專利名稱：用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)純鈦板坯的加熱方法，尤其是涉及一種用普通步進式加熱爐 加熱工業(yè)純鈦板坯的方法。
背景技術(shù)：
鈦的密度一般在4500Kg/m3左右，僅為鋼的60%，但其強度卻接近普通鋼材的強 度；另外，鈦還存在熱強度高、耐蝕性能好、無磁性、有記憶功能等特點，因此鈦在現(xiàn)代工農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)的各行業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是由于工業(yè)純鈦化學(xué)性質(zhì)活潑，加熱過程 中加熱溫度過高很容易吸收氧、氫、氮等雜質(zhì)而影響產(chǎn)品質(zhì)量，加熱溫度太低又影響后序軋 制質(zhì)量，因此鈦加熱質(zhì)量的高低直接決定著最終產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。為了提高工業(yè)純鈦板卷 產(chǎn)品的質(zhì)量，在工業(yè)純鈦板坯軋制前通常采用輥式電阻爐、專用步進式加熱爐甚至帶有惰 性氣氛的工頻感應(yīng)爐進行加熱，最大限度地抑制鈦的氧化同時又保證加熱軋制的必要溫 度，從而保證最終產(chǎn)品質(zhì)量。在上述工業(yè)純鈦板坯的加熱方法中，不管采用哪種加熱方法都 必須新投資采購和建造所述的加熱設(shè)備，給企業(yè)造成極大的資金負擔。而現(xiàn)有普通步進式 鋼坯加熱爐是為加熱鋼坯設(shè)計的，所以其加熱的溫度一般都在1200°C左右，現(xiàn)有工藝很難 滿足加熱工業(yè)純鈦板坯的需要。在不增加投資條件下，尋找一種采用加熱鋼坯的普通步進 式加熱爐來加熱鈦坯的加熱方法，已成為生產(chǎn)工業(yè)純鈦熱軋板卷的難點和限制環(huán)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用加熱鋼坯的普通步進式加熱爐來加熱 工業(yè)純鈦板坯時也能保證加熱質(zhì)量的工業(yè)純鈦板坯的加熱方法。為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板 坯的方法，包括以下步驟，1)首先調(diào)節(jié)所述加熱爐各加熱段燒嘴的燃燒容量，使所述加熱爐熱回收段爐氣溫 度為280 560°C、預(yù)熱段爐氣溫度為350 680°C、加熱段爐氣溫度為580 870°C、均熱 段爐氣溫度為780 960°C ；2)然后再在所述加熱爐入口端的步進式產(chǎn)品支撐梁上沿所述支撐梁移動方向依 次相互間隔的布置前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯、工業(yè)純鈦板坯和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯；3)在進行步驟2)的同時啟動所述支撐梁的驅(qū)動裝置，使支撐在所述支撐梁上的 所述前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯、所述工業(yè)純鈦板坯和所述后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯依次進入所述加熱爐 的熱回收段、預(yù)熱段、加熱段和均熱段進行加熱；4)最后將所述工業(yè)純鈦板坯從所述加熱爐出口端輸出，這樣便完成了一個批次的 所述工業(yè)純鈦板坯的加熱工作。進一步的是，在調(diào)節(jié)加熱爐各加熱段燒嘴的燃燒容量來控制各加熱段爐氣溫度 時，采用的方法是關(guān)閉所述預(yù)熱段燒嘴和加熱段燒嘴，同時通過調(diào)節(jié)均熱段燒嘴的燃燒容 量來實現(xiàn)對各加熱段爐氣溫度的控制。
