軋鋼基礎知(zhi)識學習(四)
  發布時間(jian)︰2020年03月10日 點擊(ji)數︰

加熱爐(lu)的原理

  1、目的

加熱的目的是把(ba)坯料加熱到(dao)均勻的、適合(he)軋制的溫度(奧(ao)氏體組織)。溫度提高以後,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(dao)1200℃時變形抗力下降到(dao)30Mpa左右,只相當(dang)室溫下變形抗力的二十分之(zhi)一(yi)。加熱ren)露群he)適的鋼,軋制時可以za)媒洗蟺難ya)下量,減少因磨損和沖(chong)擊(ji)造(zao)成(cheng)的設備事故,提高軋機的生產率(lv)和作(zuo)業(ye)率(lv),而且(qie)軋制耗(hao)能也bu)仙佟F浯危 尤饒芨納shan)鋼坯的內部kong)櫓 托閱塴2瘓茸櫓 頭牆鶚艏性za)物通過高溫lu)尤鵲睦┤ zuo)用而均勻ran) <尤任(ren)露群途瘸潭仁羌尤戎柿康謀曛zhi),加熱質量好的鋼,容易獲得斷面形狀正確(que)、幾何尺寸精確(que)的mou)cheng)品。

  2、加熱過程

鋼坯的加熱ren)露勸 礱嫖露取(qu) 囟廈嬪系(xi)奈露炔羆把(ba)嘏髯映chang)度que)較蟶系(xi)奈露炔睢8峙髟諑lu)內的最終加熱ren)露仁強悸lv)了軋制工(gong)藝(yi)、軋機的結構gu)氐鬩約奧(ao) 擁慕 固(gu)氐愕deng)實dao)是qing)況後規(gui)定的。加熱到(dao)規(gui)定溫度所(suo)需時間(jian),取(qu)決于鋼坯的mou)嘰紜 種幀 捎玫奈露戎貧燃(ran)耙yi)些其他條件。

鋼坯在爐(lu)內以對流方式和輻射(she)方式得到(dao)熱量,前者是爐(lu)氣(qi)沖(chong)刷鋼坯表面;後者是爐(lu)氣(qi)和熾熱的爐(lu)襯輻射(she)熱qu)N頤羌尤嚷lu)沿長(chang)度que)較蟶戲秩san)段(duan)控制︰即預加熱段(duan)、加熱段(duan)和均熱段(duan)。鋼坯進入加熱爐(lu)預熱段(duan),熱流逐漸增大,鋼坯到(dao)二加熱段(duan),熱流基本保(bao)持(chi)不變,鋼坯到(dao)均熱段(duan),熱流逐漸減小。鋼坯在均熱段(duan)內,鋼坯表面溫度ran)頸bao)持(chi)不變,而斷面溫差逐步(bu)縮小,鋼坯表面得到(dao)的熱量以熱傳(chuan)導(dao)的方式向內部擴散。傳(chuan)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(dao)熱率(lv)越大,斷面溫差就(jiu)越小。一(yi)般斷面大的鋼坯要比斷面小的鋼坯加熱時間(jian)要長(chang),合(he)金鋼要比碳(tan)鋼的加熱時間(jian)要長(chang)。

  3、加熱缺陷

合(he)金鋼開裂(lie)︰加熱開始階段(duan)(700℃以下),對高碳(tan)工(gong)具鋼、高錳鋼、軸承鋼、高速鋼等(deng)這類(lei)導(dao)熱率(lv)小的鋼,如果升溫速度過快、表面溫度驟然(ran)升高而斷面溫差過大,將產生熱應力,導(dao)致出現(xian)裂(lie)紋。

過熱和過燒︰加熱ren)露裙 蚋呶孿巒ting)留時間(jian)過長(chang),會使鋼的晶粒(li)過分長(chang)大,晶粒(li)間(jian)的聯系(xi)削(xiao)弱,鋼變脆,這稱為過熱qu)9鵲吶髁顯剖被岵lie)紋;即ci)乖潑揮鋅 lie),成(cheng)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qu)9冉yi)步(bu)發展,晶粒(li)繼續長(chang)大,而且(qie)晶界出現(xian)氧化或熔化,軋制時往往碎裂(lie)或崩(beng)裂(lie),這稱為過燒。過燒的坯料是不可挽救的廢(fei)品。在軋制作(zuo)業(ye)突然(ran)出現(xian)故shou)賢ting)軋時bao) 菀壯魷xian)過熱ran)蜆障xian)象;高碳(tan)鋼如溫度控制不huai)保(bao) 埠hen)容易造(zao)成(cheng)過熱ran)蜆障xian)象。

