浅析罩式退火炉加热时间的影响因素
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罩式退火炉工作原理罩式退火炉是一种常用的金属加热处理设备,广泛应用于钢铁、有色金属等行业。
它利用加热源将工件加热至一定温度,然后通过控制加热时间和冷却方式,使工件获得理想的组织和性能。
罩式退火炉的工作原理主要包括加热、保温和冷却三个过程。
首先是加热过程。
加热源一般采用电加热器、燃烧器或者电磁感应加热器。
加热器产生的热能通过辐射、传导或对流的方式传递给工件,使工件温度逐渐升高。
加热的温度和时间根据工件材料和要求的性能来确定,一般通过控制加热源的功率和加热时间来实现。
接下来是保温过程。
当工件达到所需温度后,需要保持一定时间,使温度均匀分布并促进晶粒的长大和相变的进行。
保温时间的长短取决于工件的尺寸、材料和退火要求。
保温过程一般采用加热室内的热量传导和辐射来维持工件的温度,同时通过适当的保温介质,如氮气、氢气或真空,来减少氧化和碳化的发生。
最后是冷却过程。
退火后的工件需要通过冷却来稳定组织和性能。
冷却方式可以根据工件的要求来选择,常见的有自然冷却、水淬或者油淬等。
不同的冷却方式会对工件的性能产生影响,需要根据具体情况来确定。
罩式退火炉的优点在于可以对工件进行局部加热,加热效果好,温度控制精度高。
同时,由于加热室内的保护气氛可以有效减少工件的氧化和碳化,从而获得更好的退火效果。
此外,罩式退火炉结构简单,易于操作和维护。
然而,罩式退火炉也存在一些不足之处。
首先,由于加热室内的保护气氛需要定期更换和补充,所以操作上相对复杂。
其次,由于加热室内的空间限制,只能对较小尺寸的工件进行加热处理,对于大尺寸的工件可能无法适用。
罩式退火炉是一种重要的金属加热处理设备,通过加热、保温和冷却三个过程,对工件进行退火处理。
它具有加热效果好、温度控制精度高的优点,广泛应用于各个行业。
随着科技的发展,罩式退火炉的性能和效率将进一步提高,为各行业的发展提供更好的支持。
附录1概述和技术数据HICON/H2®气体加热罩式炉安装,型号HOg 200/650 St-H2-B,在氢气氛中光亮退火钢带卷。
1.1生产能力和产品分类1.1.1整体退火能力:800000t/y经过分批退火炉的退火卷来自于翻卷的冷轧钢。
钢的级别是低碳钢和低合金高强度钢。
钢的级别:材质CQ, DQ 和DDQ由用户提供,执行EN 10130-1999。
材质HSLA由用户提供,执行EN 10268-1998。
每种合金元素的浓度需根据抗拉强度级别进行调整。
供选择处理的产品分类、退火温度、加热和冷却时间*)含1h装/卸料时间及控冷时间。
**)含1h装/卸料时间,不含控冷时间。
1.1.4操作时间及用于计算设备量每年操作时间:8000hrs装卸料时间:1.0h/r1.1.580000t/y的生产能力计算注意:带厚影响退火能力。
提供的设备数包括有控冷措施的备用能力,为了比较,我们也给出了不含控冷措施的备用能力。
产品分类计算(含控冷)HICON/H2®气体加热罩式退火设备型号:HOg 200/650 St-H2-B基本数据:年产量800000 t/y年生产时间8000 h/y每个周期操作时间 1.00h计算结论:1.2最大垛尺寸最大卷直径:1950mm垛高:6500mm最大卷重:29.70t(卷宽1650mm)净垛重:112.50t(等,5×22.5t,宽度1250mm)1.3卷轮廓尺寸带厚:0.3---2.0mm带宽:820---1650mm卷外径:1450---1950mm卷内径:610mm卷比重:平均:16Kg/mm带宽,最大18 Kg/mm带宽1.4卷机械性能CQ、DQ、DDQ、HSLA冷轧卷(未经退火)的机械性能如下:抗拉强度(Rm)最大650---800N/mm2 (厚度=1.6mm)屈服强度(Re)最大600N/mm2 (厚度=1.6mm)1.5冷轧卷表面外观1.5.1压缩整体卷≤± 5 mm相邻卷≤± 2 mm1.5.2残留轧油240 mg/m²(每个带面)1.5.3残留铁屑100 mg/m²(每个带面)1.6能量和介质消耗量1.6.2每吨产品的能量和介质消耗1.7热处理温度范围热处理材料的工作温度范围:250—750°C加热罩内最高温度:850°C炉罩外壳温度(然烧区域和罩顶部除外) 