一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法技术

本发明专利技术涉及一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法，包括钢坯暂停装炉时刻预测，加热炉煤气流量控制，钢坯开始装炉时刻预测，待轧期间钢坯在预热段停留，高温段无钢坯，加热炉正常生产时刻预测，待轧结束恢复生产；本发明专利技术根据轧机换辊计划、设备检修计划和钢坯加热制度，预测待轧时间，提前修改装炉计划，降低钢坯在炉内高温段加热时间，通过合理安排加热炉生产节奏，解决了加热炉因待轧导致的钢坯在高温段加热时间过长产生的脱碳层增厚问题。厚问题。厚问题。

【技术实现步骤摘要】
一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法


[0001]本专利技术涉及钢坯表面质量控制
，尤其涉及一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法。

技术介绍

[0002]重轨钢由于碳含量高，钢坯加热过程中加热时间、加热温度和加热气氛对钢坯的氧化和脱碳影响较严重,将使其机械性能下降、硬度降低、耐磨性差和疲劳强度降低，近年来随着铁路车速和轴重的不断提高，要求钢轨具有更大的刚度和更强的耐磨性，这对钢轨的脱碳层深度提出了更严格的要求。目前的研究表明钢坯脱碳层厚度的影响因素主要有加热时间、加热温度和加热气氛，但如果出现轧机换辊、设备检修等加热炉待轧状态，正常装炉安排必然导致钢坯高温段加热时间过长，出现脱碳层变厚的现象。
[0003]公开号为CN 105483602 B的中国专利公开了一种减小重轨脱碳层的加热方法，(1)将连铸方坯放入保温炉保温，保温温度为700～800℃，使连铸方坯的温度达700
‑
800℃；(2)将步骤(1)中的连铸方坯装入步进式加热炉加热，步进式加热炉分为三段加热，包括一加热段、二加热段和均热段，控制一加热段加热炉内温度为1020℃，空燃比在0.75
‑
0.90之间，加热时间为40min；控制二加热段加热炉内温度在1220
‑
1240℃之间，空燃比在0.70
‑
0.80之间，加热时间为70min；控制均热锻加热炉内温度在1280
‑
1290℃之间，空燃比为1.80，加热时间为30min；该专利技术减少了加热时间，通过对步进式加热炉加热采用三段式加热，减小了重轨脱碳层深度，但该专利技术着重在加热炉的加热时间和加热温度上，没有考虑轧机换辊、设备检修等加热炉待轧状态带来的影响。
[0004]公开号为CN 106521120 A的中国专利公开了一种轴承钢加热脱碳控制方法，采用侧进侧出的步进梁式加热炉；燃料为高焦混合煤气；采用还原性气氛加热控制脱碳层深度，采用一火生产工艺，原料为GCr15连铸坯，钢坯装炉、钢坯进入预热段、设定预热段、加热段和均热段空燃比、观察加热温度、实际空燃比和残氧显示值是否符合要求、观察换热器前温度是否超温、若出现异常人工干预；该专利技术解决一火轴承钢需要高温长时间扩散加热，而难以控制脱碳层深度的矛盾；取消剥皮工序，低成本地满足脱碳层不超过0.5％D高要求指标；该专利是从加热气氛和加热工艺上进行改进，也没有将轧机换辊、设备检修等加热炉待轧状态产生的重要影响进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法，根据轧机换辊计划、设备检修计划和钢坯加热制度，预测待轧时间，提前修改装炉计划，降低钢坯在炉内高温段加热时间，通过合理安排加热炉生产节奏，解决了加热炉因待轧导致的钢坯在高温段加热时间过长产生的脱碳层增厚问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0007]一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法，包括以下步骤：
[0008]1)钢坯暂停装炉时刻预测；
[0009]2)加热炉煤气流量控制；
[0010]3)钢坯开始装炉时刻预测；待轧期间钢坯在预热段停留，高温段无钢坯；
[0011]4)加热炉正常生产时刻预测；
[0012]5)待轧结束恢复生产。
[0013]进一步地，所述所述的钢坯暂停装炉时刻预测模型为：
[0014][0015]其中，t
t
为钢坯暂停装炉时刻，t
