專利名稱：一種縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，主要適用于縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的所有鋼種加熱制度中都有如下規(guī)定總在爐時間需滿足2. 8-5. O小時，均熱時間至少為30min。同時，現(xiàn)今加熱爐都是分段溫度控制的，設(shè)有專門的加熱段和均熱段。在各種生產(chǎn)工序指標中，均熱時間就是指板坯在均熱段的停留時間。板坯在加熱爐內(nèi)加熱過程中，為了保證板坯的加熱質(zhì)量，必須嚴格按照加熱制度執(zhí)行。均熱時間指標作為重點要求之一，板坯出爐前必須保證在均熱段停留最少30min。對于幾乎不添加合金元素的普碳鋼而言，在均熱過程中可以不考慮合金元素的固溶情況。保 證均熱時間的目的僅僅是消除截面溫差。因為一定厚度的板坯在加熱階段經(jīng)過強化加熱之后，其表面雖然達到了規(guī)定的加熱溫度，但中心溫度尚低，整個斷面存在著較大的溫度差。在均熱段停留一定時間，可以降低坯料的斷面溫差，滿足軋線軋制工藝的要求。在實際生產(chǎn)過程中，軋線提高軋制節(jié)奏或者加熱爐裝鋼設(shè)計的寬規(guī)格板坯連續(xù)出鋼時，常常會導(dǎo)致板坯在均熱段停留時間不足。這樣就不得不降低軋機節(jié)奏，甚至加熱爐停止出鋼而保溫待時。如果板坯的加熱質(zhì)量已經(jīng)達到了要求，僅僅是因為沒有達到規(guī)定的30min均熱時間，板坯必須在均熱段停留等待。均熱段的爐溫僅次于加熱段，屬于高溫區(qū)域，板坯在均熱段做不必要的停留會造成大量能源的浪費和金屬的損失。所以，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，調(diào)整均熱時間，對降低煤氣單耗和金屬氧化燒損意義重大。由于普碳鋼幾乎不添加合金元素，保證均熱時間對于普碳鋼的作用更多是側(cè)重于板坯截面溫度均勻性。只要可以保證普碳鋼的截面溫差滿足軋線要求，就可以對均熱時間做出調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法，它縮短了普碳鋼在加熱爐內(nèi)的均熱時間，不僅降低了煤氣的消耗和氧化燒損，而且提高了
生產(chǎn)效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法包括記錄目標板坯的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)通過加熱爐黑匣子實驗和加熱爐二級過程控制系統(tǒng)得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)下表面的溫度數(shù)據(jù)、非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)中心的溫度數(shù)據(jù)及目標板坯在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)；對所述記錄的目標板坯的溫度數(shù)據(jù)進行運算處理將所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度與所述目標板坯在均熱段的水印區(qū)下表面的溫度求差得到目標板坯的第一溫差，將所述目標板坯在均熱段非水印區(qū)中心的平均溫度與所述目標板坯在均熱段的水印區(qū)中心的溫度求差得到目標板坯的第二溫差；通過對所述第一溫差、所述第二溫差及所述目標板坯在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)進行分析可以得到目標板坯的目標出鋼時間及適用于所述目標出鋼時間的限定溫度具體方法為先觀察目標板坯的第一溫差數(shù)據(jù)和第二溫差數(shù)據(jù)，當?shù)谝粶夭詈偷诙夭罹_始變化到趨于平穩(wěn)的溫度時，對應(yīng)的停留時間為所述目標出鋼時間；再通過所述加熱爐二級過程控制系統(tǒng)對目標板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度求差得到所述限定溫度；通過加熱爐二級過程控制系統(tǒng)對其它加熱板坯也進行監(jiān)測并得到溫度數(shù)據(jù)，將其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值與限定溫度 進行比較來判斷其它加熱板坯是否也可以在目標出鋼時間出鋼；若其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值小于或者等于限定溫度，則說明其它加熱板坯可以在目標出鋼時間出鋼；若其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值大于限定溫度，則說明其它加熱板坯不能在目標出鋼時間出鋼；將規(guī)定的均熱時間與目標出鋼時間求差得到縮短的均熱時間。進一步地，所述記錄目標板坯的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)包括記錄目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)。進一步地，在所述通過加熱爐黑匣子實驗和加熱爐二級過程控制系統(tǒng)得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)下表面的溫度數(shù)據(jù)、非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)中心的溫度數(shù)據(jù)及目標板坯在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)的同時，還通過所述加熱爐黑匣子實驗將目標板坯在加熱段水印區(qū)下表面溫度和目標板坯在加熱段水印區(qū)中心溫度記錄下來，并還將所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度與所述目標板坯在加熱段水印區(qū)下表面溫度求差得到第三溫差，還將所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)中心的平均溫度與所述目標板坯在加熱段水印區(qū)中心溫度求差得到第四溫差；并通過對所述第三溫差和所述第四溫差進行分析來判斷是否可以對目標板坯的目標出鋼時間進行分析；若第三溫差和第四溫差均逐步減小，則對目標板坯的目標出鋼時間進行分析；若第三溫差和第四溫差中至少有一個沒有逐步減少，則不對目標板坯的目標出鋼時間進行分析。