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钢坯热送热装管理制度
编号：XSC-002
(第二版)
（受控）
2014-3-26发布2014-4-1实施
新兴铸管股份公司武安工业区生产管理部
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2 换版修订2014.3.26
钢坯热送热装管理制度
（编号：XSC-002）
（第二版）
1 总则
1.1 目的：根据公司能源管理的要求，进一步提高连铸坯的热送热装率及热送热装温度，降低煤气消耗，节省能耗。
1.2 范围：此制度适用于武安工业区生产管理部、能源环保部、炼钢部、轧钢部、运输部。
2 管理职责
2.1 生产管理部和能源环保部负责制定提高钢坯热送热装的管理制度。能源环保部负责热送率、热送温度、热装率和热装温度指标的下达、监督和考核。生产管理部负责生产组织过程中影响热送热装的环节进行监督考核。
2.2 炼钢部完善钢坯库管理制度，落实各项措施，提高钢坯热送率及热送温度，确保热送率97%以上（待判钢、试验钢除外）。其中：二连铸供一轧的热送坯500℃以上的比例不低于40%，400℃以上的比例不低于90%，500℃以上的热坯一轧优先热装；一、二连铸供二轧的热送坯400℃以上的比例不低于90%。
2.3 轧钢部完善连铸坯热送热装管理制度，落实各项措施，提高钢坯热装率及热装温度，确保热装率100%（工艺检修除外）。轧钢部调度室负责按日统计一轧和二轧车间的热送率、热装率、热送温度、热装温度，出现异常情况及时报生产管理部、能源环保部；负责月底汇总全月数据报生产管理部和能源环保部；负责分析没有完成热装率计划的原因，并制定改进措施。
2.4 运送钢坯的车辆为运输部管理，运输部必须保证车辆的完好。
3 管理制度
3.1 日常管理
3.1.1 轧钢部调度室与炼钢部调度室做好钢坯生产计划的联系协调工作，确保连铸坯生产与轧钢车间生产协调一致。
3.1.2 炼钢部调度室负责监督《炼钢部钢坯库管理制度》的执行。
轧钢部调度室负责监督《轧钢部连铸坯热送热装管理制度》的执行。
3.1.3 炼钢部调度室协调监督钢坯出库工作，确保钢坯及时装车热送，减少非计划钢坯落地。对非计划落地的炉数、吨数、原因、责任人进行统计并考核。
3.1.4 运输部负责车辆维护工作，减少车辆的故障率。因为车辆故障造成的钢坯落地由运输部负责，炼钢部负责统计车辆故障时间，以及由此造成钢坯落地的炉数、吨数。
3.1.5 对轧钢部卸车不及时影响钢坯落地，炼钢部调度室及时与轧钢调度室联系，并统计由此造成落地钢坯的炉数、吨数。
3.1.6 轧钢部调度室协调监督钢坯及时卸车，杜绝因为卸车慢影响钢坯车及时返回造成炼钢车间的钢坯落地。轧钢部调度室统计影响卸车情况并考核。
3.2 数据统计
3.2.1 热送率、热装率、热送温度、热装温度等数据以轧钢部调度室统计为准。
3.2.2 钢坯落地数据分炼钢影响、轧钢影响和运输部影响三部分统计，炼钢部调度室负责统计。
3.3 考核办法
3.3.1 生产管理部对生产组织过程进行监督考核，对影响热送率、热装率、热送温度、热装温度指标的单位月底依据影响程度进行考核。
运输部车辆故障影响炼钢钢坯落地每小时扣罚200元；
炼钢部自身因素影响非计划落地每吨扣罚10元；
轧钢部卸车不及时或其他原因造成钢坯落地每吨扣罚10元；
各单位上报生产管理部、能源环保部的数据必须真实，如有虚报，每次扣罚2000元。
3.3.2 能源环保部依据热送率、热装率、热送温度、热装温度月度完成情况按月进行考核。
本制度起草人：房守伟李烽
本制度审核人：贾海波张建勇
本制度审批人：申爱国辛景昌
