高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，包括高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐，加熱爐內(nèi)包括四個(gè)加熱段：預(yù)熱段、二加熱段、三加熱段和均熱段，其中，加熱爐內(nèi)的在爐時(shí)間為4.0～5.0h；預(yù)熱段的加熱溫度為780～810℃，加熱速度為2.0～3.0℃/min；二加熱段的加熱溫度為980～1090℃，加熱速度為0.8～1.5℃/min；三加熱段的加熱溫度為1230～1260℃，加熱速度為0.8～1.2℃/min；均熱段的加熱溫度為1230～1250℃，加熱速度為0.08～0.12℃/min。該高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，可以有效解決奧氏體不銹鋼中厚板軋制以后產(chǎn)品的表面裂紋缺陷問(wèn)題，改善產(chǎn)品的表面色差。
【專利說(shuō)明】高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于エ業(yè)爐【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及ー種高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法。
【背景技術(shù)】[0002]目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)不銹鋼產(chǎn)品中板帶材占70%以上，其中，部分是通過(guò)熱軋直接生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng)，其余是熱軋生產(chǎn)板卷為冷軋供料。不銹鋼產(chǎn)量、質(zhì)量、成材率很大程度上依賴于熱軋。
[0003]不銹鋼中厚板產(chǎn)品合格率不高，主要由其自身特性及中板目前的現(xiàn)有設(shè)備影響所致。一方面因不銹鋼屬于高合金強(qiáng)化產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程中溫度敏感性極強(qiáng)，溫度區(qū)間小，加熱過(guò)程控制中溫度波動(dòng)，將直接導(dǎo)致表面裂紋缺陷，產(chǎn)生廢品，對(duì)不銹鋼最終產(chǎn)品質(zhì)量造成較大影響；另一方面，中板目前采用的是高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐，其加熱特性及方法均不成熟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供ー種高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，可以提將奧氏體不銹鋼中厚板經(jīng)加熱軋制以后的產(chǎn)品表面質(zhì)量。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
ー種高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，包括高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐，加熱爐內(nèi)包括四個(gè)加熱段:預(yù)熱段、二加熱段、三加熱段和均熱段，其中，加熱爐內(nèi)的在爐時(shí)間為4.0~5.0h ;預(yù)熱段的加熱溫度為780~810°C，加熱速度為2.0~3.0°C /min ;二加熱段的加熱溫度為980~1090°C，加熱速度為0.8~1.50C /min ;三加熱段的加熱溫度為1230~1260°C，加熱速度為0.8~1.2V /min ;均熱段的加熱溫度為1230~1250°C，加熱速度為 0.08 ~0.12°C /mino
[0006]所述高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的空燃比為0.7~0.9。
[0007]所述高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的綜合殘氧量為1.5%~3%。
[0008]采用本發(fā)明提供的高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，可以有效解決奧氏體不銹鋼中厚板軋制以后產(chǎn)品的表面裂紋缺陷問(wèn)題，改善產(chǎn)品的表面色差。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是采用本方法制備得到的奧氏體不銹鋼中厚板表面示意圖，
圖2是現(xiàn)有技術(shù)方法制備得到的奧氏體不銹鋼中厚板表面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例及其附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。[0011]采用本發(fā)明提供的高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，包括高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐，加熱爐內(nèi)包括四個(gè)加熱段:預(yù)熱段、二加熱段、三加熱段和均熱段，其中，加熱爐內(nèi)的在爐時(shí)間為4.0~5.0h ;預(yù)熱段的加熱溫度為780~810°C，加熱速度為2.0~