進一步地，所述通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)包括通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部下表面的溫度、非水印區(qū)非軋側(cè)端部下表面的溫度及加熱段水印區(qū)下表面溫度；再對所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部下表面的溫度、所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)非軋側(cè)端部下表面的溫度及所述加熱段水印區(qū)下表面的溫度求平均值得到所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)。進一步地，所述通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)包括通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部中心的溫度、非水印區(qū)非軋側(cè)端部中心的溫度及加熱段水印區(qū)中心溫度；再對所述目標板坯均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部中心的溫度、所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)非軋側(cè)端部中心的溫度及所述加熱段水印區(qū)中心溫度求平均值得到所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)。進一步地，所述目標出鋼時間為25分鐘，所述限定溫度為22°C。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法可以根據(jù)不同的板坯材質(zhì)，合理調(diào)整板坯在加熱爐內(nèi)的均熱時間，滿足條件的普碳鋼都可以縮短均熱時間，不再要求所有的板坯都必須在均熱段停留30分鐘以上。本發(fā)明有效縮短了板坯的在爐時間，降低了煤氣消耗和氧化燒損，提高了生產(chǎn)效率。


圖I為本發(fā)明實施例提出的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法的流程圖。
具體實施例方式為進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法的具體實施方式
及工作原理進行詳細說明。由圖I可知，本發(fā)明提供的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法包括記錄目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)通過加熱爐黑匣子實驗和加熱爐二級過程控制系統(tǒng)得到目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)軋側(cè)端部下表面的溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)非軋側(cè)端部下表面的溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在加熱段水印區(qū)的下表面溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的水印區(qū)的下表面的溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)軋側(cè)端部中心的溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)非軋側(cè)端部中心的溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在加熱段水印區(qū)的中心溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的水印區(qū)的中心的溫度數(shù)據(jù)及目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的停留時間數(shù)據(jù)；對目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)軋側(cè)端部下表面的溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)非軋側(cè)端部下表面的溫度數(shù)據(jù)和目標板坯在加熱段水印區(qū)的下表面溫度數(shù)據(jù)求平均值可以得到目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)的下表面的平均溫度；對目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)軋側(cè)端部中心的溫度數(shù)據(jù)、目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)非軋側(cè)端部中心的溫度數(shù)據(jù)及目標板坯在加熱段水印區(qū)的中心溫度數(shù)據(jù)求平均值可以得到目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)；這里需要說明的是，由于加熱爐水梁在二加熱段末拐彎，加熱板坯離開加熱段后，在加熱段及以前接觸水梁的區(qū)域?qū)⒉辉俳佑|水梁，成為非水印區(qū)。故在本實施例中，可以通過目標板坯在加熱段水印區(qū)的下表面溫度數(shù)據(jù)來計算目標板坯在均熱段的非水印區(qū)的下表面的平均溫度，可以通過目標板坯在加熱段水印區(qū)的中心溫度數(shù)據(jù)來計算目標板坯在均熱段的非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)。