d
为计划待轧时刻，Δt
j
为钢坯规定加热时长，Δt
i
为第i次确认计划变更时长。
[0016]进一步地，所述的加热炉煤气流量控制模型为：
[0017][0018]其中，B为待轧期间煤气流量，B
Z
为正常生产时煤气流量，Δt为待轧时长。
[0019]进一步地，所述的钢坯开始装炉时刻预测模型为：
[0020][0021]其中，t
k
为钢坯开始装炉时刻，t
t
为钢坯暂停装炉时刻，Δt
y
钢坯预热段加热时长。
[0022]进一步地，所述的加热炉正常生产时刻预测模型为：
[0023]当Δt＞2Δt
j
‑
Δt
y
时，t
z
＝t
h
‑
Δt
g
(4)
[0024]当Δt≤2Δt
j
‑
Δt
y
时，钢坯开始装炉时刻正常生产；
[0025]其中，t
z
为加热炉正常生产时刻，t
h
为产线恢复生产时刻，Δt
g
为钢坯高温段加热时长。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1)根据轧机换辊计划、设备检修计划和钢坯加热制度，预测待轧时间，提前修改装炉计划，降低钢坯在炉内高温段加热时间；
[0028]2)通过合理安排加热炉生产节奏，解决了加热炉因待轧导致的钢坯在高温段加热时间过长产生的脱碳层增厚问题。
附图说明
[0029]图1是本专利技术控制流程图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：
[0031]见图1，是本专利技术的控制流程图。本专利技术一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法，包括以下步骤：
[0032]1)钢坯暂停装炉时刻预测：通过钢坯暂停装炉时刻预测模型，判断暂停钢坯装炉时刻。到达模型预判时刻后暂停钢坯装炉操作；
[0033]根据轧机换辊计划，设备检修计划，钢坯加热制度。提前预判暂停钢坯装炉时刻，保证待轧期间，加热炉内高温段无钢坯，并且根据待轧计划的修改及时进行调整，该模型数学表达式为：
[0034][0035]其中，t
t
为钢坯暂停装炉时刻，t
d
为计划待轧时刻，Δt
j
为钢坯规定加热时长，Δt
i
为第i次确认计划变更时长，为多次确认计划变更时间累积变更时长。
[0036]2)加热炉煤气流量控制：暂停装炉之后，依据加热炉煤气流量控制模型，控制煤气流量，该模型的数学表达式为：
[0037][0038]其中，B为待轧期间煤气流量，B
Z
为正常生产时煤气流量，Δt为待轧时长。
[0039]3)钢坯开始装炉时刻预测：通过钢坯开始装炉时刻预测模型，判断钢坯装炉开始时刻，当到达模型预判时刻开始装炉操作；
[0040]根据待轧时长和钢坯预热段加热时长，预测钢坯装炉开始时刻，当第一块钢坯到达预热段头部时停止装钢，实现待轧期间钢坯在预热段停留，避免高温段加热时间过长增加脱碳层厚度，同时避免加热炉空烧造成燃料浪费，该模型的数学表达式为：
[0041][0042]其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法，其特征在于，包括以下步骤：1)钢坯暂停装炉时刻预测；2)加热炉煤气流量控制；3)钢坯开始装炉时刻预测；待轧期间钢坯在预热段停留，高温段无钢坯；4)加热炉正常生产时刻预测；5)待轧结束恢复生产。2.根据权利要求1所述的一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法，其特征在于，所述的钢坯暂停装炉时刻预测模型为：其中，t
t
为钢坯暂停装炉时刻，t
d
为计划待轧时刻，Δt
j
为钢坯规定加热时长，Δt
i
为第i次确认计划变更时长。3.根据权利要求1所述的一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热方法，其特征在于，所述的加热炉煤气流量控制模型为：其中，B为待轧期间煤气流量，B
Z
为正常生产时煤气流量，Δt为待轧时长。4.根据权利要求1所述的一种控制待轧期间重轨钢钢坯脱碳层厚度的加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙守斌，金丙真，刘常鹏，李卫东，杨宇峰，王东山，胡毅，张天赋，闫东阳，孟迪，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：