進一步的是，在布置所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯時使用的鋼坯 為生產(chǎn)現(xiàn)場具有的普通鋼坯。進一步的是，布置在所述工業(yè)純鈦板坯前端和后端的所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯和 后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯的數(shù)量均為3-5塊。進一步的是，所述前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼與所述工業(yè)純鈦板坯之間 的所述的間隔距離為1-2米。進一步的是，所述工業(yè)純鈦板坯(11)在加熱爐各加熱段的加熱時間分別為，熱回 收段的加熱時間為32 65分鐘，預(yù)熱段的加熱時間為40 78分鐘，加熱段的加熱時間為 48 80分鐘，均熱段的加熱時間為25 75分鐘。本發(fā)明的有益效果是在使用加熱鋼坯的普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯 時，通過調(diào)節(jié)所述加熱爐各加熱段的加熱燒嘴的燃燒容量來對各加熱段的爐氣溫度進行控 制，使加熱溫度能夠控制在所述工業(yè)純鈦板坯發(fā)生大量吸氫、氧、氮的化學(xué)反應(yīng)需要的反應(yīng) 溫度之下、又保證在軋制需要的溫度之上，從而保證了工業(yè)純板坯的加熱質(zhì)量；同時在步進 式產(chǎn)品支撐梁上布置所述工業(yè)純鈦板坯之前先布置數(shù)件前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯后再布置的工 業(yè)純鈦板坯，工業(yè)純鈦板坯布置完后再布置數(shù)塊后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯，進而保證了工業(yè)純鈦 板坯在加熱的起始段和結(jié)束段也能做到加熱溫度的可控，從整體上保證了整個加熱過程中 工業(yè)純鈦板坯的加熱質(zhì)量，同時用所述的加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯，不再需要專門的步進 式加熱爐或惰性氣氛工頻感應(yīng)爐等專利用設(shè)備，減少了加熱工業(yè)純鈦板坯的投資成本。


圖1為本發(fā)明涉及到的普通步進式鋼坯加熱爐的結(jié)構(gòu)簡化圖；圖2為本發(fā)明用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法中涉及到的工業(yè)純 鈦板坯在加熱爐中的布置示意圖。圖中標記為支撐梁1、入口端2、熱回收段3、預(yù)熱段4、加熱段5、均熱段6、預(yù)熱段 燒嘴7、加熱段燒嘴8、均熱段燒嘴9、前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10、工業(yè)純鈦板坯11、后端爐溫調(diào)節(jié) 鋼坯12、出口端13。
具體實施例方式如圖1所示是本發(fā)明涉及到的用于加熱鋼坯的普通步進式加熱爐，在加熱鋼坯 時，所述加熱爐的預(yù)熱段4、加熱段5和均熱段6的燒嘴內(nèi)均通入大量的燃燒氣體在爐體內(nèi) 燃燒向加熱爐爐內(nèi)提供熱量，此時爐內(nèi)溫度極高，一般都在1000-130(TC左右，如果將所述 加熱鋼坯的加熱方法直接應(yīng)用來加熱工業(yè)純鈦板坯，加熱過程中鈦將大量吸收空氣和/或 可燃氣體中的氧、氫、氮等雜質(zhì)而氧化，從而大大降低工業(yè)純鈦的質(zhì)量。如圖2所示是本發(fā)明提供的一種用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法 中工業(yè)純鈦板坯在加熱爐內(nèi)的布置示意圖，為了控制加熱爐內(nèi)的加熱溫度，本發(fā)明的加熱 方法包括以下步驟，1)首行調(diào)節(jié)所述加熱爐各段燒嘴的燃燒容量，使所述加熱爐熱回收段3爐氣溫度 為280 560°C、預(yù)熱段4爐氣溫度為350 680°C、加熱段5爐氣溫度為580 870°C、均 熱段6爐氣溫度為780 960°C ；
2)然后再在所述加熱爐入口端2的步進式產(chǎn)品支撐梁1上沿所述支撐梁1移動方 向依次相互間隔的布置前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10、工業(yè)純鈦板坯11和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12 ；3)在進行步驟2)的同時啟動所述支撐梁1的驅(qū)動裝置，使支撐在所述支撐梁1上 的所述前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10、所述工業(yè)純鈦板坯11和所述后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12依次進入 所述加熱爐的熱回收段3、預(yù)熱段4、加熱段5和均熱段6進行加熱；4)最后將所述工業(yè)純鈦板坯11從所述加熱爐出口端13輸出，這樣便完成了一個 批次的所述工業(yè)純鈦板坯11的加熱工作。