加热缺陷的产生与预防 摘要：金属坯在轧制和锻造前要进行加热，主要是为了提高金属的塑性，使金属锭坯或坯内外温度均匀，改变金属的结晶组织。金属的加热质量直接影响到轧制的质量、产量、能源消耗和轧机的寿命，在加热过程中可能出现的加热缺陷会影响锭坯质量，及时找出造成缺陷的原因与预防缺陷产生极其重要。本论文研究和讨论的就是加热时产生的缺陷、产生缺陷的原因，以及预防的措施。研究本课题能更好的解决实际生产过程中遇到的问题，从而提高钢的质量，提高产量，提高生产效率，降低生产成本，增加效益。 关键字：加热缺陷产生，产生原因，预防措施 前言 在钢铁行业不断发展的今天，竞争愈演愈烈，所以为了获得更好效益就必须提高钢材质量，降低生产成本。在生产过程中就要避免各种缺陷的产生，降低原材料，能源等的消耗，提高成材率，提高产品质量，这样才能在竞争激烈的市场经济中占据一席之地。 1加热缺陷的类型 在加热过程中，炉子的温度和气氛必须调整得当，如果操作不当，会出现各种加热缺陷，如氧化、脱碳、过热、过烧等。这些缺陷影响金属的加热质量，重则造成废品。 1.1钢的氧化 1.1.1氧化的概念 钢在高温炉内加热时，由于炉气中含有大量的O2、CO2、H2O，钢的表面层要发生氧化，生成致密的氧化物积累下来形成氧化铁皮。氧化不仅会造成钢的直接损失，而且氧化产生的氧化铁皮堆积在炉底上，特别是实炉底部分，不仅腐蚀耐火材料，影响炉体寿命。氧化铁皮如图1 图1 1.1.2氧化铁皮的生成 钢在常温下也会氧化生锈，在干燥的条件下，这一氧化过程是很缓慢的；到了200到300度，表面会生成氧化膜，但如果湿度不大，这时氧化比较慢的；温度继续升高，氧化的速度也随之加快，到了1000℃以上，氧化过程开始激烈进行；当温度超过1300℃以后，氧化铁皮开始熔化，氧化进行得更加剧烈；如果以900℃时烧损量为1，则1000℃为2，1100℃时为3.5，1300℃时为7。温度和氧化烧损的关系如表1； 表1
钢坯加热工艺 加热工艺制度包括加热温度、加热速度、加热时间、加热制度等。 一、加热温度 钢的加热温度是指钢料在炉内加热完毕出炉时的表面温度。确定钢的加热温度不仅要根据钢种的性质，而且还要考虑到加工的要求，以获得最佳的塑性，最小的变形抗力，从而有利于提高轧制的产量、质量，降低能耗和设备磨损。实际生产中加热温度主要由以下几方面来确定。 A 加热温度的上限和下限 图1-1 Fe-C合金状态图（其中指出了加 热温度界限）
碳钢和低合金钢加热温度的选择主要是借助于铁碳平衡相图（图1-1）。当钢处于奥氏 体区其塑性最好，加热温度的理论上限应当是固相线AE （1400~1530℃），实际上由于钢中偏析及非金属夹杂物的存在，加热还不到固相线温度就可能在晶界出现熔化而后氧化，晶粒间失去塑性，形成过烧。所以钢的加热温度上限一般低于固相线温度100~150℃。碳钢的最高 线30~50℃。加热温度和理论过烧温度见表3-1。加热温度的下限应高于A c3 根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶粒 集聚Array长大 的倾 向越 大， 奥氏
度还需结合压力加工工艺的要求。如轧制薄钢带时为满足产品厚度均匀的要求，比轧制厚钢带时的加热温度要高一些；坯料大加工道次多要求加热温度高些，反之小坯料加工道次少则要求加热温度低些等。这些都是压力加工工艺特点决定的。 高合金钢的加热温度则必须考虑合金元素及生成碳化物的影响，要参考相图，根据塑性图、变形抗力曲线和金相组织来确定。 目前国内外有一种意见，认为应该在低温下轧制，因为低温轧制所消耗的电能，比提高加热温度所消耗的热能要少，在经济上更合理。 二、加热速度 钢的加热速度通常是指钢在加热时，单位时间内其表面温度升高的度数，单位为℃/h。有时也用加热单位厚度钢坯所需的时间（min/cm）；或单位时间内加热钢坯的厚度（cm/min）来表示。钢的加热速度和加热温度同样重要。在操作中常常由于加热速度控制不当，造成钢的内外温差过大，钢的内部产生较大的热应力，从而使钢出现裂纹或断裂。