一种降低钢坯加热脱碳的方法技术

本发明专利技术公开了一种降低钢坯加热脱碳的方法，按照如下步骤实施：1）、设计布置一套氮气管线，将氮气引入到加热炉均热段煤气烧嘴处，使氮气均匀布置在均热段，在均热段新增抽气式烟气分析仪2套；2）、新增的所述氮气管线上设置有管路总阀、减压阀和气动调节阀；3）、在均热段煤气烧嘴侧新增氮气管嘴，使氮气均匀进入均热段炉膛；4）、优化停轧状态时加热炉均热段温度和炉内气氛的加热工艺制度。本发明专利技术能强制调节加热炉炉内气氛，并结合合理的加热参数控制，有效降低钢坯加热时表面脱碳的厚度，提高钢材的整体性能。整体性能。

【技术实现步骤摘要】
一种降低钢坯加热脱碳的方法


[0001]本专利技术涉及一种降低钢坯加热脱碳的方法。

技术介绍

[0002]
技术介绍
1：钢铁厂轧钢生产时，钢坯需在加热炉进行加热，当加热到一定温度时钢坯表层的碳与炉内的氧、氢、一氧化碳及水蒸气等介质发生反应，降低了钢坯表层碳浓度，这种现象我们称之为脱碳。钢表面脱碳层厚度较大时，钢的淬火硬度、疲劳强度及耐磨性会降低，对钢材性能会产生重大影响。
[0003]
技术介绍
2：钢坯在加热过程中均会发生脱碳现象，中高碳钢尤为明显，主要受加热温度、加热时间、炉内气氛三方面的影响。脱碳主要发生在钢坯加热到1050℃以上（即钢坯步进至加热炉均热段）时段，连轧状态下钢坯在均热段滞留的时间较短脱碳不明显，事故状态下钢坯滞留在此区域时间较长时脱碳严重。控制脱碳重点是要控制事故状态下钢坯在均热段的加热温度和炉内气氛。
[0004]
技术介绍
3：目前国内钢铁厂轧钢加热炉均采用的是以煤气或天然气为燃料、空气为助燃剂的加热方式。为保证燃烧充分，空燃比基本控制在一个固定值上，无法兼顾通过调节空气量来控制加热炉炉内气氛。
[0005]检索文献：（1）钢坯加热过程中脱碳模拟研究，张敬奎，宋晓娜，李明杰，陈海耿；（2）一种获取轧钢加热炉钢坯加热过程中表面脱碳的试验方法，唐嘉瑞、陈鸿旭、曹欣川洲；（3）M2钢加热过程氧化与脱碳研究及预测，宋增强；由上述检索文献可知，目前关于脱碳层厚度的控制方法主要集中在控制炼钢成分和改善加热温度上，还没有通过强制调节加热炉均热段炉内气氛降低脱碳层厚度的相关文献。
专利
技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种降低钢坯加热脱碳的方法，能强制调节加热炉炉内气氛，并结合合理的加热参数控制，有效降低钢坯加热时表面脱碳的厚度，提高钢材的整体性能。
[0007]本专利技术采用的技术方案是，一种降低钢坯加热脱碳的方法，按照如下步骤实施：1）、设计布置一套氮气管线，将氮气引入到加热炉均热段煤气烧嘴处，使氮气均匀布置在均热段，在均热段新增抽气式烟气分析仪2套，对均热段段炉膛内O2和CO浓度进行快速、连续、实时的监测；2）、新增的所述氮气管线上设置有管路总阀、减压阀和气动调节阀；3）、在均热段煤气烧嘴侧新增氮气管嘴，使氮气均匀进入均热段炉膛；4）、优化停轧状态时加热炉均热段温度和炉内气氛的加热工艺制度：
待轧时间降温保温要求提前升温时间≤30min均热段不降温，加热段降温30℃ 30～60min加热段、均热段温度控制在1100℃以下 1～2h前0.5小时，加热段、均热段温度控制≤1050℃，后续按≤1050℃保温后0.5小时，提温，均热段、加热段温度升至≤1150℃