平均35°C超过环境温度1.8分批退火生产线上必需的起重设备需要空间:见工程图Sa11-10130g 和Sa11–10140g 起重吊钩高:18230mm(主钩)18230mm(辅钩)安装基准面:± 0 mm操作卷的方法:卷抓取内部操作方法:3—臂抓取控制加热和冷却罩的方法:主钩(45t)(卷最重29.7t + 卷抓取约13t)起重机大跑速度:SCR,可变(最大125m/min)起重机小跑速度:SCR,可变(最大50m/min)提升速度(升/降):SCR,可变(最大25m/min)安装海拨高度:最大500m1.9装货量和使用要求此处数据指40个工作站,21个加热罩和19个冷却罩(第一段)。
浅谈罩式退火粘结的产生原因及控制措施罩式退火钢带粘结缺陷是指冷轧退火钢卷相邻层之间相互粘和在一起,造成钢卷开平时钢板表面变形、损伤、甚至撕裂的缺陷。
为了生产出高质量的冷轧薄带钢,有效控制粘结的产生是极其重要的生产环节。
罩式退火粘结缺陷一般是在冷却阶段初期产生的,产生的机理是由于带钢卷层间在高温度、高应力下长时间相互压合,形成类似压力焊接的条件产生局部焊合,形成钢带表面粘结。
罩式退火工艺参数如加热温度、高温阶段冷却速度、保护气体种类;冷轧工艺如卷曲张力、板形、粗糙度、表面残留物;钢卷材质和规格都对罩式退火粘结产生影响,粘结程度是各方面综合作用的结果。
合理控制诸因素可以减轻或消除粘结。
退火工艺对粘结的影响是直接通过温度和时间的作用,但间接地是通过钢卷中由温度场产生的热应力来影响粘结的形成。
退火工艺中采用的保护气体种类,也是影响钢带表面粘结的因素。
目前罩式退火炉使用的保护气体主要是氮氢型保护气体和全氢型保护气体。
对于强对流全氢罩式退火炉来讲,使用全氢型保护气体,由于氢气的热导率是氮氢型保护气体的数倍,加上强烈的对流热交换,可大大缩短退火周期。
同时由于氢的高渗透性,全氢又可改变钢卷温度场分布,降低钢卷内外温差,使钢卷在实现光亮再结晶退火的同时有效地减少了钢卷的粘结。
为了保证产品质量应尽可能选用全氢罩式退火炉退火。
而表面残余的氧化铁粉在全氢高温还原气氛下将被还原成微细的纯铁粉颗粒,反应式为FeO + H2 = H2O + Fe。
这些微细纯铁粉颗粒在层卷间充当“焊接剂”使得紧紧压合在一起的卷层更容易“焊合”在一起,形成粘结。
降低卷曲张力,增加层间间隙,可以改善传热条件,缩小钢卷内外加热、冷却时的速度差,降低钢卷内外温差。
因此降低轧钢卷取张力值,可以有效减少退火高温状态下钢卷层与层之间边部原子相互渗透而造成的粘结。
卷取张力值越小对减少粘结越有好处,但过小会造成钢卷卷形不好,扁卷、松卷、散卷等,同时影响平整生产,平整时易产生钢卷层间滑动造成擦伤缺陷。
加热炉控温技术影响因素分析及改进加热炉控温技术在工业生产中起着重要的作用,控制加热炉的温度稳定在设定范围内,能够提高生产效率、产品质量和安全性,降低能源消耗和损耗,对提高生产质量、降低成本具有重要意义。
然而,利用加热炉进行生产时,加热炉控温技术常常受到许多因素的影响,如:炉膛内的材料性质、燃烧条件、空气流量、温度测量误差等,这些因素可能导致加热炉控温不稳定,从而影响生产效率和产品质量等。
因此,本文将分析影响加热炉控温技术的因素,并提出相应的改进方法。
一、影响因素分析1. 材料性质材料性质是影响加热炉控温的关键因素之一。
不同的材料具有不同的热容和热导率,不同的热容和热导率会影响材料对热量的吸收和释放速度,从而影响加热炉内的温度分布。
另外,材料内部包含有氧化物、气泡等物质,这些物质也会影响材料的热传导性能。
因此,加热炉生产中,应充分考虑材料性质的差异,通过调整燃烧条件、控制炉内气氛、提高温度计精度等方法,使得加热炉内温度无法均匀分布的问题得以解决。
2. 燃烧条件燃烧条件也是影响加热炉控温的因素之一。
燃烧炉的烟气排放量、氧气含量、燃料比、燃烧器位置、燃油的喷雾方式等都会对加热炉内温度分布产生影响。
当燃烧条件不理想时,会导致炉内温度不稳定,从而影响产品的热处理效果。
因此,为了保证燃烧条件的稳定,需要对燃料配比进行可靠的控制,并且定期对燃烧器进行维护,确保燃烧器的正常运行。
3. 空气流量空气流量是影响加热炉控温的另一个重要因素。
空气与燃料消耗的比例对炉内温度分布起着重要作用。
当空气流量不足时,燃烧不充分,导致能量消耗不足,影响产品热处理效果;而当空气流量过大时,则会导致能量浪费,降低生产效率。