加热速度愈大，炉子的单位生产率愈高，钢坯的氧化、脱碳愈少，单位燃料消耗量也愈低。所以快速加热是提高炉子各项指标的重要措施。但是，提高加热速度受到一些因素的限制，对厚料来说，不仅受炉子给热能力的限制，而且还受到工艺上钢坯本身所允许的加热速度的限制，这种限制可归纳为在加热初期断面上温差的限制，在加热末期断面上烧透程度的限制和因炉温过高造成加热缺陷的限制。下面分述它们对加热速度的影响： A 在加热初期，钢坯表面与中心产生温度差。表面的温度高，热膨胀较大，中心的温度低，热膨胀较小。而表面与中心是一块不可分割的金属
一、项目背景及需求 某钢厂现有一钢坯加热产线需要对钢坯加热的温度进行测量以提高钢坯的塑性，加热温度需要控制在850℃左右，不能超过900℃。需要解决现有的点位仪测温范围局限以及测温过程中测温人员的人身安全等问题，要求设备可靠、耐用、操作简便。我司为多家大型钢铁厂提供了行之有效的红外热成像可行性冶金钢包、高炉、回转窑、铁水罐、鱼雷罐、热风炉等红外监控方案，深入解决了多家冶金行业客户的难题，获得了客户的广泛信赖，更多详细方案介绍、业绩及技术咨询可至我司官网，我司致力于为冶金行业智能化、自动化贡献更多力量，携手冶金行业客户共赢未来。 钢坯加热 项目现场图
二、系统检测原理 需要选用某一仪器仪表对加热的钢坯进行测温，以保证钢坯加热的温度；测温方式简单、安全： 测温范围：最高温不超过900℃； 测温精度：高于5.8％ 红外热像仪是一种通过被动接收被测物的红外辐射，通过接收的红外辐射来进行成像、测温的仪器；使用红外热像仪测温可以远离被测热源，同时还能够获得被测物的全幅热像图，在视场范围内的每一个点的温度都可以得到，避免了点温仪测温以点代面易出现误判的问题。 三、系统特点 红外热像仪配套软件支持测温对象的编辑，可以在测量的画面内添加任意多边形选择框框选被测物以屏蔽其他区域内温度的影响。同时、设定温度预警值当钢坯的温度，高于或者低于某一温度值时即发出告警，提醒工作人员注意，保证钢坯加热温度的稳定性。 具体的温度值的设定可根据现行实际进行调整、修改。 不同的测温对象 四、用户效益
连续化、自动化是工业生产效率的保障。为了提高生产效率，可以通过红外热像仪的一路开关信号输出与钢坯加热装置的传到装置进行联动。当传动装置将钢坯传动到合适的加热位置之后开始加热，同时热像仪开始测温，当钢坯的温度加热到合适的温度之后，热像仪给出开关信号，加热设备的传动装置收到这个开关信号之后，将钢坯传动出来。 红外热像仪是高性能、高准确度的在线式测温型红外热像仪，其选用进口探测器，工作稳定、性能卓越，配合独有的测温校正算法、易用的用户界面以及多样的测温范围选择成为众多测温领域的首选应用。其中X384D1000系列热像仪的测温范围100℃-1000℃，测温精度±2％能够很好满足该项目的需求。 格物优信为多家大型钢铁厂提供了行之有效的红外热成像可行性冶金钢包、鱼雷罐、转炉、电炉、高炉、料面、烧结、铁水罐、热风炉、热风支管、连铸、矿热炉、铁水包等红外监控预警方案，深入解决了多家冶金行业客户的难题，获得了客户的广泛信赖，更多详细方案介绍、业绩及技术咨询可至我司官网，我司致力于为冶金行业智能化、自动化贡献更多力量，携手冶金行业客户共赢未来。