2～4h前0.5小时，加热段、均热段温度控制≤1000℃，后续按≤1000℃保温后1小时，提温，均热段、加热段温度升至≤1150℃4～8h前0.5小时，加热段、均热段温度控制≤950℃，后续按≤950℃保温后1小时，提温，均热段、加热段温度升至≤1150℃＞8h前1小时，加热段、均热段温度控制≤800℃，后续按≤800℃保温接到提温指令后，提前3小时提温，升至1050以下，按照待轧时间1h～2h进行控制
按照上表中的步骤进行实施控制。
[0008]当轧制过程中遇到故障时，加热炉步进梁停止出钢，此时一部分钢坯会滞留在均热段，这些钢坯已经过加热段的加热温度较高，在均热段滞留时间较长时，钢表面的C会和炉内的O2和CO等介质发生反应，造成钢表面脱碳。本专利技术是在事故停轧状态时通过设计的氮气管网将氮气均匀充入到均热段炉膛内。由烟气分析仪监测炉内O2和CO浓度，通过气动调节阀控制氮气的流量，将炉膛气氛控制在还原气氛。降低C与O2和CO等介质的反应，从而缓解脱碳的发生。该专利技术方法可有效降低钢坯加热时脱碳层厚度，解决因脱碳引起的钢材性能不合格问题。本专利技术更适于中、高碳优特钢产线，工艺调整简单，具有较好的推广性。
具体实施方式
[0009]一种降低钢坯加热脱碳的方法，按照如下步骤实施：1）、设计布置一套氮气管线，将氮气引入到加热炉均热段煤气烧嘴处，使氮气均匀布置在均热段，在均热段新增抽气式烟气分析仪2套，对均热段段炉膛内O2和CO浓度进行快速、连续、实时的监测；2）、新增的所述氮气管线上设置有管路总阀、减压阀和气动调节阀；3）、在均热段煤气烧嘴侧新增氮气管嘴，使氮气均匀进入均热段炉膛；4）、优化停轧状态时加热炉均热段温度和炉内气氛的加热工艺制度：
待轧时间降温保温要求提前升温时间≤30min均热段不降温，加热段降温30℃ 30～60min加热段、均热段温度控制在1100℃以下 1～2h前0.5小时，加热段、均热段温度控制≤1050℃，后续按≤1050℃保温后0.5小时，提温，均热段、加热段温度升至≤1150℃2～4h前0.5小时，加热段、均热段温度控制≤1000℃，后续按≤1000℃保温后1小时，提温，均热段、加热段温度升至≤1150℃4～8h前0.5小时，加热段、均热段温度控制≤950℃，后续按≤950℃保温后1小时，提温，均热段、加热段温度升至≤1150℃＞8h前1小时，加热段、均热段温度控制≤800℃，后续按≤800℃保温接到提温指令后，提前3小时提温，升至1050以下，按照待轧时间1h～2h进行控制
按照上表中的步骤进行实施控制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低钢坯加热脱碳的方法，按照如下步骤实施：1）、设计布置一套氮气管线，将氮气引入到加热炉均热段煤气烧嘴处，使氮气均匀布置在均热段，在均热段新增抽气式烟气分析仪2套，对均热段段炉膛内O2和CO浓度进行快速、连续、实时的监测；2）、新增的所述氮气管线上设置有管路总阀、减压阀和气动调节阀；3）、在均热段煤气烧嘴侧新增氮气管嘴，使氮气均匀进入均热段炉膛；4）、优化停轧状态时加热炉均热段温度和炉内气氛的加热工艺制度：
待轧时间降温保温要求提前升温时间≤30min均热段不降温，加热段降温30℃30～60min加热段、均热段温度控制在1100℃以下1～2h前0.5小...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅虹全，孟泽军，刘洋，
申请(专利权)人：新疆八一钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：