因此,在进行加热处理过程时,需要适当调整空气流量。
4. 温度测量误差温度测量误差是影响加热炉控温的难点之一,温度计的精度和可靠性直接决定了加热炉的稳定性和温度控制精度。
而温度计精度又受到其他因素的影响,如:炉内气氛、热辐射等。
罩式退火炉紧急吹扫故障原因分析及处理方法本钢冷轧厂罩式炉机组现有全氢罩式退火炉48座,分为四期工程。
一二四期工程引进德国LOI公司HUGF220-520HPH炉,共计39座,三期为工程引进奥地利EBNER公司HICON/H2炉9座。
本文主要以德国LOI炉进行论述。
近几年罩式炉机组因生产要求加大、设备老化等多方面原因,导致设备故障率高发,造成机组生产运行成本持续升高。
本钢冷轧厂罩式炉机组系采用纯氢气作为保护气氛的一种对钢卷退火方式,在安全生产上要求十分严格,不允许炉台上出现氢气泄漏的情况。
当发生氢气泄漏时,炉台将进行紧急吹扫,用大量的氮气来置换炉内氢气,在这种情况下,无论是生产效率,还是钢卷退火质量都将受到较大影响。
罩式退火炉基本结构大致可分为:炉台、内罩、加热罩、冷却罩几部分,其中以炉台系统最为复杂,也是故障率较高的部分。
炉台主要包括介质管路、控制系统和液压系统。
罩式炉正常的退火运行过程中,是炉台与内罩通过密封圈紧密结合,在一个密闭的空间加热钢卷。
空间内为还原性气体氢气,是为防止外界氧气进入造成钢卷氧化现象。
但由于罩式炉设备的老化,造成炉台与内罩的气密性下降,炉内压力降低,程序默认为炉台系统泄漏,提示紧急吹扫故障发生。
氮气大量吹入炉台内部置换出氢气,在保证炉内压力防止因氢气泄露,外界氢气浓度过高发生爆炸。
机械故障造成的紧急吹扫主要与泄漏相关,一般只要是出现了较大的压力波动(从计算机监测上可看出泄漏量大小、发生时间等),则可以肯定炉台设备中的某一个部位有损坏情况。
但众多设备集中在一起,管网复杂、接头较多、内罩表面积大,很难用较快的方法查出漏点。
通过对近三年内罩式炉紧急吹扫故障的统计与分析,发现造成故障发生的原因主要有液压夹紧器故障、炉台内罩泄露、炉台系统泄露这三类问题。
夹紧器故障:单体炉台平均分布8个液压缸,工作时液压缸通过液压系统将缸体上部压头旋转90°,然后下压在内罩法兰外侧,起到紧固炉台作用。
加热罩烧嘴常见故障原因分析及处理措施冷轧厂XXX摘要:加热罩是热处理工序中重要的核心设备,其加热能力的大小与烧嘴工作的稳定性有着密切的联系。
冷轧板厂全氢罩式退火炉加热罩烧嘴故障形式,主要表现为烧嘴不能正常点火,烧嘴处于熄灭状态;烧嘴能点火,但持续时间不长,然后熄灭;烧嘴能正常点火,但燃烧状况较差,加热能力降低,控制温度难以跟上系统设定温度。
文章通过分析总结及跟踪处理,得出了烧嘴常见故障的快速诊断方案和处理流程,极大地提高了烧嘴燃烧的稳定性。
关键词:加热罩燃烧烧嘴稳定性冷轧板厂罩式炉的退火工艺过程,以全氢罩式炉为载体完成钢卷的精细化处理。
其中,加热罩是全氢罩式退火炉重要的加热设备,故掌握其烧嘴燃烧系统的构成特征,研究烧嘴常见故障原因及其快速诊断的处理方法,对加热罩的使用和维护有着重要的意义。
加热罩烧嘴的维护需要有简单及易操作的方法和流程,以便能及时发现问题并加以处理。
冷轧板厂全氢罩式炉机组目前共有80座炉台,自炉台投入生产以来,加热罩在使用过程中,通过对烧嘴维护的跟踪总结,逐渐得出了一套行之有效的处理加热罩烧嘴故障的方法和流程。
1 全氢罩式炉工作原理全氢罩式炉的主体设备为炉台、阀站、内罩、加热罩和冷却罩,其工作流程如图1所示:首先在炉台装料后利用液压锁紧油缸将内罩固定在炉台上,为了确保安全要进行氢气密封试验;然后利用氮气预吹扫,排除内罩和管路中的空气进一步确保系统安全,此处有联锁装置,必须要使内罩中的氧含量维持在1%以下方可进行后续步骤;接着扣上加热罩,烧嘴点火加热钢卷,这部分加热涉及复杂工艺需要跟设定的工艺温度曲线吻合;完成加热后移除加热罩,吊装冷却罩进行强制制冷;接着启动氮气进行后期吹扫,排除内罩中的氢气。
当冷却到设定值,先移走在外面的冷却罩,再松开内罩并移走,最后把经过退火处理的钢卷堆到指定区域。
2 燃烧系统组成及燃烧控制方式全氢罩式炉的燃气媒介是易燃易爆的氢气,故对其故障快速反应处理有较高的要求。
退火炉常见故障分析退火炉是一种利用高温处理金属材料的设备。
在生产过程中,不同的故障会给生产带来不同的影响。