钢坯加热温度范围的制定 摘要：钢的加热对于钢材质量、产量、能耗以及机械寿命等都直接相关，采取正确的加热温度可以提高钢的塑性，降低热加工时的变形抗力按时为轧制机械提供加热质量优良的钢坯，以保证轧制优质、高产低耗。反之，如果加热不当则可能会造成过热过烧、加热不均等缺陷，严重影响钢材的质量，同时会使设备磨损增加动力的消耗。由此可见加热温度范围制定的重要性。为此我们应当掌握加热工艺的基本知识，参考铁碳相图、塑性图、及变形抗力图等资料，分析不同因素对加热温度的影响才能综合确定以便能够正确制定钢的加热温度，尽量防止加热缺陷的产生。以便获得良好的钢材质量和组织性能。 关键词：加热温度加热工艺奥氏体合金元素 前言 随着钢材生产技术的不断发展及市场对钢材产品质量要求的不断提高，在激烈竞争的条件下，为了获得良好的钢材表面质量和组织性能，对加热工艺、热处理工艺及加热温度制定的研究和应用就显得非常重要了。 1钢坯的加热温度 1.1钢坯加热温度的概念 钢的加热温度就是指钢料在炉内加热终了出炉时钢料表面的温度。 1.2 钢坯加热的目的 （1）提高钢的塑性，以降低钢在热加工时的变形抗力，从而减少轧制中轧辊的磨损和断辊等机械设备事故。 （2）使钢锭内外温度均匀，初轧前在均热炉中对钢锭的加热主要目的就是为了缩小表面和中心的温差，以避免由于温度过大而造成成品的严重缺陷和废品。
（3）改变金属的结晶组织或消除加工时所形成的内应力。轧材成品经过加热退火或常化等热处理过程后可以等到所要求的金相组织，从而使成材的机械性能得到了很大的提高。有时钢锭在浇铸过程中会带来组织缺陷：比如高速钢中组织的偏析，通过高温下长时间保温后，就可以消除或减轻这类缺陷。 1.3钢坯的最高加热温度、最低加热温度 根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程的热损失及工艺要求，便可确定钢的最低加热温度。 确定最高加热温度按照固相线以下100～150℃而定。下表1为碳钢的最高加热温度（Tm）和理论过烧温度T与含碳量间的值，其间大致关系如表1： Tm＝0.95T℃ 表1 1.4不同钢种的加热温度 1.4.1优质碳素结构钢 对优质结构碳素钢选择加热温度时，除参考铁碳平衡相图外还要考虑钢表面脱碳问题，为了不至使脱碳层超出规定的标准，应适当降低一些加热温度。钢的加热温度也不应该过低，即加热温度的下线应保证终轧温度在奥氏体区即一般为A 以上30～50°C，固相线以下100～150°C左右的地方。终轧温度对钢的组织和c3 性能影响很大。一般来说终轧温度越高晶粒集聚长大的倾向越大，而奥氏体晶粒
钢坯加热工艺 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
钢坯加热工艺 加热工艺制度包括加热温度、加热速度、加热时间、加热制度等。 一、 加热温度 钢的加热温度是指钢料在炉内加热完毕出炉时的表面温度。确定钢的加热温度不仅要根据钢种的性质，而且还要考虑到加工的要求，以获得最佳的塑性，最小的变形抗力，从而有利于提高轧制的产量、质量，降低能耗和设备磨损。实际生产中加热温度主要由以下几方面来确定。 A 加热温度的上限和下限 碳钢和低合 图1-1 Fe-C 合金状态图（其中指出了加热温度界限） 1—锻造的加热温度极限；2—常化的加热温度极限； 3—淬火时的温度极限； 4—退火的温度极限 表1-1 碳钢的最高加热温度和理论过烧温度 含碳量（%） 最高加热温度（℃） 理论过烧温度（℃） 0.1 0.2 0.5 0.7 0.9 1.1 1.5 1350 1320 1250 1180 1120 1080 1050 1490 1470 1350 1280 1220 1180 1140
金钢加热温度的选择主要是借助于铁碳平衡相图（图1-1）。当钢处于奥氏 体区其塑性最好，加热温度的理论上限应当是固相线AE （1400~1530℃），实际上由于钢中偏析及非金属夹杂物的存在，加热还不到固相线温度就可能在晶界出现熔化而后氧化，晶粒间失去塑性，形成过烧。所以钢的加热温度上限一般低于固相线温度100~150℃。碳钢的最高加热温度和理论过烧温度见表3-1。加热温度的下限应高于A c3线30~50℃。根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，最好在850℃左右，不要超过900℃，也不要低于700℃。 B 加热温度与轧制工艺的关系 上面讨论的仅是确定加热温度的一般原则。实际生产中，钢的加热温度还需结合压力加工工艺的要求。如轧制薄钢带时为满足产品厚度均匀的要求，比轧制厚钢带时的加热温度要高一些；坯料大加工道次多要求加热温度高些，反之小坯料加工道次少则要求加热温度低些等。这些都是压力加工工艺特点决定的。 高合金钢的加热温度则必须考虑合金元素及生成碳化物的影响，要参考相图，根据塑性图、变形抗力曲线和金相组织来确定。 目前国内外有一种意见，认为应该在低温下轧制，因为低温轧制所消耗的电能，比提
