加快加熱爐技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)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(jìn)步推動(dòng)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(jī)裝備都達(dá)到了國際先進(jìn)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(qiáng)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(shí) 與國外先進(jìn)水平比有較大差距 難以適應(yīng)我國汽車 造船 石化 工程機(jī)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(jì)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(shí)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(fèi)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(jìn)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(yàn)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(dòng)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(dòng)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(gè)平臺(tái) 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(xì)化 造成板材強(qiáng)度性能普遍降低 SM50鋼進(jìn)行多道次軋制時(shí)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(xì)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(dòng) 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(yàn)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(yuǎn)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(shí)間的長短 煤氣熱值 壓力波動(dòng)變化等動(dòng)態(tài)干擾 造成同類板坯溫度 初始奧氏體晶粒波動(dòng)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(yàn)操作一班一樣 一人一樣 不能統(tǒng)一 三 資源浪費(fèi)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(jìn)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(diǎn) 塊體主要合理設(shè)置隔熱孔洞 提高滑塊高度 采用雙列錯(cuò)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(jì)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(yùn)行穩(wěn)定可靠 使用壽命推鋼爐3年以上 步進(jìn)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(diǎn) 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?xì)鉄嶂?壓力的大范圍波動(dòng)干擾 維持合理空燃比例 提高燃燒效率 真實(shí)反映出鋼溫度 并能進(jìn)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(yùn)行穩(wěn)定 可靠 投入運(yùn)行率90 可實(shí)現(xiàn)低溫軋制 系統(tǒng)功能齊全 可追溯性強(qiáng) 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(jì)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?xì)鉄嶂?定氧燃燒兩用儀 專利技術(shù) 1 結(jié)構(gòu) 功能特點(diǎn) 測量精度高 靈敏度高 測量速度快 滯后時(shí)間 10秒 運(yùn)行穩(wěn)定可靠 維護(hù)量小 維護(hù)費(fèi)用低 無需恒溫 恒濕的工作環(huán)境 2 經(jīng)濟(jì)效益 輔助實(shí)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(jì)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(diǎn) 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(qiáng)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(dòng) 復(fù)層流為紊流 縮短煤氣與助燃空氣混