因此,本文将详细分析退火炉常见故障及其解决方案。
1. 低温问题退火炉在加热时可能会出现低温的问题,导致加热不充分。
这种问题通常是由以下原因引起的:1.功率不足:在选购退火炉时,必须根据需求选择适当的功率,不要过小,否则就会发生低温问题。
2.加热元件:退火炉加热元件是常见的热电偶或加热管。
如果元件损坏或轻微变形,就会影响炉子的加热,导致加热不充分。
解决方案:1.检查功率是否足够。
如果功率不足,需要更换功率更大的退火炉。
2.检查退火炉的加热元件是否损坏或变形,如需更换获修理。
2. 退火炉过热在退火炉加热时,如果炉子温度过高,就需要及时采取措施,否则会对产品质量造成影响。
1.控制系统:现代退火炉通常配备有温度控制系统,及时采集温度数据并对其进行自动调节。
如果控制系统损坏,就可能造成过热的情况。
2.进风系统:如果进风系统不畅通或进风过多,就会影响退火炉内的温度平衡,导致过热的现象。
解决方案:1.检查温度控制系统是否正常运作。
需要及时维修或更换。
2.检查进风系统是否畅通,如果不畅通,需要进行清洗和维修相应部件。
3. 温度均匀性问题退火炉在使用过程中,可能出现温度均匀性问题,并且随着使用时间的增加,这种问题更加明显。
1.炉子的密封性:如果退火炉的密封性不好,空气流动不畅,就会影响温度的均匀性。
2.加热元件:如果加热元件在使用过程中产生变形或损坏,就会影响温度的均匀性。
解决方案:1.检查退火炉的密封性是否良好。
如果有泄漏,需要相应维修。
2.检查加热元件是否损坏或变形,如需要更换。
4. 频繁断电问题经常出现断电问题会对产品的品质造成极大的影响。
1.电源稳定性:退火炉的功率大,电压稳定性要求高,如果电源不稳定,就会造成频繁地断电。
2.接线部分:如果炉子的接线部分出现接触不良的情况,就会对炉子的性能造成不良影响。
罩式退火炉工作原理罩式退火炉是一种常用的热处理设备,其工作原理基于金属材料的退火过程。
本文将详细介绍罩式退火炉的工作原理及其相关原理知识。
一、罩式退火炉的基本构造罩式退火炉主要由炉体、加热装置、控制系统和废气处理系统等组成。
炉体通常由耐火材料制成,具有良好的隔热性能,能够承受高温环境。
加热装置主要为电加热器或燃气加热器,通过加热装置提供的热能,使炉内温度达到退火要求。
控制系统负责调节和监控炉内温度、时间等参数,以确保退火工艺的准确执行。
废气处理系统用于处理炉内产生的废气,以减少对环境的污染。
二、罩式退火炉的工作原理1. 加热阶段首先将待处理的金属材料放入炉内,并将炉门密封,以确保炉内空气的隔绝。
然后打开加热装置,通过电加热或燃气加热使炉内温度逐渐升高。
在加热过程中,控制系统会实时监测和调节炉内温度,以确保温度的均匀性和稳定性。
2. 保温阶段当炉内温度达到退火要求后,控制系统将保持温度恒定,进入保温阶段。
在保温阶段,金属材料的晶粒会逐渐长大,内部应力得到释放,达到退火效果。
保温时间根据金属材料的特性和退火要求而定,通常需要较长的时间。
3. 冷却阶段完成退火工艺后,关闭加热装置,开始冷却阶段。
冷却速度通常要控制在一定范围内,以避免产生过度硬化或变形。
常见的冷却方法有自然冷却和强制冷却。
自然冷却是指将金属材料从炉内取出,自然散热至室温。
强制冷却则是通过外部冷却介质,如水或空气,进行快速冷却。
三、罩式退火炉的优势1. 温度均匀性好:罩式退火炉采用密封式结构,能够有效防止炉内温度的波动,保证金属材料的均匀加热。
2. 适用性广:罩式退火炉可以处理各种金属材料,包括铁、钢、铜、铝等,适用范围广泛。
3. 自动化程度高:罩式退火炉配备了先进的控制系统,能够实现自动化操作和远程监控,提高工作效率和生产质量。
4. 应用灵活:罩式退火炉可根据不同的工艺需求进行调整和优化,满足不同材料的退火要求。
四、罩式退火炉的应用领域罩式退火炉广泛应用于金属加工、制造业和热处理行业。
功能概述:由于电加热炉一般是间歇式炉,炉温常常升降,在此过程中炉子升降温速度受到炉衬的制约,造成加热周期延长,工效效率低,同时耐火砖吸取或放出大量热,造成热量铺张,致炉子热效率降低,铺张电能。
由于砖构造存在以上缺点,因此承受纤维制作的加热炉膛抑制了砖构造存在的缺点,具有升温快、使用寿命长、能量消耗少等优点。
近年来加热炉膛从砖砌炉膛转化为纤维炉膛在日益增加。
