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谈谈轧钢加热炉坯料氧化

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1 钢的氧化

  1.1 从钢坯到成品材往往要加工多次,每加热一次有0.5%-3.0%的钢由于氧化而烧损。 

  1.2 常温干燥情况下氧化过程缓慢;200-300℃时表面产生氧化膜,湿度不大情况下氧化仍然比较缓慢;温度继续升高,氧化随之加快,900℃以上时,氧化过程开始激烈进行;如果以900℃时氧化烧损量为1,1000℃时为2,1100℃时为3.5,1300℃时为7。 

  1.3 氧化过程时炉内氧化性气体(O2,CO2,H2O,SO2)和钢的表面层的铁发生化学反应的结果,根据氧化程度不同生成几种氧化物:FeO,Fe3O4,Fe2O3。 

  2 影响氧化的因素

  2.1 加热温度:温度越高,扩散越快,氧化速度越大。

  2.2 加热时间:加热时间越长,氧化烧损量越多,应尽可能减少加热时间。

  2.3 炉气成分:当燃料中含S、H2S时,会产生低熔点的FeS,会加剧氧化进行。

  2.4钢的成分:C含量增加,烧损量有所下降;可能是由于生成CO,抑制氧化的结果。合金元素Cr、Ni,它们极易被氧化成相应的氧化物,但生成的氧化物膜层组织致密又稳定,防止深层氧化。

  3 加热炉坯料氧化控制措施

  3.1 掌握好加热温度和时间

  (1)高温区快速加热;

  (2)短期停轧时,不要减风,以免形成还原性气氛,将高价氧化铁还原成低价氧化铁,从而使其熔点降低而发生“粘钢”,并且防止轧后形成“麻点”。 

  3.2 控制好炉压:控制炉内气氛,减少冷空气吸入,对三段式连续加热炉来讲,这就要求必须控制好炉压,即将零压面控制在出料端炉底斜坡处,在均热段采用小煤气量、小风量,使其温度略低于加热段,从而抑制氧化铁皮进一步形成。而加热段采用大风量又使均热段没有完全燃烧的那部分燃料在加热段实现完全燃烧,促进高温区的进一步集中,这种操作方法称之为“大风量低炉压快热法”,很实用。

   3.3 特殊措施:用在特殊场合

  (1)采用间接加热:如用保温罩、辐射管或电加热,同时在被加热金属周围通保护气体,如N2,CH4,H2,CO等,这种工艺主要用于热处理炉。

  (2)无氧化直接加热:又称“敞焰无氧化加热”,在连续炉及室式炉上均有采用。其基本原理是高温短采用很小的空气消耗系数,靠高温预热助燃空气来保证必要的燃烧温度,没有完全燃烧的产物在炉子另一部分供入必要的空气使其燃烧完全,缺点是能见度差,也不能保证不脱碳。 

轧钢加热炉的技术应用情况!

据统计,我国约有330多座轧钢加热炉采用了蓄热式燃烧技术,节能效果能达到20%~35%。通过优化燃烧,还可进一步降低能耗。这需要在采用低热值燃料方面开展工作,增加高炉煤气、转炉煤气的应用,下面就由小编我来给大家简单的讲解一下!

轧钢加热炉的技术应用情况!

实现气氛控制的低氧化加热技术和气体保护的无氧化加热技术为,是降低氧化烧损、提高成材率的重要措施。该项技术甚至还能免去酸洗工序。目前,轧钢加热工序产生的氧化皮为3~3.5kg/t,全国一年因此的损耗估计约150万t钢材(约75亿元人民币);据欧洲学者计算,酸洗成本为15~20欧元/t,若能借其减少酸洗和酸的消耗,对保护环境,减少废酸再生处理压力等有明显作用。

国内有高线厂家采用了低温轧制工艺,其平均出炉温度已达到时950℃,最低已降至910℃,有的新建高线第1架轧机的功率已按850℃开轧温度来设计制造。低温轧制的总能耗比常规轧制降低约10%~15%。据日本鹿岛制铁所热轧厂的统计,降低钢坯出炉8℃,将节能4.2kJ/t,节能效果为0.057%。但低温轧制对钢坯加热温度的均匀性要求严格,130~150mm方坯的全长温差应不大于20~25℃。

轧制润滑技术可降低轧制力10%~30%,降低电耗5%~10%、减少氧化铁皮约1kg/t,从而可提高成材率0.5%~1.0%,还可降低酸洗的酸耗约0.3~1.0kg/t。国内多家轧钢厂成功应用于不锈钢和电工钢的生产,效果良好。今后在大力推广轧制润滑的同时,应加强对环保型轧制润滑介质、高效润滑技术和循环利用技术的研发。

控轧控冷技术是节能节材、高性能产品研发和生产中不可或缺的手段。DP钢、TRIP钢、TWIP钢、CP钢、AHSS钢、UHSS钢、高级别管线钢、建筑结构用钢、超细晶粒钢、免热处理钢等代表性的先进钢铁材料均采用控轧控冷技术生产。

控轧控冷技术除以物理冶金学学科的新发展为其技术基础外,还得益于新技术装备的研发,如可实现低温、大压下的强力轧机、超紧凑布置轧机、超快速冷却(Ultra Fast Cooling)、超级-在线加速冷却(Super-OLAC)装置、减定径机装备等。今后控轧控冷技术的发展将更强烈地依赖新型技术装备的研发。这是控轧控冷技术发展的重要特点,需引起重视。

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