將目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)的下表面的平均溫度與相應(yīng)的目標板坯在加熱段水印區(qū)下表面溫度求差得到目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的第三溫差，將目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)與相應(yīng)的目標板坯在加熱段水印區(qū)中心溫度求差得到目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的第四溫度；通過對第三溫差和第四溫差進行分析來判斷是否對目標板坯的目標出鋼時間進行分析；若第三溫差和第四溫差均逐步減小，則說明可以對目標板坯的目標出鋼時間進行分析；若第三溫差和第四溫差中至少有一個沒有逐步減少，則說明不對目標板坯的目標出鋼時間進行分析?！?br> 若對目標板坯的目標出鋼時間進行分析，首先對得到的目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的溫度數(shù)據(jù)進行運算處理；將目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)下表面的平均溫度與目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的水印區(qū)下表面的溫度求差得到目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的第一溫差，再將目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的非水印區(qū)中心的平均溫度與目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的水印區(qū)中心的溫度求差得到目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的第二溫差；通過對第一溫差、第二溫差及目標板坯在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)進行分析來得到目標板坯的目標出鋼時間及適用于目標出鋼時間的限定溫度；具體方法為先觀察目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的第一溫差數(shù)據(jù)和第二溫差數(shù)據(jù)，當?shù)谝粶夭詈偷诙夭罹_始變化到趨于平穩(wěn)的溫度時，對應(yīng)的停留時間為目標出鋼時間。再通過加熱爐二級過程控制系統(tǒng)對目標板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度求差得到限定溫度；通過加熱爐二級過程控制系統(tǒng)對其它加熱板坯也進行監(jiān)測并得到溫度數(shù)據(jù)，將其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值與限定溫度進行比較來判斷其它加熱板坯是否也可以在目標出鋼時間出鋼；若其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值小于或者等于由目標板坯得到的限定溫度，則說明其它加熱板坯也可以在通過目標板坯得到的目標出鋼時間時出鋼；若其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值大于由目標板坯得到的限定溫度，則說明其它加熱板坯不能在由目標板坯得到的目標出鋼時間時出鋼。為了保證板坯的加熱質(zhì)量，加熱板坯需要在加熱爐停留至少30分鐘。將規(guī)定的均熱時間與目標出鋼時間求差得到縮短的均熱時間。在本實施例中，記錄目標板坯在進入均熱段33分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)，并對記錄到的數(shù)據(jù)進行求平均值和比較運算；通過目標板坯得到的目標出鋼時間為25分鐘，適用于目標出鋼時間的限定溫度為22°C。需要說明的是上述每分鐘的一系列的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)的具體個數(shù)，是根據(jù)實際需要進行調(diào)整的，例如，可以是3-100個。本發(fā)明提供的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法在實際應(yīng)用時，首先通過加熱爐黑匣子試驗和加熱爐二級過程控制系統(tǒng)得到普碳鋼A在進入均熱段33分鐘內(nèi)每分鐘的實時溫度數(shù)據(jù)及其對應(yīng)的均熱時間數(shù)據(jù)；再通過對第一溫差、第二溫差及普碳鋼A在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)進行分析得到普碳鋼A的目標出鋼時間；表I為本發(fā)明實施例提出的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法中普碳鋼A在進入均熱段33分鐘內(nèi)的部分停留時間和板坯下表面溫度數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法，其特征在于，包括 記錄目標板坯的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)通過加熱爐黑匣子實驗和加熱爐二級過程控制系統(tǒng)得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)下表面的溫度數(shù)據(jù)、非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)中心的溫度數(shù)據(jù)及目標板坯在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)； 對所述記錄的目標板坯的溫度數(shù)據(jù)進行運算處理將所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度與所述目標板坯在均熱段的水印區(qū)下表面的溫度求差得到目標板坯的第一溫差，將所述目標板坯在均熱段非水印區(qū)中心的平均溫度與所述目標板坯在均熱段的水印區(qū)中心的溫度求差得到目標板坯的第二溫差； 通過對所述第一溫差、所述第二溫差及所述目標板坯在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)進行分析可以得到目標板坯的目標出鋼時間及適用于所述目標出鋼時間的限定溫度具體方法為 