特别在冶金行业的连铸连轧加热炉、台车炉式加热炉、罩式炉等加热炉衬中被广泛应用,赢得了用户的全都好评。
设备简介:本设备为台车式电阻炉,即炉底台车可控的状况下自动进出。
工件装在小车上,在传动机构的作用下进入加热炉体内,关上炉门;加热温度在电器掌握下,加热到工件所需的温度,再依据工件的工艺流程完成后,将工件在传动机构的作用下带动小车开出加热炉膛,从而完成了工件的处理。
炉体是承受型钢、板材焊接而成的炉壳,炉壳内的工作室承受陶瓷纤维折叠块制成。
炉墙加热元件为高温电阻带加工成 W 外形,用高温陶瓷螺钉定在炉壁上;炉底台车的加热元件为高温电阻丝绕成螺旋状安装于炉底搁丝砖上,并在小车上铺设炉底板,便于放置工件而不致于损坏高温电阻丝。
电器掌握系统为 SSR 无接点输出,炉温的整个加热过程一由程序仪表实行 PID 程序掌握,而整个炉膛的温度均匀性,由安装在炉顶的热电偶检测,从而实行了升温、恒温、均温、保温等一系列的工艺流程。
全纤维对开式电阻炉又称全纤维对开式罩式炉,可供金属材料、零件的正火、淬火、回火等热处理。
对开式罩式炉主要特点:1.承受全纤维炉状构造,具有优良的节能性能,比同规格的砖体电阻炉构造或电动装置可轻松的移开炉体,露出炉台,装卸料便利.3.承受炉体移动,便于设备保养与修理用,提高生产率,节约投资。
A.移动炉体分炉衬、加热元件;①、移动炉体由钢板及型钢焊接成外壳,材料有槽钢、角钢、钢板等。
②、炉衬承受全纤维棉压筑成模块,通过不锈钢元固定于炉壳支架上。
③、加热元件承受波状电阻带通过高铝瓷钉悬挂固定于两恻和后墙炉衬上。
罩式退火炉紧急吹扫故障原因分析及处理方法概述罩式退火炉是热处理工业中常用的设备之一,主要用于对金属材料进行退火处理。
然而,由于长时间使用、运行不当或其他原因,罩式退火炉可能会出现紧急吹扫故障。
本文将对罩式退火炉紧急吹扫故障的原因进行分析,并提供一些处理方法。
故障原因分析1. 温度过高一种常见的罩式退火炉紧急吹扫故障原因是炉内温度过高。
可能的原因包括燃烧器燃烧不完全、燃烧室通风不良、炉内空气流动不畅等。
当温度过高时,炉内空气中的氧气会迅速消耗,致使火焰出现不稳定状况,从而导致紧急吹扫故障。
2. 燃烧器堵塞燃烧器堵塞是另一个常见的罩式退火炉紧急吹扫故障原因。
燃烧器堵塞可能是由于燃烧器长时间使用导致残留物堆积,也可能是由于供气管道中的杂质或异物进入燃烧器而堵塞。
3. 燃烧器调整不当燃烧器的调整不当也可能引起罩式退火炉的紧急吹扫故障。
如果燃烧器的供气量、气-气比例或燃烧器位置调整不当,炉内的燃烧过程就无法正常进行,从而导致紧急吹扫故障。
4. 电力供应故障电力供应故障也是罩式退火炉紧急吹扫故障的常见原因之一。
可能的问题包括电源电压不稳定、供电线路损坏、电路保护装置触发等。
处理方法1. 清除燃烧器堵塞如果燃烧器堵塞导致罩式退火炉紧急吹扫故障,可以通过清除燃烧器内的残留物来排除故障。
首先,关闭炉门和燃气阀。
然后,清洁燃烧器内部并清除堵塞物。
最后,重新启动炉子,并进行测试以确保燃烧器运行正常。
2. 调整燃烧器如果燃烧器调整不当导致紧急吹扫故障,需要重新调整燃烧器使其正常运行。
根据具体情况,可能需要调整燃烧器的供气量、气-气比例或位置。
建议找到合适的专业人士进行燃烧器调整,以确保炉子的安全运行。
3. 检查电力供应如果电力供应故障导致罩式退火炉紧急吹扫故障,应进行以下检查: - 检查电源电压是否稳定,如果不稳定,需采取稳压措施; - 检查供电线路是否正常,如有损坏需修复或更换; - 检查电路保护装置是否触发,如触发需重新复位或更换保险丝。
罩式退火炉的退火工艺 冷轧带钢退火工艺制度主要根据钢的化学成分、产品的技术标准、带钢的尺寸和卷重等因素确定。工艺制度必须保证生产中卷层间不粘结,表面不出现氧化。 A. 加热速度的确定 钢的加热速度主要决定于钢的导热系数的大小。钢中碳含量和合金含量对热传导影响较大。如它们的含量高,则导热系数小,加热速度就要适当慢一些,避免内外温度差过大而造成组织和性能的不均。 从室温到400℃,加热速度一般是不加限制的。根据在结晶过程的原理,带钢从室温到400℃,带钢内部组织无显著变化,轧制过程中被拉长的晶粒刚刚获得恢复,尚未形成再结晶,因此在此区间钢的加热速度越快越好。 带钢由400℃加热到保温温度,加热速度对带钢的性能和表面质量都有相当大的影响。