?③、钢坯加热常见的几种缺陷 a、过热 钢坯在高温长时间加热时，极易产生过热现象。钢坯产生过热现象主要表现在钢的组织晶粒过分长大变为粗晶组织，从而降低晶粒间的结合力，降低钢的可塑性。 过热钢在轧制时易产生拉裂，尤其边角部位。轻微过热时钢材表面产生裂纹，影响钢材表面质量和力学性能。 为了避免产生过热缺陷，必须对加热温度和加热时间进行严格控制。 b、过烧 钢坯在高温长时间加热会变成粗大的结晶组织，同时晶粒边界上的低熔点非金属化合物氧化而使结晶组织遭到破坏，使钢失去应有的强度和塑性，这种现象称为过烧。 过烧钢在轧制时会产生严重的破裂。因此过烧是比过热更为严重的一种加热缺陷。过烧钢除重新冶炼外无法挽救。 避免过烧的办法：合理控制加热温度和炉内氧化气氛，严格执行正确的加热制度和待轧制度，避免温度过高。 c、温度不均 钢坯加热速度过快或轧制机时产量大于加热能力时易产生这种现象。温度不均的钢坯，轧制时轧件尺寸精度难以稳定控制，且易造成轧制事故或设备事故。 避免方法：合理控制炉温和加热速度；做好轧制与加热的联系衔接。 d、氧化烧损 钢坯在室温状态就产生氧化，只是氧化速度较慢而已，随着加热温度的升高氧化速度加快，当钢坯加热到1100— 1200℃时，在炉气的作用下进行强烈的氧化而生成氧化铁皮。氧化铁皮的产生，增加了加热烧损，造成成材率指标下降。 减少氧化烧损的措施：合理加热制度并正确操作，控制好炉内气氛。 e、脱碳 钢坯在加热时，表面含碳量减少的现象称脱碳，易脱碳的钢一般是含碳量较高的优质碳素结构钢和合金钢等。这些钢都有其特殊用途，脱碳后，由于钢的表面与内部含碳量不一致，降低了钢的强度和影响了使用性能。尤其对要求具有高耐磨性、高弹性和高韧性的钢来讲，由于脱碳而大大降低表面硬度和使用性能，甚至造成废品。 控制方法：严格加热制度，合理控制炉温和炉内氧化气氛。
钢坯加热燃烧控制 加热炉的燃烧控制主要是通过对炉温、钢坯出炉温度、煤气流量、煤气压力、空气流量、烟气温度、煤气预热温度、空气预热温度等参数的控制，使加热炉内实现燃料的最佳燃烧，温 度的合理控制。主要有以下几个方面： 1炉温控制： 根据不同的轧制速度、不同的轧制钢种、不同的轧制规格，调整不同的炉温保证钢坯出炉温度。生产工艺要求钢坯的出炉温度为900—1100℃，头尾部温度比中部高20—30℃，钢坯上下温差<30℃。在实际生产中，由于钢坯在炉内的加热时间长短不同，造成炉温和钢坯出炉温度相差50—150℃左右，出钢节奏快，温差大，出钢节奏慢，温差小。根据生产工艺要求，在实际操作中，头部温度低则侧重均上右、均下右煤气供给，尾部温度低则侧重均上左、均下左煤气供给，并调节合适的空燃比。当钢坯有黑印上下温差大时，则侧重加热段下 部煤气供给，并调节合适的空燃比。 在轧制Ф6.5规格建材、拉拔材时，出钢节奏较慢，钢坯在炉内的加热时间较长。在轧制Ф8.0、Ф10.0大规格产品时，由于轧制速度高、出钢节奏快，钢坯在加热炉内的加热时间较短，容易造成钢坯断面温差较大的现象，所以炉温控制相应高，在充分保证线材成品性能和轧件控冷工艺的前提下，根据温度要求范围比较大的特点，制定了《加热炉各段温度控制》制度。并根据实际生产情况和钢坯出炉温度进行炉温的上下限控制。 