降低蓄热式板坯加热炉氧化烧损率的探索

摘要：降低钢坯氧化烧损率具有非常重要的意义。文章针对蓄热式板坯加热炉氧化烧损率偏高的问题，介绍了某厂开展降低板坯烧损率攻关所采取的措施和效果。

关键词：氧化烧损；蓄热式；加热炉

中图分类号：TG330 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0064-02

钢坯在加热炉加热过程中，由于炉气具有氧化性，在钢坯表面不可避免地会产生氧化烧损，从而影响成材率。此外，在轧制过程中，如果钢坯表面的氧化铁皮未被高压水除净，而被压入钢材，会造成钢板麻点缺陷，这又直接影响了产品的质量。因此，降低钢坯氧化烧损率具有非常重要的意义。

1 影响加热炉氧化烧损的主要因素

（1）加热温度的影响。钢在常温下的生锈就是氧化的结果，在低温条件下氧化速度非常慢。当温度达到200℃～300℃时就会在钢的表面生成薄薄的一层氧化铁皮。温度继续升高氧化的速度也随之加快，当温度达到900℃以上时，氧化开始剧烈进行，当温度达到1300℃以后时，氧化铁皮就开始熔化，这时的氧化速度更为剧烈。

（2）加热时间的影响。在同样的条件下，加热时间越长，钢的氧化烧损量就越多。开始时氧化铁皮随时间的增长比较快，而后逐渐减缓，所以还是应当尽可能缩短加热时间。例如提高炉温可能会使氧化增加，但如果能实现快速加热，反而可能使烧损由于加热时间缩短而减少。

（3）炉气成分的影响。炉气中属于氧化性的气体有O2、CO2、H2O及SO2，氧化性最强的是O2，其次是SO2、H2O和CO2；属于还原性的气体有CO、H2及CH4；属于中性的气体有N2。炉内气氛的影响主要取决于氧化性气体与还原性气体之比。炉气通常是氧化性气氛，在燃烧生成物中保持2%～3%CO对减少氧化作用不大，因为燃料燃烧不完全，炉温降低，将使加热时间延长而使氧化量

增加。

（4）钢的成分的影响。对于碳素钢随C含量的增加，钢的烧损量有所下降，这很可能是由于钢中的C氧化后，部分生成CO而阻止了氧化性气体向钢内扩散的结果。合金元素如Cr、Ni等它们极易被氧化成为相应的氧化物，但是由于它们生成的氧化物薄层组织结构十分致密又很稳定，因而这一薄层的氧化膜就起到了防止钢的内部基体免遭再氧化的作用。

2 某厂加热炉及氧化烧损率概况

某厂现有2座步进梁式加热炉，采用空气、煤气双预热的蓄热式燃烧方式，所用煤气为高、焦、转混合煤气，热值一般在（1800～2100）×4.18kJ/Nm3。在2009年加热炉建设之初，即十分重视蓄热式加热炉可能存在烧损率较大的问题，对蓄热式烧嘴的布置方式、结构以及燃烧控制方式进行了充分优化，为日后控制烧损率奠定了设备基础。

经现场实测，实施降低烧损率攻关前的烧损率为0.86%～1.31%，平均值为1.07%，氧化铁皮的平均厚度为2.37m，见表1。

3 降低氧化烧损率攻关所采取的措施

（1）在满足轧制工艺需要的情况下，尽可能降低钢坯出炉温度。（2）根据热装坯料在炉内的位置“定点加热”，以保证热装坯料不被“过度加热”。（3）当轧线生产正常时，钢坯烧好即出炉，即“卡点出钢”，并在保证加热质量的前提下，尽量缩短在炉时间，一般热装坯料6～7min/cm，冷坯8～10min/cm。（4）根据煤气热值、生产节奏，坯料装炉温度等因素适时调节煤气量、空气量，保持合理的热负荷、炉压、炉膛气氛和空气过剩系数，直观表现为既不炉头、炉尾冒火，又不炉内过分明亮。（5）当因轧线原因待轧（钢坯已烧好但不能出）时，及时降低热负荷，以保证钢坯出炉温度不因在炉时间过长而过高。（6）保持合理、稳定的煤气热值。（7）强化对操作工的日常管理。

4 攻关效果

经现场实测，开展攻关后，烧损率为0.63%～0.91%，平均值为0.78%，氧化铁皮的平均厚度为1.73mm，见表2。

对比可知，平均烧损率由攻关前的1.07%降低到攻关后的0.78%，降低了0.29%，按年钢坯产量120万吨，平均吨坯价格3300元，氧化铁皮价格682元/吨计算，年经济效益为：0.29%×120×（3300-682）=911万元。

5 结语

通过对影响烧损率因素的分析和一系列相应措施的实施，蓄热式板坯加热炉的氧化烧损率达到0.78%，在国内同行业中属于先进水平，文中介绍的措施对同类加热炉的生产具有较强的借鉴意义。

参考文献

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作者简介：陆焱（1975—），男，山东临沂人，山东钢铁济南分公司宽厚板厂工程师，研究方向：材料科学。