一般规定升温速度以30~50℃/h为宜,带钢从400℃加热到保温温度723℃以下期间,正是再结晶形成阶段,因而在这个温度区间加热速度必须予以控制。 B. 保温温度和保温时间的确定 钢的再结晶温度不是固定的某一温度,它同带钢内部组织状态有关,实际生产中的再结晶温度是在570~720℃范围内根据产品选择的。 保温温度及保温时间主要依据产品标准、技术条件及钢种和带钢的厚度来确定。保温时间、保温温度还与卷重、带钢厚度有关,卷重大、钢板厚,则保温温度高,保温时间也要长。对易产生层间粘结缺陷的钢质和薄规格的带钢,保温温度可适当低些,保温时间可短些。 C. 光亮退火 要使带钢无脱碳、无氧化必须进行光亮退火。 退火钢卷防止氧化的关键性问题是必须使保护罩内的压力满足工艺要求。 另外,还要认真搞好冷吹和热吹。冷吹和热吹的目的是利用保护气体驱走内罩中的空气和钢卷带进的油气水分。 热吹的作用是除了将内罩中的残余气体进一步赶尽之外,更重要的是将板卷带来的乳化液产生的油烟、水蒸气等有害物质全部驱走吹净,避免玷污钢板表面而降低钢板表面质量。
加热炉控温技术影响因素分析及改进一、引言加热炉是工业生产中常见的设备,广泛应用于金属加工、玻璃制造、陶瓷生产等领域。
在加热炉操作过程中,控温技术是至关重要的一环,直接影响到产品质量、能耗和生产效率。
本文将对加热炉控温技术的影响因素进行分析,并提出改进措施,以期提高加热炉的控温精度和稳定性。
1. 加热炉结构设计加热炉的结构设计直接影响到控温技术的实施效果。
加热炉的隔热层材料和厚度、加热元件的布局和数量等因素都会对控温精度造成影响。
如果隔热层不够厚实或者加热元件布局不合理,会导致加热炉内部温度分布不均匀,从而影响到控温的精度和稳定性。
2. 控温系统设计控温系统的设计和参数设置也是影响加热炉控温技术的重要因素。
控温系统包括温度传感器、执行器和控制器等组成部分。
如果温度传感器的位置选择不当,会导致采集到的温度信号不准确;执行器的响应速度慢或者控制器的调节参数设置不合理,都会影响到控温系统的性能。
3. 外部环境因素外部环境因素也会对加热炉的控温技术造成影响。
气候变化会导致空气密度的变化,从而影响到燃烧的稳定性;风向和风速的变化会影响到炉内气流的流动情况,进而影响到温度分布。
周围的振动、噪音等也可能对控温系统产生干扰。
4. 加热炉操作人员技术水平加热炉操作人员的技术水平和责任心也是影响控温技术的重要因素。
如果操作人员不熟悉加热炉的操作规程,或者操作中不够认真负责,就会导致加热炉温度波动较大,甚至出现温度偏离较大的情况。
三、加热炉控温技术改进措施对于加热炉的结构设计,可以考虑增加隔热层的厚度,采用优质隔热材料,提高加热炉的隔热性能。
还可以优化加热元件的布局,保证炉内温度分布均匀。
控温系统的参数设置应根据加热炉的实际情况进行调整,确保温度传感器的准确性和响应速度,优化执行器的参数设置,提高控温系统的性能。
在加热炉的设计和布置过程中,应充分考虑外部环境因素的影响,合理设置排风口和通风口,减少外部环境因素对加热炉控温技术的影响。
1.前言罩式退火炉为间断式炉,炉温按规定的加热制度随时间变化,因此罩式退火炉的退火周期直接影响到炉子的生产率。
罩式炉的退火周期包括加热时间、冷却时间、装出料时间。
本文主要讨论加热时间的影响因素。
罩式退火炉加热时间的影响因素很多,主要有循环气氛的种类、温度及循环量,带卷参数如带钢宽度及厚度、钢卷外径和内径、装料重量等,升温期的供热量,对流环的有无和结构等。
下面分别加以探讨,以求为罩式炉的生产操作提供参考。
2.影响因素分析2.1循环气氛对加热时间的影响(1)循环气体种类罩式退火炉的循环气体通常采用氮氢和纯氢两大类。
近年来多采用纯氢作为循环气体即全氢罩式退火炉。
这是由于氢的导热率约为氮气的7倍,而钢卷缝隙间的传热主要依靠循环气体的导热,可见用100%纯氢作为保护气体,能大大提高钢卷径向导热率,加快钢卷的径向传热。
另一方面,氢气的密度仅为氮气的1/14,这就使得气氛循环风扇直径得以增大,气体的循环量大大增加,加之氢气的动力粘度仅为氮气的50%,因此使用纯氢作为炉内保护气氛,无疑会大大提高炉内的对流换热系数,(如图1)从而增强了传热能力,使加热与冷却速度提高40%~50%,加热时间与冷却时间都大大缩短。
(2)循环气体流量循环气体流量的变化直接影响对流换热表面气体速度变化,从而引起对流换热系数的变化。