2空燃比控制： 空燃比控制的目的是保证煤气的充分燃烧，而燃烧的条件之一就是煤气和空气要有充分的混合，否则，煤气在炉膛内不能完全燃烧，所以在实际生产中，给出的实际空气量比理论计算量要多一些，用以保证煤气的充分燃烧。煤气配比不同，所给的实际空气量不同，也就是空燃比不同。不同的实际空气量，会得到不同的燃烧效果。若实际空气量过少，将导致煤气的不完全燃烧；实际空气量过多，固然对燃烧有帮助，但不仅会增加废气量，降低炉膛温度和增加废气带走的热量，造成热损失，降低炉子的热效率，同时也增加钢坯的氧化烧损， 所以实际空气量必须控制适当。 3 调火操作控制： 调火操作控制采用“双交叉限幅燃烧方法”，既燃料量和空气量增减同步，既在增加煤气量时，先增加空气量，再增加煤气量，在减少煤气量时，先减煤气量，再减空气量。并且幅度不能很大。这样操作的目的，就是避免调节过程中的煤气不完全燃烧，最大限度的减少
轧钢坯加热缺陷的产生与预防 摘要：金属坯在轧制和锻造前要进行加热，主要是为了提高金属的塑性，使金属锭坯或坯内外温度均匀，改变金属的结晶组织。金属的加热质量直接影响到轧制的质量、产量、能源消耗和轧机的寿命，所以正确的加热工艺可以提高金属的塑性，降低热加工时的变形抗力，准时的为轧机提供质量合格的锭或坯，保证生产的正常进行。在加热过程中可能出现的加热缺陷会影响锭坯质量，因而及时找出造成缺陷的原因与预防缺陷产生极其重要。本论文研究和讨论的就是加热时产生的缺陷、产生缺陷的原因，以及预防的措施。研究本课题能更好的解决实际生产过程中遇到的问题，从而提高钢的质量，提高产量，提高生产效率，降低生产成本，增加效益。 关键字：加热缺陷产生类型，加热缺陷产生原因，加热缺陷预防措施 前言：在钢铁行业不断发展的今天，竞争愈演愈烈，所以为了获得更好效益就必须提高钢材质量，降低生产成本。在生产过程中就要避免各种缺陷的产生，降低原材料，能源等的消耗，提高成材率，提高产品质量，这样才能在竞争激烈的市场经济中占据一席之地。 1加热缺陷的类型 在加热过程中，炉子的温度和气氛必须调整得当，如果操作不当，会出现各种加热缺陷，如氧化、脱碳、过热、过烧等。这些缺陷影响金属的加热质量，重则造成废品。 1.1钢的氧化： 钢在高温炉内加热时，由于炉气中含有大量的O2、CO2、H2O，钢的表面层要发生氧化。氧化不仅会造成钢的直接损失，而且氧化产生的氧化铁皮堆积在炉底上，特别是实炉底部分，不仅腐蚀耐火材料，也影响炉体寿命。 1.1.1氧化铁皮的生成 钢在常温下也会氧化生锈，在干燥的条件下，这一氧化过程是很缓慢的；到了200～300℃，表面会生成但如果湿度不大，这时氧化比较慢的；温度继续升高，氧化的速度也随之加快，到了1000℃以上，氧化过程开始激烈进行：当温度超过1300℃以后，氧化铁皮开始熔化，氧化进行得更加剧烈；如果以900℃时烧损量为1，则1000℃为2，1100℃时为3.5，1300℃时为7。加热时的氧化性气氛（如空气、气氛中O2、CO2、H2O等）氧化钢铁，在工件表面形成FeO,Fe2O3,Fe3O4等氧化物。在温度560℃以下，主要形成Fe3O4这类比较致密的氧化物，它可使钢表面与氧化性气氛隔离，阻止钢表进一步氧化。但钢的奥氏体化温度多在560℃以上，钢被氧化形成以FeO为主的疏松的氧化物层，依加热温度升高加热时间增长其氧化物层厚度增加，不仅导致钢的烧损加大，而且使零件尺寸变小，表面粗糙，更重要的还严重影响后序热处理的质量。 1.1.2影响氧化的因素 （1）加热温度的影响