采用上述加熱方法后，在使用加熱鋼坯的普通步 進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯11時，通過調(diào)節(jié)所述加熱爐各加熱段的加熱燒嘴的燃燒容 量來對各加熱段的爐氣溫度進行控制，使加熱溫度能夠控制在所述工業(yè)純鈦板坯11發(fā)生 大量吸氫、氧、氮的化學(xué)反應(yīng)需要的反應(yīng)溫度之下、又保證在軋制需要的溫度之上，從而保 證了工業(yè)純板坯11的加熱質(zhì)量；同時在所述步進式產(chǎn)品支撐梁1上布置所述工業(yè)純鈦板坯 11的前端先布置數(shù)件前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10后再布置所述的工業(yè)純鈦板坯11，在所述工業(yè) 純鈦板坯11布置完后再同樣布置數(shù)塊后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12，進而保證了工業(yè)純鈦板坯11 在加熱的起始段和結(jié)束段也能做到加熱溫度的可控，從整體上保證了整個加熱過程中工業(yè) 純鈦板坯11的加熱質(zhì)量，同時用所述的加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯11，不再需要專門的步進 式加熱爐或惰性氣氛工頻感應(yīng)爐等專利用設(shè)備，減少了加熱工業(yè)純鈦板坯的投資成本。在調(diào)節(jié)加熱爐各加熱段的爐氣溫度時，可以分別通過調(diào)節(jié)預(yù)熱段燒嘴7、加熱段燒 嘴8和均熱段燒嘴9內(nèi)的可燃氣體的燃燒容量來達到調(diào)節(jié)各段爐氣溫度的目的，但是這種 調(diào)節(jié)方法，由于各加熱段爐體相互連通，爐氣熱量可以互相流動，所以爐溫的控制效果并不 是太好，尤其是要將溫度有效的降到并始終保持在加熱工業(yè)純鈦板坯11需要的溫度范圍 有一定的難度。為了能夠嚴格的控制好各加熱段爐體內(nèi)的爐氣溫度，在調(diào)節(jié)加熱爐各加熱 段燒嘴的燃燒容量來控制各加熱段的爐氣溫度時，采用的方法是關(guān)閉所述預(yù)熱段燒嘴7和 加熱段燒嘴8，同時通過調(diào)節(jié)均熱段燒嘴9內(nèi)的燃燒容量來實現(xiàn)對各加熱段爐氣溫度的控 制。這樣便能做到加熱熱量的總體控制，實現(xiàn)對各加熱段爐體內(nèi)爐氣溫度的控制；同時減少 兩個加熱燒嘴的燃燒還可以減少可燃氣體的使用量，進而降低加熱成本。在所述支撐梁1上布置所述工業(yè)純鈦板坯11之前先布置所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼 坯10、在布置完所述工業(yè)純鈦板坯11后再布置所述的后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12的目的是為了 調(diào)節(jié)加熱爐爐體在工業(yè)純鈦板坯11剛進加熱爐和最后輸出加熱爐時的爐內(nèi)溫度，避免出 現(xiàn)所述工業(yè)純鈦板坯11剛進加熱爐時爐內(nèi)溫過高而影響工業(yè)純鈦板坯11的加熱質(zhì)量以 及最后輸出加熱爐的數(shù)件所述的工業(yè)純鈦板坯11由于加熱溫度不夠而無法軋制的形象， 所以布置在所述工業(yè)純鈦板坯11兩端的所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯 12均可以采用生產(chǎn)現(xiàn)場的普通鋼坯，這樣既可起到調(diào)節(jié)加熱爐爐體內(nèi)爐氣溫度的作用，又 不需要專門準備所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12，操作方便、又不會增 加加熱成本。