爐項做成活動爐頂,每段爐頂長10m左右用車闡吊車吊運.車間內有專門存放爐頂的維修區(qū).兩段活動爐頂之間用一段較短的固定爐頂密封(3)爐底儲渣斗連鏈坯落入爐內的氧化鐵皮由設于爐底的儲渣斗收集,儲渣斗底部安裝有氣動清渣門.由清渣工定時清除氧化鐵皮(爐底靖渣廊內設有專用叉車及渣斗,爐內的氧化鐵皮落入渣斗后由叉車運走).;爐底氣動渣門有平抽式(BIMONT設計)希J傾開式(LOI設計)

10、兩種.在擺動段,由于爐底支承梁結構限制.傾開式渣f傾動方向只能垂直于爐子作業(yè)線,傾斜流F的氧化鐵皮不能落入置于爐子正下方的渣斗內(爐底渣廊空間有限),這在今后建設中值得注意(4)爐輥爐輥有耐熱鋼無水冷爐輥和水冷爐輥根據使用部位爐溫,無水冷爐輥一般采用Cr28Ni48W5,C020,Co40等材料制成.所以價錢較高;水冷爐輥僅輥盤采用耐熱鋼材料.每根水冷爐輥上安裝45個直徑約300ram的耐熱鋼輥盤用于承托板坯,輥盤之間用絕熱材料乜扎,盡量減少熱損失.早期設計的輥底式加熱爐用一個變頻器驅動一組爐輥,相鄰兩板坯前邊一塊需要加速時,有可能干擾后一塊板坯,控制根不靈話;現(xiàn)在改為每根爐角由一套變頻電機(

11、帶減速機)驅動,每臺變頻電機由一套變頻器供電,增加了控制的靈活性每根水冷爐輥排水口均安裝溫度測量裝置并將排水溫.度輸入爐子計算機,蘭排水溫度超過52時報警,以便操作工及時排除故障.上頁圖所示的爐輥軸承座是安裝在爐子兩側鋼結構上,另一種結構是將爐輥軸承座安裝在爐兩側基礎上.兩種結構各有優(yōu)缺點,都能正常運行,關鍵在于安裝調斌.(5裝出料爐門.在爐子入口和出口處各安裝一套電動升碑爐門.正常生產時爐門處在半開狀態(tài).爐子升溫,保溫時處在關閉狀態(tài),爐子維修時爐門處在全開狀悉.(6)機械控制與板坯跟蹤機械控制:邯鋼CSP生產線為單尺坯生產線,控制模式為:爐子入口段爐輥述度與連鑄速度同步:當爐前大剪將板坯剪斷后,爐輥短時加速.使上一塊扳坯尾部與下一塊板坯頭部保持1.52m間距,然后恢復到與連鑄速度同步,直到整塊板坯被加熱到SLSg溫度:通過計算機計算,當板坯加熱終了時,立即加速將板坯送到爐子出口端;當得到軋機要鋼信號后,板坯以軋機入口速度出爐并與軋速保持同