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          軋鋼加熱爐軋制的工作原理?
          發布時間:2020-10-30      點擊次數:1920

            軋鋼加熱爐軋制的工作原理?

            一、軋鋼加熱爐軋制的工作原理

            1、目的

            加熱的目的是把坯料加熱到均勻的、適合軋制的溫度(奧氏體組織)。溫度提高以后,首先是提高鋼的塑性,降低變形抗力,使鋼容易變形。如T12鋼室溫下變形抗力約為600Mpa,加熱到1200℃時變形抗力下降到30Mpa左右,只相當室溫下變形抗力的二十分之一。加熱溫度合適的鋼,軋制時可以用較大的壓下量,減少因磨損和沖擊造成的設備事故,提高軋機的生產率和作業率,而且軋制耗能也較少。其次,加熱能改善鋼坯的內部組織和性能。不均勻組織和非金屬夾雜物通過高溫加熱的擴散作用而均勻化。加熱溫度和均勻程度是加熱質量的標志,加熱質量好的鋼,容易獲得斷面形狀正確、幾何尺寸準確的成品。

            2、加熱過程

            鋼坯的加熱溫度包括表面溫度、沿斷面上的溫度差及沿坯子長度方向上的溫度差。鋼坯在爐內的加熱溫度是考慮了軋制工藝、軋機的結構特點以及爐子的結構特點等實際情況后規定的。加熱到規定溫度所需時間,取決于鋼坯的尺寸、鋼種、采用的溫度制度及一些其他條件。

            鋼坯在爐內以對流方式和輻射方式得到熱量,前者是爐氣沖刷鋼坯表面;后者是爐氣和熾熱的爐襯輻射熱。我們加熱爐沿長度方向上分三段控制:即預加熱段、加熱段和均熱段。鋼坯進入加熱爐預熱段,熱流逐漸增加,鋼坯到二加熱段,熱流基本保持不變,鋼坯到均熱段,熱流逐漸減小。鋼坯在均熱段內,鋼坯表面溫度基本保持不變,而斷面溫差逐步縮小,鋼坯表面得到的熱量以熱傳導的方式向內部擴散。傳給鋼坯表面的熱流越小、受熱面積越大、鋼坯的斷面尺寸越小、鋼的導熱率越大,斷面溫差就越小。一般斷面大的鋼坯要比斷面小的鋼坯加熱時間要長,合金鋼要比碳鋼的加熱時間要長。

            3、加熱缺陷

            合金鋼開裂:加熱開始階段(700℃以下),對高碳工具鋼、高錳鋼、軸承鋼、高速鋼等這類導熱率小的鋼,如果升溫速度過快、表面溫度驟然升高而斷面溫差過大,將產生熱應力,導致出現裂紋。

            過熱和過燒:加熱溫度過高或高溫下停留時間過長,會使鋼的晶粒過分長大,晶粒間的聯系削弱,鋼變脆,這稱為過熱。過熱的坯料軋制時會產生裂紋;即使軋制沒有開裂,成品的力學性能也不能滿足要求。過熱鋼坯進行正火可以挽救。過熱進一步發展,晶粒繼續長大,而且晶界出現氧化或熔化,軋制時往往碎裂或崩裂,這稱為過燒。過燒的坯料是不可挽救的廢品。在軋制作業突然出現故障停軋時,容易出現過熱或過燒現象;高碳鋼如溫度控制不當,也很容易造成過熱或過燒現象。

            鋼坯的氧化和脫碳:鋼坯在爐內加熱的過程中,鋼中金屬元素和爐內的氧化性氣氛發生反應并生產氧化鐵皮(氧化鐵皮的內層是氧化鐵、中間層是四氧化三鐵、外層是三氧化二鐵)。脫碳是鋼中的碳元素向表面擴散并和爐內氣氛反應而引起的。軸承鋼、工具鋼、彈簧鋼和其他一些鋼種,鋼的脫碳是有害的,脫碳后的鋼件表面在淬火時達不到所要求的硬度,此外還使抗壓性能、耐磨性能、彈性降低。

            氧化和脫碳過程是同時進行的,它們都和加熱條件(溫度、爐內時間、爐內氣氛以及坯料的化學成分)有關。一般來說,溫度小于750℃時氧化和脫碳都不明顯。但溫度大于800℃時增加的特別快。

            特別注意的是:對于碳鋼加熱溫度一般不能大于1300℃,大于此溫度,其一,鋼坯表面的氧化鐵皮會熔化(純氧化鐵皮的熔點為1377~1565℃,含有雜質時降到1300~1350℃),從鋼表面上掉下來,露出新的表面,燒損迅速增加。其二,當加熱溫度大于1300℃時,鋼坯很有可能會出現過熱或過燒。生產其它鋼種時更應該注意高加熱溫度。

            鋼坯氧化燒損后,必然影響成材率;氧化鐵皮的熱導率非常差,對鋼坯的加熱時間有影響;氧化鐵皮脫落并堆積在爐低,人工清理非常困難,工作非常辛苦。

          軋鋼加熱爐軋制的工作原理?

            4、熱工制度

            熱工制度涉及燃料于空氣進入爐內的情況、燃燒情況、燃燒產物的排除情況以及余熱回收利用等情況。熱工制度包括溫度制度、爐壓制度和爐子燃燒制度。

            5、爐壓制度:

            加熱爐內爐壓大小及其分布是調整溫度場、控制火焰及爐內氣氛的一個重要手段,它影響加熱速度和加熱質量,也影響燃料利用的好壞。特別是爐子出料段處爐膛壓力尤為重要。

            爐壓設定應比大氣壓力高出0~30Pa左右。爐壓過大則裝料口、出料口、觀察孔等開口部位都會往外冒火,其結果是:⑴爐氣損失增加,使熱損失增加;⑵SO2等有害氣體進入車間使作業環境污染;⑶冒火部位的爐墻、附近的鋼結構或機械設備受損或者變形。反之,爐壓過低,則吸收車間冷空氣將使⑴爐溫降低燃料消耗量增加;⑵低溫空氣對坯料冷卻導致溫度不均;⑶爐氣的含氧量增加導致燒損增加。

            6、燃燒制度:

            其基本要求是保證燃料在爐膛范圍內燃燒完全,同時空氣系數α要小??諝膺^剩則煙氣量大,帶走的熱量增多;空氣量不足,爐內形成不完全燃燒,同樣使熱損失增加。

            7、爐子的操作

            承德建龍棒材加熱爐是步進梁蓄熱式加熱爐,它是一座復雜的機械化與自動化的熱工設備。它由爐子本體(步進系統)、坯料的運輸設施、輸送各項介質(高爐煤氣、轉爐煤氣、空氣、氮氣、壓縮空氣、水、液壓油、潤滑劑)的管道系統、燃料的燃燒設施、燃燒產物的排放和余熱回收設施、熱工制度的控制系統、各部件的冷卻系統、加熱中生成氧化鐵皮的清除設施等。只有生產人員很好的了解和掌握了這套工藝設備,才能正確的維護和操作,加熱爐才能有好的指標。生產人員的工作涉及:鋼坯的裝爐、鋼坯在爐內運輸、鋼坯出爐、鋼坯的加熱制度和爐子的熱工制度;氧化鐵皮的清理;事故停爐;按計劃停爐檢修和檢修后的開爐等。


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