如果僅在所述工業(yè)純鈦板坯11前端和后端各布置一塊所述的前端爐溫調(diào)節(jié) 鋼坯10和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12，由于數(shù)量的限制，進而限制爐溫調(diào)節(jié)鋼坯吸收熱量、保持 爐內(nèi)溫度的能力，從而影響到剛開始加熱和加熱結(jié)束時對爐氣溫度的調(diào)節(jié)效果；而且所述 前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12與所述工業(yè)純鈦板坯11前端和后端的距離 太遠或都太近，也會影響到爐溫的調(diào)節(jié)效果，為了使調(diào)節(jié)效果盡可能好，本發(fā)明布置在所述 工業(yè)純鈦板坯11前端和后端的所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯12的數(shù)量均為3-5塊，為了提高爐氣溫度的調(diào)節(jié)效果，所述每塊鋼坯的重量大于單塊工業(yè)純鈦板 坯11的重量，體積等于單塊工業(yè)純鈦板坯11的體積；所述前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯10和后端爐 溫調(diào)節(jié)鋼12與所述工業(yè)純鈦板坯11之間的所述的間隔距離為1-2米。盡管控制好加熱爐的加熱溫度，對提高所述工業(yè)純鈦板坯11的加熱質(zhì)量十分重 要，但是加熱時間也是一個十分重要的參數(shù)，如果時間太短，由于整個所述工業(yè)純鈦板坯11 的各部分溫度不均勻，而造成各處的硬度不一致，對后序軋制板卷工作十分不利；如果時間 太長，既會影響加熱質(zhì)量，又浪費燃料，增加生產(chǎn)成本。為此本發(fā)明所述工業(yè)純鈦板坯(11) 在加熱爐各加熱段的加熱時間分別為，熱回收段的加熱時間為32 65分鐘，預(yù)熱段的加熱 時間為40 78分鐘，加熱段的加熱時間為48 80分鐘，均熱段的加熱時間為25 75分 鐘。實施例1 本實施例是采用某熱軋廠加熱鋼坯的普通步進式加熱爐來加熱厚度為120mm、寬 度為1050mm的工業(yè)純鈦板坯。其加熱過程是①在工業(yè)純鈦坯的前、后各布置三塊鋼坯 ’② 工業(yè)純鈦板坯前、后鋼坯與鈦坯間的距離為1米；③加熱過程中關(guān)閉加熱段和預(yù)熱段燒嘴， 同時通過調(diào)節(jié)均熱段燒嘴的燒燃容量來控制各加熱段的爐氣溫度；④加熱過程中的加熱溫 度以及加熱時間為熱回收段爐氣溫度為280°C，加熱時間為32分鐘；預(yù)熱段爐氣溫度為 350°C，加熱時間為40分鐘；加熱段爐氣溫度為580°C，加熱時間為48分鐘；均熱段爐氣溫 度為780°C，加熱時間為25分鐘。加熱后工業(yè)純鈦坯出爐溫度為770V。實施例2 本實施例是采用某熱軋廠加熱鋼坯的普通步進式加熱爐來加熱厚度為220mm、寬 度為1250mm的工業(yè)純鈦板坯。其加熱過程是①在工業(yè)純鈦坯的前、后各布置五塊鋼坯 ’② 鋼坯與工業(yè)純鈦坯的距離為2米；③工加熱過程中關(guān)閉加熱段和預(yù)熱段燒嘴，同時通過調(diào) 節(jié)均熱段燒嘴的燒燃容量來控制各加熱段的爐氣溫度；④加熱過程中的加熱溫度以及加熱 時間為熱回收段爐氣溫度為560°C，加熱時間為65分鐘；預(yù)熱段爐氣溫度為680°C，加熱 時間為78分鐘；加熱段爐氣溫度為870°C，加熱時間為80分鐘；均熱段爐氣溫度為980°C， 加熱時間為75分鐘。加熱后工業(yè)純鈦坯出爐溫度為960°C。實施例3:本實施例是采用某熱軋廠加熱鋼坯的普通步進式加熱爐來加熱厚度為180mm、寬 度為1050mm的工業(yè)純鈦板坯。其加熱過程是①在工業(yè)純鈦坯的前、后各布置四塊鋼坯； ②鋼坯與工業(yè)純鈦坯的距離為1. 5米；③工加熱過程中關(guān)閉加熱段和預(yù)熱段燒嘴，同時通 過調(diào)節(jié)均熱段燒嘴的燒燃容量來控制各加熱段的爐氣溫度；④加熱過程中的加熱溫度以及 加熱時間為熱回收段爐氣溫度為450°C，加熱時間為46分鐘；預(yù)熱段爐氣溫度為580°C， 加熱時間為58分鐘；加熱段爐氣溫度為750°C，加熱時間為60分鐘；均熱段爐氣溫度為 920°C，加熱時間為45分鐘。加熱后工業(yè)純鈦坯出爐溫度為890°C。
權(quán)利要求
