2250热轧板厂李正涛高斯加速器
摘要
针对2250热轧板厂蓄热式加热炉的热工特征，对板坯加热纵向温度均匀性进行研究。对纵向温度异常曲线进行统计归类，并通过排查对比试验，查原因和制定应对措施，提高纵向温度均匀性受控能力。 1 前言
对于热轧生产线，加热板坯的温度均匀性直接影响着热轧产品的性能均匀性、尺寸精度及轧机的生产稳定性、燃耗及烧损：
a. 由于板坯纵向温度的不均匀，使带钢轧制过程中变形抗力不断变化，轧制力不稳定，废钢风险增大，带钢厚度命中率降低。
b. 板坯加热后各个位置晶粒度和合金固溶程度不一致，或者遗传到FDT和CT，直接造成带钢性能波动大。
c. 为保证温度低点轧制力不超限，精轧过程中带钢全长高于A r3温度，必须提高板坯整体出炉温度，燃耗和烧损增加。
板坯经加热后表面形成一层氧化铁皮，出钢后，钢坯表面氧化铁皮受辐射、空气对流和辊道传热影响，温度迅速降低，而氧化铁皮导热系数远低于钢，钢坯内部热量无法迅速传递到表面，此时一般无法直接进行温度测量和温度均匀性评价。板坯经粗除鳞后，表面无法迅速回温，此处测温也无法进行均匀性评价，文献[1]对出炉后板坯表面和芯部的温降曲线进行了研究，见图1。
对于常规热轧生产线，200~250mm厚的板坯经粗轧轧制到30~50mm的中间坯，此时测量的中间坯温度曲线最能反映板坯的平均温度和反映其温度均匀性。
图1 轧前及粗轧阶段钢坯温度变化曲线2 加热炉纵向温度均匀性研究
2.1 蓄热式加热炉温度场特点
常规加热炉会由于炉内两侧烧嘴的火焰匹配不好：火焰偏长则造成板坯中间温度高；火焰偏短则板坯中间温度低[2]。
蓄热式加热炉存在横向和纵向两个方向的烟气流动，其中横向烟气流动是由于一侧烧嘴在空气和煤气的压力作用下在鼓入气体，而另外一侧在排烟机抽力的作用下在吸出烟气；纵向烟气流动是由于装料端常规烟囱的抽力（常规加热炉仅有纵向的烟气流动）。由于频繁的换向操作和烟道抽力的共同作用，炉膛内的烟气流动变得紊乱，从而使炉膛各个部分的温度均匀性较好。
涟钢2250热轧板厂有2座390t/h板坯加热炉，炉膛内宽11.7m，有效长度59m，8个温度控制段，其中均热段上部采用炉顶平焰烧嘴，其余7段均为侧向空气单蓄热式烧嘴。
2.2 影响加热纵向温度均匀性的因素
虽然蓄热式加热炉纵向温度均匀性在理想情况下，要优于常规加热炉。但蓄热式加热炉在实际运行中，往往会遇到各种非理想条件，造成了出炉板坯不均的情况：
a. 加热炉换向阀故障个数过多，影响烧嘴的燃烧和排烟，造成温度不均。虽然在预热及加热段产生的温度不均，可以在均热段进行改善。但由于2250热轧板厂加热炉均热下也为蓄热烧嘴设计，无法有针对性的对温度进行调整，一旦换向阀故障过多，纵向温度均匀性急剧下降，且调整手段有限。
b. 蓄热小球的板结、粉化及烟管堵塞，造成排烟不畅，造成烟气的横向流动比例变小，空气
c型钢是怎么做成的
蓄热温度变低，炉内横向温度场均匀性变差。静水天平
c. 加热炉热负荷分配操作不合理，板坯在均热段进行大幅降温，降温后，板坯的两端和两侧温度会偏低。
d. 均热段热负荷过低，未进行间拔操作，会使烧嘴在其额定功率之下运行，造成温度均匀性变差。
e. 炉膛压力异常波动，造成炉膛吸冷风，影响板坯温度均匀性。
f. 停轧待温或在炉时间较短的情况下，水梁黑印严重。
3 纵向温度均匀性控制实践
由于对板坯纵向温度均匀性影响因素较多，当纵向温度均匀性出现异常时（粗轧终轧温度），需要及
时对曲线进行判断，查产生原因，并及时进行处理。根据现场大量的数据统计分析和归类，对异常纵向温度曲线划分成以下五大类。
3.1 水梁黑印
典型水梁黑印温度曲线见图2，加热炉水梁布置见图3，据此可以出以下规律：连续出现两个较深低谷为原水印，否则为新水印，或者每个水印间距相等则为新水印，若某个水印间距偏短（为正常间距的66%）则为原水印。
图2 典型水梁黑印温度曲线
图3 加热炉固定梁布置图
当原水印超过20℃时，适当放慢节奏或集中待温，增加均热段热负荷及时间；新水印超过20℃时，可以将活动梁抬起进行集中待温，或者在轧制间隙将活动梁进行抬起操作。3.2 头部13米爬坡曲线