先觀察目標板坯的第一溫差數(shù)據(jù)和第二溫差數(shù)據(jù)，當?shù)谝粶夭詈偷诙夭罹_始變化到趨于平穩(wěn)的溫度時，對應(yīng)的停留時間為所述目標出鋼時間； 再通過所述加熱爐二級過程控制系統(tǒng)對目標板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度求差得到所述限定溫度；通過加熱爐二級過程控制系統(tǒng)對其它加熱板坯也進行監(jiān)測并得到溫度數(shù)據(jù)，將其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值與限定溫度進行比較來判斷其它加熱板坯是否也可以在目標出鋼時間出鋼； 若其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值小于或者等于限定溫度，則說明其它加熱板坯可以在目標出鋼時間出鋼； 若其它加熱板坯在二加段末的下表面溫度和中心溫度的差值大于限定溫度，則說明其它加熱板坯不能在目標出鋼時間出鋼； 將規(guī)定的均熱時間與目標出鋼時間求差得到縮短的均熱時間。
2.如權(quán)利要求I所述的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法，其特征在于所述記錄目標板坯的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)包括記錄目標板坯在進入均熱段至少30分鐘內(nèi)每分鐘的一系列的溫度數(shù)據(jù)和時間數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法，其特征在于在所述通過加熱爐黑匣子實驗和加熱爐二級過程控制系統(tǒng)得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)下表面的溫度數(shù)據(jù)、非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)、水印區(qū)中心的溫度數(shù)據(jù)及目標板坯在均熱段的停留時間數(shù)據(jù)的同時，還通過所述加熱爐黑匣子實驗將目標板坯在加熱段水印區(qū)下表面溫度和目標板坯在加熱段水印區(qū)中心溫度記錄下來，并還將所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度與所述目標板坯在加熱段水印區(qū)下表面溫度求差得到第三溫差，還將所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)中心的平均溫度與所述目標板坯在加熱段水印區(qū)中心溫度求差得到第四溫差；并通過對所述第三溫差和所述第四溫差進行分析來判斷是否可以對目標板坯的目標出鋼時間進行分析； 若第三溫差和第四溫差均逐步減小，則對目標板坯的目標出鋼時間進行分析； 若第三溫差和第四溫差中至少有一個沒有逐步減少，則不對目標板坯的目標出鋼時間進行分析。
4.如權(quán)利要求I或2所述的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法，其特征在于，所述通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)包括通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部下表面的溫度、非水印區(qū)非軋側(cè)端部下表面的溫度及加熱段水印區(qū)下表面溫度；再對所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部下表面的溫度、所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)非軋側(cè)端部下表面的溫度及所述加熱段水印區(qū)下表面的溫度求平均值得到所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)下表面的平均溫度數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法，其特征在于，所述通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)包括通過加熱爐黑匣子實驗得到目標板坯在均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部中心的溫度、非水印區(qū)非軋側(cè)端部中心的溫度及加熱段水印區(qū)中心溫度；再對所述目標板坯均熱段的非水印區(qū)軋側(cè)端部中心的溫度、所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)非軋側(cè)端部中心的溫度及所述加熱段水印區(qū)中心溫度求平均值得到所述目標板坯在均熱段的非水印區(qū)中心的平均溫度數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求I所述的縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法，其特征在于，所述目標出鋼時間為25分鐘，所述限定溫度為22°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱軋帶鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種縮短加熱爐內(nèi)普碳鋼的均熱時間的方法。本發(fā)明根據(jù)不同的板坯材質(zhì)，合理調(diào)整板坯在加熱爐內(nèi)的均熱時間，滿足條件的普碳鋼都可以縮短均熱時間，不再要求所有的板坯都必須在均熱段停留30分鐘以上。本發(fā)明有效縮短了板坯的在爐時間，降低了煤氣消耗和氧化燒損，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C21D8/02GK102876881SQ20121038778
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者齊明光, 畢國喜, 王澤舉 申請人:首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司