循环气体与内罩的对流换热量,钢卷与循环气体的对流换热量都随之变化,最终可引起退火加热时间的变化。
在实际生产中,循环气体流量的变化对退火浅析罩式退火炉加热时间的影响因素刘凤芹1,胡伟2(1.唐山钢铁设计研究院,河北唐山063000;2.唐钢动力能源部,河北唐山063000)摘要:本文简要分析了影响罩式退火炉加热时间的因素,为罩式炉的生产操作提供参考。
关键词:罩式退火炉;加热时间;循环气氛;钢卷结构参数AnalysistotheinfluencesofheatingtimeontheBell-typefurnaceLiuFeng-qinHuWei(1.TangshanIronandSteelDesignandResearchInstituteCo.Ltd.,Tangshan,Hebei,0630002.TangshanIronandSteelgroupCo.LTD,063000)Abstract:Inthispaper,wehaveanalyzedtheinfluencesofheatingtimeontheBell-typefurnace.WehopeitcouldbeausefulreferenceintheBell-typefurnaceannealingproductionandmakeitcondimenttotheoperators.Keywords:belltypefurnace;heatingtime;Circlingatmosphere;Coilparameters金属世界2006年第4期http:www.jssjzz.comhttp:www.jssjzz.com金属世界2006年第4期钢卷温度场的影响是很小的。
图2为这两者之间的关系。
由图中可以看出:循环气体流量从66670m3增加到72670m3,增加了6000m3,退火加热时间从18.4h减少到17.9h,仅缩短了0.5h。
在生产过程中,循环气体流量经过设计者的合理计算作为定值进行生产操作,但是由于长期生产后,循环风机可能出现老化现象,如果再按设计风量生产,风机会出现震动。
此时为了确保安全生产,可以适当调小风量,灵活操作。
图2不同气体流量冷点达到620℃所需时间(3)循环气体温度在生产过程中,需要根据钢种和用户要求选取不同的循环气体温度制度进行退火生产。
温度制度的选取直接关系到产品质量的好坏。
退火温度过高,钢卷易出现粘结现象;退火温度过低,易出现轧硬现象。
这两种现象都是出现废品的主要原因。
此外,现场生产中由于加热罩上烧嘴出现故障,也会造成循环气体温度低于设定值,导致钢卷加热时间延长。
因此,循环气体的温度变化对退火生产中加热时间的影响非常重要。
而循环气体的温度决定了升温期的供热量的多少。
图3退火工艺制度曲线图3是唐钢冷轧厂罩式退火炉实际生产时的加热曲线(以CQ为例)。
可以看出,在加热中前期,气体温度升高或降低对冷点温度影响不大,随后气体温度对冷点温度的影响明显增加。
图4显示了5种温度制度下达到工艺要求的冷点温度所需加热时间的差别。
在实际生产温度制度下,冷点达到620℃需19.0h,若将该温度制度提高20℃,则为17.8h,缩短1.2h;将温度制度降低20℃,则为20.6h,延长1.6h;而最高温度制度比最低温度制度下的退火加热时间缩短2.8h。
图4不同工艺制度冷点达到620℃所需时间图1氢气与氮气介质对流换热系数的比较35金属世界2006年第4期http:www.jssjzz.com图5钢卷DQ及DDQ退火工艺制度曲线2.2钢卷品种及结构参数对加热时间的影响(1)钢卷品种图5中2和3为唐钢罩式退火炉不同钢种退火卷(以DQ、DDQ为例)的加热曲线。
可见,钢种不同加热时间是不同的,DQ达到冷点所需的时间为17.7小时,而DDQ需22小时。
这是由不同钢种的成分决定的。
(2)钢卷外径及高度在退火过程中,钢卷自身的热传导包括导热和径向导热。
①钢卷外径钢卷径向导热是钢卷内、外表面积将获得的热量向冷点传递的过程。
在径向等效导热系数不变时增大钢卷外径,相当于增加钢卷径向导热热阻,因此热量向冷点传递的时间必然延长。
随着钢卷外径的增加,冷点在退火过程中升温和降温的速度减慢。
图6显示了不同外径下的加热时间。
钢卷外径从1.6m增加到2.4m时,钢卷退火加热时间由17.8h增加到21.7h,延长3.9h。