钢坯加热工艺 加热工艺制度包括加热温度、加热速度、加热时间、加热制度等。 一、 加热温度 钢的加热温度是指钢料在炉内加热完毕出炉时的表面温度。 确定钢的加热温度不仅要根 据钢种的性质，而且还要考虑到加工的要求， 以获得最佳的塑性， 最小的变形抗力，从而有 利于提高轧制的产量、 质量，降低能耗和设备磨损。 实际生产中加热温度主要由以下几方面 来确 定。 A 加热温度的上限和下限 碳钢和低合金钢加热温度的选择主要是借助于铁碳平衡相图（图 0.1 1350 1490 0.2 1320 1470 0.5 1250 1350 0.7 1180 1280 0.9 1120 1220 1.1 1080 1180 1.5 1050 1140 1-1 ）。当钢处于奥氏 含碳量（%） 表1-1 1碳锻造的最高加热温度和理论过烧温度温度极限; 退火的温度］ 3 —高时的温度 「论过烧温度「C ） 13師 1300 1100 ** 102 910 700 600 500 图1-1 Fe-C 合金状态图（其中指出了加热温度界限） S0Q 770 1535 1500
体区其塑性最好，加热温度的理论上限应当是固相线AE (1400~1530 C),实际上由于 钢中偏析及非金属夹杂物的存在，加热还不到固相线温度就可能在晶界出现熔化而后氧化，晶粒间失去塑性，形成过烧。所以钢的加热温度上限一般低于固相线温度100~150 C。碳钢的最高加热温度和理论过烧温度见表3-1。加热温度的下限应高于A C3线30~50 C。根据终 轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对 钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高，晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，最好在850 C左右，不要超过900 C,也不 要低于700Co B加热温度与轧制工艺的关系 上面讨论的仅是确定加热温度的一般原则。实际生产中，钢的加热温度还需结合压力加 工工艺的要求。如轧制薄钢带时为满足产品厚度均匀的要求，比轧制厚钢带时的加热温度要 高一些；坯料大加工道次多要求加热温度高些，反之小坯料加工道次少则要求加热温度低些 等。这些都是压力加工工艺特点决定的。 高合金钢的加热温度则必须考虑合金元素及生成碳化物的影响，要参考相图，根据塑性图、变形抗力曲线和金相组织来确定。 目前国内外有一种意见，认为应该在低温下轧制，因为低温轧制所消耗的电能，比提高加热温度所消耗的热能要少，在经济上更合理。 二、加热速度 钢的加热速度通常是指钢在加热时，单位时间内其表面温度升高的度数，单位为C /h o 有时也用加热单位厚度钢坯所需的时间(min/cm );或单位时间内加热钢坯的厚度(cm/min ) 来表示。钢的加热速度和加热温度同样重要。在操作中常常由于加热速度控制不当，造成钢的内外温差过大，钢的内部产生较大的热应力，从而使钢出现裂纹或断裂。加热速度愈大，炉子的单位生产率愈高，钢坯的氧化、脱碳愈少，单位燃料消耗量也愈低。所以快速加热是提高炉子各项指标的重要措施。但是，提高加热速度受到一些因素的限制，对厚料来说，不仅受炉子给热能力的限制，而且还受到工艺上钢坯本身所允许的加热速度的限制，这种限制可归纳为在加热初期断面上温差的限制，在加热末期断面上烧透程度的限制和因炉温过高造 成加热缺陷的限制。下面分述它们对加热速度的影响： A在加热初期，钢坯表面与中心产生温度差。表面的温度高，热膨胀较大，中心的温度低，热膨胀较小。而表面与中心是一块不可分割的金属整体，所以膨胀较小的中心部分将 限制表面的膨胀，使钢坯表面部分受到压应力；同时，膨胀较大的表面部分将强迫中心部分 和它一起膨胀，使中心受到拉应力。这种应力叫做“温度应力”或“热应力”。显然，从断面上的应力分布来看，表面与中心处的温度应力都是最大的，而在表面与中心之间的某层金 属则既不受到压应力也不受到拉应力。可以证明，钢坯加热时的温度应力曲线与温度曲线一 样，也是呈抛物线分布。 加热速度愈大，内外温差愈大，产生的温度应力也愈大。当温度应力在钢的弹性极限以内时，对钢的质量没有影响，因为随着温度差的减小和消除，应力会自然消失。