鋼坯的氧化和脫碳(tan)︰鋼坯在爐(lu)內加熱的過程中,鋼中金屬元素和爐(lu)內的氧化性氣(qi)氛發生反應並生產氧化鐵皮(氧化鐵皮的內層是氧化鐵、中間(jian)層是四氧化三(san)鐵、最外層是三(san)氧化二鐵)。脫碳(tan)是鋼中的碳(tan)元素向表面擴散並和爐(lu)內氣(qi)氛反應而引起的。軸承鋼、工(gong)具鋼、彈(dan)簧(huang)鋼和其他一(yi)些鋼種,鋼的脫碳(tan)是有害的,脫碳(tan)後的鋼件表面在淬火時達不huai)剿suo)要求的硬(ying)度,此外還使抗壓(ya)性能、耐磨性能、彈(dan)性降低。

氧化和脫碳(tan)過程是同時進行的,它們都和加熱條件(溫度qu) lu)內時間(jian)、爐(lu)內氣(qi)氛以及坯料xi)幕 ?cheng)分)有關。一(yi)般來說,溫度小于750℃時氧化和脫碳(tan)都不明顯。但溫度大于800℃時增加的特別快。

特別注(zhu)意的是︰對za)諤tan)鋼加熱ren)露紉yi)般不能大于1300℃,大于此溫度,其一(yi),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(za)質時降到(dao)1300~1350℃),從鋼表面上xi)糲呂矗 凍魴碌謀礱媯 賬鷓桿僭黽印F潿 dang)加熱ren)露卻笥300℃時bao) 峙骱hen)有可能會出現(xian)過熱ran)蜆鍘I淥種質備Ω米zhu)意最高加熱ren)露取(qu)/p>

鋼坯氧化燒損後,必(bi)然(ran)影響成(cheng)材率(lv);氧化鐵皮的熱導(dao)率(lv)非常差,對鋼坯的加熱時間(jian)有影響;氧化鐵皮脫落(luo)並堆積在爐(lu)低ting) 斯gong)清理非常困難,工(gong)作(zuo)非常辛(xin)苦。

  4、熱工(gong)制度

熱工(gong)制度涉及燃(ran)料于空氣(qi)進入爐(lu)內的情(qing)況、燃(ran)燒情(qing)況、燃(ran)燒產物的排除(chu)情(qing)況以及余熱ran)厥shou)利用等(deng)情(qing)況。熱工(gong)制度包括溫度制度qu) lu)壓(ya)制度和爐(lu)子燃(ran)燒制度qu)/p>

溫度制度︰加熱ren)露群妥zhu)意事項見下表

加熱ren)露群妥zhu)意事項

測量爐(lu)溫和鋼溫的感(gan)受元件是熱電偶,測的是爐(lu)膛(tang)溫度,一(yi)般比鋼坯表面溫度高20℃以上。

  5、爐(lu)壓(ya)制度

加熱爐(lu)內爐(lu)壓(ya)大小及其分布是調(diao)整溫度場、控制火焰及ao) 諂qi)氛的一(yi)個重要手段(duan),它影響加熱速度和加熱質量,也影響燃(ran)料利用的好壞(huai)。特別是爐(lu)子出料段(duan)處爐(lu)膛(tang)壓(ya)力尤ren) 匾 /p>