由图中还可以看出,钢卷外径从1.6m变化到2.0m时,曲线斜率较大,随后斜率减小。
这是因为随着外径的增加,一方面径向导热热阻增加,减少了钢卷的径向导热量;另一方面,钢卷外表面与内罩内表面之间的保护气体循环通道截面积减小,导致气体循环流量增大,从而增加了钢卷内、外表面的对流换热量,这两方面的作用相互抵消。
故在炉台允许的外径范围内,增加钢卷外径会延长加热时间。
但随着外径的增加,它对加热时间的影响越来越小。
图6不同外径冷点达到620℃所需时间②钢卷高度钢卷的轴向导热,是钢卷上下表面向冷点传递热量的过程。
钢卷的轴向导热系数等于该钢种钢的导热系数,钢种一定,钢卷的轴向导热系数即为定值。
卷制钢卷的带钢宽度增加,就会使得钢卷的高度增加。
此时相当于在导热系数不变的情况下增加轴向导热系数,钢卷退火的加热时间必然延长。
随着钢卷高度的增加,其退火加热时间延长。
此外,钢卷高度变化对于退火加热时间的影响比径向等效导热系数和钢卷外径变化对加热时间影响显著。
因此在生产中,应格外注意根据带钢宽度的变化,来调整退火的工艺制度。
图7显示了退火加热时间随钢卷高度增加的(下接第61页)∆! " #$ÁÂÃÄÅÆÇÈÉÂ ÅÆÇÈÉÂ ÁÂÃÄÅÆÇÁÂÂÈÉÃ ÉÅ ÄÅ%∆! "! # $$%ÁÂÃÄÅÆÇÈÉÂ ÅÆÇÈÉÂÁÂÃÄÅÆÇÁÂÂÈÉÃ ÉÅ ÄÅ36http:www.jssjzz.com金属世界2006年第4期变化情况。
当钢卷高度从0.9m增加到1.5m时,退火加热时间从15.3h增加到21.2h,延长了5.9h。
从曲线的斜率来看,退火加热时间与钢卷高度几乎成线性关系,这也说明钢卷高度变化对加热时间影响显著。
图7不同高度冷点达到620℃所需时间(3)钢卷的表面质量的影响冷轧卷的表面质量如残油、残铁量及张力等都将影响加热时间。
当钢卷表面质量较差及张力较大时,为避免发生粘接等现象,退火时设定的循环气体温度相对降低,另外,较高的残油、残铁量会影响到钢卷的传热系数,退火时轧制油的蒸发也需要较高的热量,这些必然导致加热时间的延长。
钢卷的表面质量取决于冷轧机的工艺,唐钢罩式炉投产初期,由于冷轧机生产的钢卷张力大,残油量高,致使CQ钢种的加热时间达到23个小时左右。
2.3对流板的影响带卷在罩式炉中通常以堆垛的形式进行退火,在带卷之间应使用中间对流板。
中间对流板两面带肋。
由于带钢以成卷方式加热和冷却,径向传热时要穿过许多气层,热阻大,使用对流板后可控气氛沿钢卷边缘均匀流入,缩短了加热和冷却时间,提高了热效率。
唐钢罩式退火用中间对流板上肋的形状为切线型,切线型对流板的流速可增大,补偿了流动过程中的温度降,从而强化了钢卷端面的径向传热强度。
此外,在炉台的上表面也带有切线型的肋,起到底部对流板的作用。
因此,在退火过程中,对流板的使用对加热时间的影响至关重要。
3.结束语通过以上简要分析可知,罩式退火炉的加热时间的影响因素是多方面的,在生产操作中应根据具体情况具体分析,设定合适的操作参数,在保证退火质量的前提下,尽量缩短加热时间,提高罩式退火炉的生产率。
参考文献[1]林林,张欣欣等.全氢罩式退火炉退火过程传热的研究(Ⅱ)--对流换热系数和钢卷径向等效导热系数的分析.北京科技大学学报,2003,(3):254~257[2]工业炉设计手册,第2版,北京:机械工业出版社,1996[3]陈光,张丽徽等.宝钢HPH全氢罩式退火炉钢卷加热时间的研究.冶金能源,2005,(5):24~28KTB以13min左右,可以使碳含量降至0.002%以下,比RH常规脱碳所需要的时间缩短3min。
脱碳速度常数K为0.214,最高0.243。
比RH的K=0.179高0.035,使进一步深脱碳或提高出钢时的碳含量、减轻转炉负荷成为可能。
6.结语在RH真空脱碳过程中,通过采取各种技术措施,可以使钢水中的含碳量控制在0.003%以下。
参考文献[1]黄稀祜.钢铁冶金原理(第3版).北京:冶金工业出版社,2005.P1~52,P339~412[2]赵沛主编.炉外精炼及铁水预处理实用技术手册.北京:冶金工业出版社,2004.P223 ̄25[3]王新华.高品质超深冲钢的冶炼、连铸技术.北京:北京科技大学冶金与生态工程学院.2006.[4]刘良田.超低碳电工钢碳的控制.武汉:武钢技术,2000.5(上接第36页)61。