当温度应力 超过钢的弹性极限时，则钢坯将发生塑性变形，在温度差消除后所产生的应力将不能完全消失，即生成所谓残存应力。如果温度应力再大，超过了钢的强度极限时，则在加热过程中就会破裂。这时温度应力对于钢坯中心的危害性更大，因为中心受的是拉应力，一般钢的抗拉 强度远低于其抗压强度，所以中心的温度应力易造成内裂。 如果钢的塑性很好，即使在加热过程中形成很大的内外温差，也只能引起塑性变形，以任意速度加热，都不会因温度应力而引起钢坯断裂。如果钢的导热性好(或导热系数高) ，则在加热过程中形成的内外温差就小(因A t=qS/2 )因而加热时温度应力所引起的塑性变
钢坯加热设备的类型及选用 摘要：本篇文章主要介绍了均热炉、连续式加热炉和热处理炉。均热炉主要有中心烧嘴换热式均热炉，上部四角供热换热式均热炉，上部单侧烧嘴换热式均热炉。连续式加热炉主要有推送式连续加热炉、机械化炉底加热炉、步进式加热炉。热处理炉主要有冷轧薄板热处理炉、中厚板热处理炉。了解各加热设备的设生产效率、加热质量、燃料消耗、炉子寿命和劳动条件，可以更加合理得去创新和更好得适应未来的生产工艺，使工厂的利益最大化。 关键词：均热炉，热处理炉，步进式加热炉，三段式连续加热炉。 绪论：在轧钢生产中，必须将金属或坯加热到一定的温度，使它具有一定的可塑性，才能 进行轧制。即便是采用冷轧工艺，也往往需要先行对金属进行热处理。为了对金属加热，就需要各类型的加热炉，因此学习加热炉的类型和它的应用是很有必要的。 1均热炉 1.1中心烧嘴换热式均热炉 1.1.1中心烧嘴换热式均热炉的结构 中心烧嘴换热式均热炉的结构如图1所示。
中心烧嘴换热式均热炉的炉膛尺寸波动范围为:长3.7～5.7m，宽3.7～4.8m，高2.8～3.3m。为了避免炉墙在高温下向内膨胀，将炉墙砌成弧形。每组两个炉坑，每坑可以装10~20根钢锭，沿炉墙四周直立放置。炉子只有一个烧嘴，位于炉底中心，炉膛两侧各有一个陶制管砖的换热器。空气在换热器预热到700～800°C后，经热风道送往烧嘴。煤气多数情况下不预热，有时也用另设的金属换热器预热。煤气与空气边混合边燃烧，向上喷到炉盖上在折向下，由两侧烟道口进入换热器。排烟口的位置必须适当，太低则氧化铁皮容易掉进烟道堵塞换热器，太高则炉底温度太低。换热器后还可以安装预热锅炉。 1.1.2中心烧嘴换热式均热炉的优缺点 中心烧嘴换热式均热炉的优缺点：（1）钢锭的受热比较均匀，火焰不直接喷射到钢锭上，加热质量比较好。（2）温度比较稳定。过去这种炉型曾取代了大部分蓄热式均热炉。但这种炉型也存在许多缺点：（1）炉底的利用率低，炉底中心烧嘴加上其周围的围墙，几乎占去炉底面积的四分之一不能充分利用。（2）温度仍不均匀，靠炉盖的上部温度高，而下部温度低，钢锭面向火焰的一面温度高，靠炉墙的一面温度低。（3）换热器容易堵塞和漏气，寿命一般只有两年。经常需要掏风道。换热器漏风严重时，能高达60%，以致炉子供风量不足，而不得不减少煤气量，如此势必影响炉子产量。（4）因为火焰直接喷在炉盖上，炉盖寿命低，中心烧嘴围墙容易被钢锭砸坏，围墙损坏变形后，又造成火焰偏斜不正，钢锭偏热。 1.2上部四角烧嘴换热式均热炉 1.2.1上部四角烧嘴换热式均热炉的结构 这种炉型是我国一些初轧厂在原来中心烧嘴均热炉基础上改造的。炉子结构未作大的改动，只是取消了中心烧嘴，在炉膛上部四个角上安装四个烧嘴，为了产生旋转的火焰，以克服炉坑内气体循环的死角，烧嘴的布置分别同炉体的中心线成25°角，如图2： 1.2.2上部四角烧嘴换热式均热炉的优缺点 由中心烧嘴改为四角烧嘴的炉型后，收到一定效果，其优点是： （1）扩大了装入量，提高了炉子产量。改造后取消了中心烧嘴，使可利用的炉底有效面积增加了25%～30%，沸腾钢锭还可以放在炉坑的中部。 （2）延长了炉子寿命。中心烧嘴均热炉的火焰直冲炉盖，而这种均热炉火焰与炉盖平