爐(lu)壓(ya)設定應比大氣(qi)壓(ya)力高出0~30Pa左右。爐(lu)壓(ya)過大則裝料口(kou)、出料口(kou)、觀察(cha)孔(kong)等(deng)開口(kou)部位(wei)都會往外冒火,其結果是︰?爐(lu)氣(qi)損失增大,使熱損失增大;?SO2等(deng)有害氣(qi)體進入車dao)jian)使作(zuo)業(ye)環(huan)境污染;?冒火部位(wei)huai)穆lu)牆、附近(jin)的鋼結構或機械設備受損或者變形。反之(zhi),爐(lu)壓(ya)過低ting) 蛭shou)車dao)jian)冷空氣(qi)將使?爐(lu)溫降低燃(ran)料消耗(hao)量增加;?低溫空氣(qi)對坯料冷卻導(dao)致溫度不均;?爐(lu)氣(qi)的含氧量增加導(dao)致燒損增加。

  6、燃(ran)燒制度

其基本要求是保(bao)證燃(ran)料在爐(lu)膛(tang)範duan) 諶ran)燒完(wan)全,同時空氣(qi)系(xi)數α要小。空氣(qi)過剩則煙氣(qi)量大,帶走的熱量增多;空氣(qi)量不足,爐(lu)內形成(cheng)不完(wan)全燃(ran)燒,同樣(yang)使熱損失增加。

  7、爐(lu)子的操作(zuo)

承德建龍棒材加熱爐(lu)是步(bu)進梁(liang)蓄熱式加熱爐(lu),它是qie)yi)座(zuo)復雜(za)的機械化與自動化的熱工(gong)設備。它由爐(lu)子本體(步(bu)進系(xi)統)、坯料xi)腦聳瀋枋 ?淥透饗 櫓剩 唄lu)煤(mei)氣(qi)、轉爐(lu)煤(mei)氣(qi)、空氣(qi)、氮氣(qi)、壓(ya)縮空氣(qi)、水、液(ye)壓(ya)油、潤滑(hua)劑li)┐墓艿老xi)統、燃(ran)料xi)娜ran)燒設施、燃(ran)燒產物的排放和余熱ran)厥shou)設施、熱工(gong)制度的控制系(xi)統、各部件的冷卻系(xi)統、加熱中生成(cheng)氧化鐵皮的清除(chu)設施等(deng)qu)V揮猩嗽焙hen)好的了解(jie)和掌握了這套工(gong)藝(yi)設備,才能正確(que)的維護和操作(zuo),加熱爐(lu)才能有好的指標。生產人員的工(gong)作(zuo)涉及︰鋼坯的裝ao)  峙髟諑lu)內運輸、鋼坯出爐(lu)、鋼坯的加熱制度和爐(lu)子的熱工(gong)制度;氧化鐵皮的清理;事故停(ting)爐(lu);按計劃(hua)停(ting)爐(lu)檢(jian)修(xiu)和檢(jian)修(xiu)後的開爐(lu)等(deng)qu)/p>

加熱爐(lu)的操作(zuo)主要注(zhu)意以下lu)父齜矯嫻哪諶藎/p>

在所(suo)有的調(diao)節器都投入運行的前期下熱工(gong)制度的控制通常是自動的,調(diao)節器的設定來自工(gong)藝(yi)規(gui)程。在自動調(diao)節器失靈或檢(jian)修(xiu)後用手動操作(zuo),出現(xian)事故或自動元件損壞(huai)時可用手動操作(zuo)。

為了保(bao)持(chi)爐(lu)子能長(chang)期有效(xiao)的使用,應定期維護並注(zhu)意其使用狀況;定期清理氧化鐵皮;經常檢(jian)查(cha)爐(lu)內水冷構件的水量、水溫和水壓(ya)情(qing)況。

風機出現(xian)故shou)匣蟯蝗ran)斷xi)縭憊┐緇嶂鸞?卸希 聳幣 桿俟氐羯兆焐系(xi)目鍘 mei)氣(qi)閥門(men)及煤(mei)氣(qi)的主閥門(men)。