用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法，包括以下步驟，1)首先調(diào)節(jié)所述加熱爐各加熱段燒嘴的燃燒容量，使所述加熱爐熱回收段(3)爐氣溫度為280～560℃、預(yù)熱段(4)爐氣溫度為350～680℃、加熱段(5)爐氣溫度為580～870℃、均熱段(6)爐氣溫度為780～960℃；2)然后再在所述加熱爐入口端(2)的步進式產(chǎn)品支撐梁(1)上沿所述支撐梁(1)移動方向依次相互間隔的布置前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(10)、工業(yè)純鈦板坯(11)和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(12)；3)在進行步驟2)的同時啟動所述支撐梁(1)的驅(qū)動裝置，使支撐在所述支撐梁(1)上的所述前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(10)、所述工業(yè)純鈦板坯(11)和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(12)依次進入所述加熱爐的熱回收段(3)、預(yù)熱段(4)、加熱段(5)和均熱段(6)進行加熱；4)最后將所述工業(yè)純鈦板坯(11)從所述加熱爐出口端(13)輸出，這樣便完成了一個批次的所述工業(yè)純鈦板坯的加熱工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法，其特征在 于在調(diào)節(jié)加熱爐各加熱段燒嘴的燃燒容量來控制各加熱段爐氣溫度時，采用的方法是關(guān) 閉預(yù)熱段燒嘴(7)和加熱段燒嘴(8)，同時通過調(diào)節(jié)均熱段燒嘴(9)的燃燒容量來實現(xiàn)對各 加熱段爐氣溫度的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法，其特征在 于在布置所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(10)和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(12)時使用的鋼坯為生產(chǎn) 現(xiàn)場具有的普通鋼坯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法，其特征在 于布置在所述工業(yè)純鈦板坯(11)前端和后端的所述的前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(10)和后端爐 溫調(diào)節(jié)鋼坯(12)的數(shù)量均為3-5塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法，其特征在 于所述前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯(10)和后端爐溫調(diào)節(jié)鋼(12)與所述工業(yè)純鈦板坯(11)之間的 所述的間隔距離為1-2米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一頂所述的用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方 法，其特征在于所述工業(yè)純鈦板坯(11)在加熱爐各加熱段的加熱時間分別為，熱回收段 的加熱時間為32 65分鐘，預(yù)熱段的加熱時間為40 78分鐘，加熱段的加熱時間為48 80分鐘，均熱段的加熱時間為25 75分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)純鈦板坯的加熱方法，尤其是公開了一種用普通步進式加熱爐加熱工業(yè)純鈦板坯的方法。提供一種采用加熱鋼坯的普通步進式加熱爐來加熱工業(yè)純鈦板坯的加熱方法。所述加熱方法通過調(diào)節(jié)加熱爐各加熱段燒嘴的燃燒容量來使各加熱段的溫度保持在所述工業(yè)純鈦板坯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度之下，并在純鈦板坯進入加熱爐之前先使前端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯進入加熱爐調(diào)節(jié)爐溫、在全部純鈦板坯輸出加熱爐之后再使后端爐溫調(diào)節(jié)鋼坯輸出加熱爐，保證了整個加熱過程的加熱質(zhì)量。
文檔編號C22F1/18GK101974727SQ201010539698
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者劉勇, 劉富貴, 曹楓洲, 李俊洪, 李衛(wèi)平, 溫亞成, 王飛龍, 羅擊, 肖力, 鄧澄 申請人:攀鋼集團有限公司;攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司