3.(TC /min ;二加熱段的加熱溫度為980~1090°C，加熱速度為0.8~1.5°C /min ;三加熱段的加熱溫度為1230~1260°C，加熱速度為0.8~1.2°C /min ;均熱段的加熱溫度為1230~1250°C，加熱速度為0.08~0.12°C /min。高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的空燃比為0.7~0.9，綜合殘氧量為1.5%~3%。
[0012]奧氏體不銹鋼中厚板的裂紋缺陷，主要是在冶煉和軋制環(huán)節(jié)產(chǎn)生的。由于不銹鋼屬于高合金強(qiáng)化鋼種，對(duì)溫度、方法及過(guò)程控制敏感性強(qiáng)，小的控制波動(dòng)極有可能導(dǎo)致產(chǎn)品表面裂紋缺陷。奧氏體不銹鋼中厚板在軋制過(guò)程中出現(xiàn)的不銹鋼裂紋，主要是由于加熱方面的原因。由于不銹鋼合金元素多，導(dǎo)熱性差，板坯加熱的不均勻或溫度波動(dòng)，使局部溫度場(chǎng)熱量擴(kuò)散不均勻，導(dǎo)致軋后鋼板表面局部出現(xiàn)裂紋缺陷。
[0013]根據(jù)18Cr-Ni及8N1-Cr相圖可知，奧氏體不銹鋼在700~1100°C溫度范圍內(nèi)為奧氏體組織，高于1100°c后在奧氏體基體上析出高溫a鐵素體相，且溫度越高，產(chǎn)生a相的比例越大。由于a鐵素體相的數(shù)量、形態(tài)以及分布不均勻，都會(huì)影響奧氏體不銹鋼的熱加エ性能。加熱溫度對(duì)a鐵素體相的影響是:當(dāng)溫度在1000~1100°C時(shí)，鐵素體相的數(shù)量基本沒(méi)有變化，溫度到1150°C時(shí)，鐵素體相的數(shù)量開(kāi)始增加,超過(guò)1250°C時(shí)，鐵素體相的數(shù)量增加很快，隨溫度的升高，網(wǎng)絡(luò)狀鐵素體相的數(shù)量在逐漸減少，趨向尖角狀，在1200°C時(shí)還存在少量的網(wǎng)絡(luò)狀鐵素體，到1250°C時(shí)就全部轉(zhuǎn)變成尖角狀的。雖然尖角狀的鐵素體對(duì)鋼的熱加工性能來(lái)講不是有利的形態(tài)，然而相對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀的鐵素體形態(tài)已有所改變。到1280°C時(shí)仍為尖角狀的，只是體積明顯長(zhǎng)大。
[0014]對(duì)于不銹鋼產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其它缺陷可以通過(guò)一定的修磨、再酸洗、改尺、切除等措施得到有效的彌補(bǔ)，將損失量降至最低。而裂紋缺陷對(duì)于不銹鋼產(chǎn)品，即使是碳鋼產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，都是致命的，因裂紋缺陷除了切除之外，沒(méi)有其它可行的措施來(lái)彌補(bǔ)，因此，如何從冶煉、カロ熱、軋制等環(huán)節(jié)合理控制裂紋缺陷，`是不銹鋼中厚板生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是不銹鋼中厚板產(chǎn)品質(zhì)量提升的如提條件。
[0015]1.高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐內(nèi)各段加熱溫度的確定:
通過(guò)實(shí)際軋制跟蹤分析，對(duì)于不銹鋼板坯加熱來(lái)說(shuō)，預(yù)熱段的溫度控制尤為重要，往往決定了最終的產(chǎn)品質(zhì)量。預(yù)熱段加熱的主要目的是低溫板坯逐漸升溫，在此階段保證緩慢的加熱速度，避免加熱速度過(guò)快造成板坯出現(xiàn)裂紋缺陷，預(yù)熱段溫度一般控制在780~810°C之間。
[0016]加熱段主要是將板坯加熱到滿足軋制及性能控制要求，在此階段板坯的加熱溫度尤為關(guān)鍵，溫度過(guò)高會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱、過(guò)燒的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響軋后鋼板質(zhì)量及性能控制，加熱溫度低會(huì)出現(xiàn)板坯心部與表面溫度不均，影響產(chǎn)品質(zhì)量，奧氏體不銹鋼變形抗カ大，加熱不良無(wú)法保證軋制塑性，二加熱段溫度一般控制在980~1090°C，三加熱段溫度一般控制在1230~1260°C之間，保證板坯良好的加熱質(zhì)量。
[0017]均熱段主要是調(diào)整板坯的加熱質(zhì)量，比如“黑印”、“陰陽(yáng)面”等加熱缺陷，同時(shí)保證板坯的開(kāi)軋溫度，均熱段溫度一般控制在1230~1250°C。
[0018]2.高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐內(nèi)各段加熱速度、在爐時(shí)間的確定:從加熱速度和保溫時(shí)間來(lái)看，加熱時(shí)間速度過(guò)快，保溫時(shí)間不足，會(huì)造成坯料表面溫度過(guò)高，坯料表層a相鉄素體數(shù)量迅速増加，由于奧氏體與a相鉄素體在軋制過(guò)程中再結(jié)晶速度不一致，兩者接受變形的能力不同，a相鉄素體的塑性比奧氏體的差，使加工變形困難，當(dāng)加工變形量較大時(shí)，在兩相晶粒交界容易產(chǎn)生裂紋，最終導(dǎo)致熱軋裂紋的出現(xiàn)。當(dāng)保溫時(shí)間不足吋，坯料邊部、心部溫度不均，就會(huì)導(dǎo)致金屬塑性急劇變壞。