烘爐(lu)︰加熱爐(lu)在生產前、大修(xiu)或小修(xiu)後要進行除(chu)去砌體中的水分即烘爐(lu)。烘爐(lu)時間(jian)應考慮(lv)多方面的因素。這里(li)提供一(yi)些參考數據(ju)︰hao)50t的步(bu)進梁(liang)加熱爐(lu)生產前,用36h自室溫升到(dao)150℃,保(bao)溫60h;以15℃/ h的升溫速度升溫到(dao)350℃,保(bao)溫60h;再以15℃/ h的升溫速度升溫到(dao)600℃,保(bao)溫48h;然(ran)後以20℃/ h的升溫速度升溫到(dao)8000℃,保(bao)溫36h;再以20℃/ h的升溫速度升溫到(dao)1200℃,保(bao)溫36h。總(zong)的烘爐(lu)時間(jian)為14天。大修(xiu)的烘爐(lu)是升溫到(dao)200℃並保(bao)溫4h;以20℃/ h的升溫速度升溫到(dao)700℃再保(bao)溫4 h;再以50℃/ h的升溫速度升溫到(dao)1200℃後保(bao)溫4h。總(zong)的烘爐(lu)時間(jian)為2天,時間(jian)富裕可以延(yan)長(chang)到(dao)3天。小修(xiu)後的烘爐(lu)是qie)5℃/ h的升溫速度升溫到(dao)600℃再保(bao)溫6h;再以50℃/ h的升溫速度升溫到(dao)1200℃後保(bao)溫4h。總(zong)的烘爐(lu)時間(jian)約2天。

點火︰新建、大小修(xiu)後或長(chang)期停(ting)用mei)蟺穆lu)前煤(mei)氣(qi)管道在通煤(mei)氣(qi)前必(bi)須(xu)將管道內的空氣(qi)全部清楚。操作(zuo)中並注(zhu)意管道及其附件有無泄漏(lou)。

將管道及其附件內的空氣(qi)驅趕(gan)xi)匠導(dao)jian)外大氣(qi)中的操作(zuo)稱為放散,即現(xian)以氮氣(qi)(或蒸氣(qi))驅趕(gan)空氣(qi),再以煤(mei)氣(qi)驅趕(gan)xi) qi)(或蒸氣(qi))。放散是分段(duan)進行的,並且(qie)是由總(zong)管到(dao)各主管再到(dao)各支管最後到(dao)燒嘴前煤(mei)氣(qi)管。通氮氣(qi)到(dao)規(gui)定的時間(jian)並確(que)認xian)沒渙己煤(mei)笸ting)止通入氮氣(qi),再通入煤(mei)氣(qi)並驅趕(gan)xi) qi)從放散管排出,此步(bu)驟完(wan)成(cheng)後,從煤(mei)氣(qi)管路末(mo)端的取(qu)樣(yang)管取(qu)樣(yang)並作(zuo)爆發試驗,合(he)格(ge)後即可關閉放散閥並認為此段(duan)以放散完(wan)畢。如不合(he)格(ge)則需再驅趕(gan)一(yi)段(duan)時間(jian)並作(zuo)爆發試驗直到(dao)合(he)格(ge)為止。

爆發試驗在直徑(jing)70~100mm、長(chang)300mm左右ye)腦yuan)桶內進行。離煤(mei)氣(qi)現(xian)場稍遠的安全地點處點著一(yi)小火團置于地上,將充有試樣(yang)的圓(yuan)筒筒口(kou)移(yi)向火團,打開筒蓋(gai)點著筒內試樣(yang),當(dang)著火和緩慢而無聲地一(yi)直燒到(dao)筒底(di)時bao) 蛉餃 嗆he)格(ge);如點著後燃(ran)燒較快,說明還有若干空氣(qi);huai)闋藕笱桿偃ran)燒或產生爆鳴,說明試樣(yang)正在爆炸範duan) 冢 罅街智qing)況都應繼續進行放散,並再次作(zuo)爆發試驗。

燒嘴前點火時bao) 壬隕韻蟶兆燜頭紓 掌qi)碟閥打開20%~30%),然(ran)後打開燒嘴前的煤(mei)氣(qi)閥(打開1/3~1/2),用燃(ran)旺(wang)的油棉紗引燃(ran),再逐步(bu)調(diao)節煤(mei)氣(qi)和空氣(qi)量。煤(mei)氣(qi)噴出後未點著,應立即關閉燒嘴前的煤(mei)氣(qi)閥門(men),等(deng)爐(lu)內可燃(ran)混合(he)物排除(chu)後再重新點火。 

來源(yuan)︰軋鋼之(zhi)家

 

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