经分析和对比试验，该类异常温度曲线是由于粗轧本身产生。由图4可以看出，其温度曲线与粗轧末道次速度曲线完全一致，粗轧末道次咬入速度低，中间坯与轧辊、冷却水及除鳞水接触时间长，头部温降大，随着咬入后的提速，温度逐步上升并达到稳定。
图4 头部13米爬坡曲线
该原因造成的中间坯头部温度低问题，加热炉无法解决，生产中尝试通过均上平焰烧嘴和侧部蓄热式烧嘴对板坯头部进行强化加热，也无法提高中间坯头部温度。解决该问题的方法只有调整粗轧速度，使得中间坯在粗轧的咬入和轧制速度差小于2米/秒。
3.3 倒V型温度曲线
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该类型曲线在常规加热炉中较为常见，见图5。产生的原因一般为均热段负荷过大，造成两侧火焰重叠。但对于蓄热式加热炉，其产生的原因与常规加热炉完全相反：均热段大幅降温，热负荷过低。此时炉膛温度低于板坯温度，由于板坯内部的逆向热传导（板坯芯部向表面传热），板坯两端和两侧温度的下降幅度要大于中间的温降。
对于该类异常温度曲线的处理方式则为：a)在正常生产中，均热段的降温幅度不得过大；b)当发生停轧对均热段进行大幅降温后，恢复生产时，需预留足够的重新加热和均热时间。美微乳
图5 倒V型温度曲线
3.4 中间坯头部或尾部异常高温
产生原因为除鳞时序异常或均热段热负荷过低所造成，见图6。解决措施为调整除鳞时序，
粗轧速度
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∮14mm四切分轧制工艺的开发与应用
棒材厂张 月
摘要
本文通过对∮14mm四切分轧制工艺技术的研究与应用。提高了小规格螺纹钢筋的产能，降低了生产成本，增强了产品的市场竞争力。对螺纹钢的多线切分技术的推广具有较好的借鉴作用。
1 前言
∮14mm四切分轧制工艺是在热轧过程中将轧件利用孔型的作用，轧成四个并联轧件，再利用切分设备(轧辊、导卫、切分轮等)把并联的轧件沿纵向切分成四根单体轧件，然后再轧成成品钢材。一块钢坯在大部分道次中都是单根轧制，仅在最后几道次中进行四线轧制，然后切分成四根棒材。本文对∮14mm四切分轧制技术进行自主开发和应用，积累多线切分轧制经验。2 工艺概况
涟钢棒二线共计有19架轧机，纵列式全连轧布置，其中1-4#轧机为Φ550闭口式轧机，5-8#轧机为Φ450闭口式轧机，9-12#轧机为Φ450短应力线轧机，13-19#轧机为Φ350短应力线轧机。1-13#轧机为无孔型平立交替布置（∮14mm四切分轧制12#轧机空过）。目前轧制品规∮12-∮22规格，坯料为150×150×12000mm连铸坯，末架最高速度13.5m/s，年生产能力100万吨。
保证中间坯头部被除鳞，同时对加热炉热负荷进行调整，提高均热段热负荷，或对均热段采用间拔操作方式，保证烧嘴在额定负荷下运行。
图6 中间坯头部/尾部异常高温
3.5 半段爬坡型温度曲线
图6 半段爬坡型温度曲线
该类异常曲线下，异常点比正常温度低50℃以上，温度异常范围在板坯长度的一半以上，可以发生在板坯头部也可以发生在尾部。产生的原因为某根水封槽缺水，造成吸冷风，或某侧烧嘴空/煤手阀与另一侧阀门开度严重不一致所导致。4 结语
通过对影响蓄热式加热炉纵向温度均匀性的分析和研究，提出加热质量的过程控制措施：
a. 将加热炉换向阀故障个数列入加热炉关键过程控制参数，将换向阀故障个数控制在2个以下（单座加热炉）。
b. 对蓄热小球质量进行严格把控，保证其抗热振性和抗渣性。烟管出现堵塞时需及时利用定修进行清理。
c. 合理分配热负荷分配，对加热段出口温度进行规范，减少均热段的强化加热或大幅降温。
d. 加强烟道闸板、水封槽的维护，避免加热炉吸冷风，保证加热炉炉膛压力在5~30Pa之间。
e. 对粗轧除鳞水时序和粗轧咬入、轧制速度差进行控制，避免带来的头/尾温度异常。冰点渗透压
参考文献
1 张凯举，邵诚. 轧前及粗轧过程中钢坯温降的计算机模
拟. 钢铁研究学报,2004,16(4):38-41.
2 毕国喜，高星，曹大东. 大型蓄热式加热炉提高出炉板
坯温度均匀性研究. 工业炉,2011,33(1):20-23.
（审稿：汪净）
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