[0019]含鎳和高鉻的鉻鎳合金在加熱時(shí)，當(dāng)氣氛中含S時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特有的晶間氧化，這是由于在晶界上的鉻首先氧化并與氣氛中的S共同作用而產(chǎn)生裂紋。
[0020]在爐時(shí)間對(duì)a鐵素體相的影響:保溫時(shí)間對(duì)鐵素體相的數(shù)量變化不明顯，而對(duì)形態(tài)的變化很明顯，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，鐵素體由原來(lái)網(wǎng)絡(luò)狀分布轉(zhuǎn)變?yōu)榧饨菭詈烷L(zhǎng)條狀以及球狀的分布。加熱保溫時(shí)，由于合金元素?cái)U(kuò)散和界面遷移的結(jié)果，必然要發(fā)生a/Y界面趨于最小的過(guò)程。因此就出現(xiàn)鐵素體從網(wǎng)絡(luò)狀到尖角狀到長(zhǎng)條狀到球粒狀的結(jié)果，從而降低系統(tǒng)的自由能。因此，在溫度為1180~1200°C吋，適當(dāng)增加保溫時(shí)間可使a相邊界趨于圓滑，從而使得鋼的熱塑性得以提高。
[0021]奧氏體不銹鋼存在高溫下變形抗カ大、導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)，因此加熱速度過(guò)快、在爐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)極易產(chǎn)生裂紋缺陷，針對(duì)奧氏體不銹鋼的特點(diǎn)，如何采用合理的加熱速度及在爐時(shí)間是加熱方法控制的要點(diǎn)，在爐時(shí)間控制在4.5小時(shí)，并嚴(yán)格控制軋制節(jié)奏，保證加熱速率的穩(wěn)定過(guò)渡達(dá)到細(xì)化內(nèi)部組織晶粒，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0022]最佳數(shù)據(jù)為:在高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐內(nèi)的在爐時(shí)間為4.5h，在預(yù)熱段的加熱溫度為800°C，加熱速度為2.50C /min ;在二加熱段的加熱溫度為1035°C，加熱速度為1.2V /min ;在三加熱段的加熱溫度為1245°C，加熱速度為1.(TC /min，在均熱段的加熱溫度為1240°C，加熱速度為0.10C /min。
[0023]3.高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的爐內(nèi)氣氛控制空燃比是指空氣與煤氣的配比?？杖急仍O(shè)定為0.7~0.9，最佳數(shù)據(jù)為0.8。
[0024]綜合殘氧量是指煙氣內(nèi)氧氣含量，殘氧量控制直接反應(yīng)爐內(nèi)氣氛及高爐煤氣燃燒是否充分，綜合殘氧量為1.5%~3%，最佳數(shù)據(jù)為2.25%。
[0025]奧氏體不銹鋼在加熱過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛，殘氧量高、空燃比小使鋼板燒損増大，表面生成氧化鐵皮不均勻，軋后不銹鋼經(jīng)酸洗會(huì)出現(xiàn)色差。
[0026]殘氧量低、空燃比大，造成加熱過(guò)程中生成的氧化鐵皮致密，后續(xù)軋制除鱗很難完全清除干凈，在軋制過(guò)程中壓入鋼板表面，酸洗后壓入的氧化鐵皮脫落，產(chǎn)生表面壓入缺陷。
[0027]通過(guò)2012年及2013年奧氏體不銹鋼中厚板軋制統(tǒng)計(jì)分析，徹底解決了表面裂紋缺陷，表面色差得到明顯改善，產(chǎn)品質(zhì)量得到下游用戶的一致認(rèn)同。
【權(quán)利要求】
1.ー種高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，包括高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐，加熱爐內(nèi)包括四個(gè)加熱段:預(yù)熱段、二加熱段、三加熱段和均熱段，其特征在于，加熱爐內(nèi)的在爐時(shí)間為4.0~5.0h ;預(yù)熱段的加熱溫度為780~810°C，加熱速度為2.0~3.(TC /min ;二加熱段的加熱溫度為980~1090°C，加熱速度為0.8~1.5°C /min ;三加熱段的加熱溫度為1230~1260°C，加 熱速度為0.8~1.2°C /min ;均熱段的加熱溫度為1230~1250°C，加熱速度為 0.08 ~0.12°C / min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，其特征在于，所述高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的空燃比為0.7~0.9。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的加熱方法，其特征在于，所述高溫空氣煤氣雙蓄熱式加熱爐的綜合殘氧量為1.5%~3%。
【文檔編號(hào)】C21D9/70GK103555927SQ201310355303
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】劉國(guó)良, 姜軍, 王耀山, 梁立輝, 邊立國(guó), 蘇墨, 王群, 張濤, 于鵬, 章小勇, 賈偉峰 申請(qǐng)人:甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司