降低蓄熱式板坯加熱爐氧化燒損率的探索

摘要：降低鋼坯氧化燒損率具有非常重要的意義。文章針對蓄熱式板坯加熱爐氧化燒損率偏高的問題，介紹了某廠開展降低板坯燒損率攻關所采取的措施和效果。

關鍵詞：氧化燒損；蓄熱式；加熱爐

中圖分類號：TG330 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）15-0064-02

鋼坯在加熱爐加熱過程中，由于爐氣具有氧化性，在鋼坯表面不可避免地會產(chǎn)生氧化燒損，從而影響成材率。此外，在軋制過程中，如果鋼坯表面的氧化鐵皮未被高壓水除凈，而被壓入鋼材，會造成鋼板麻點缺陷，這又直接影響了產(chǎn)品的質量。因此，降低鋼坯氧化燒損率具有非常重要的意義。

1 影響加熱爐氧化燒損的主要因素

（1）加熱溫度的影響。鋼在常溫下的生銹就是氧化的結果，在低溫條件下氧化速度非常慢。當溫度達到200℃～300℃時就會在鋼的表面生成薄薄的一層氧化鐵皮。溫度繼續(xù)升高氧化的速度也隨之加快，當溫度達到900℃以上時，氧化開始劇烈進行，當溫度達到1300℃以后時，氧化鐵皮就開始熔化，這時的氧化速度更為劇烈。

（2）加熱時間的影響。在同樣的條件下，加熱時間越長，鋼的氧化燒損量就越多。開始時氧化鐵皮隨時間的增長比較快，而后逐漸減緩，所以還是應當盡可能縮短加熱時間。例如提高爐溫可能會使氧化增加，但如果能實現(xiàn)快速加熱，反而可能使燒損由于加熱時間縮短而減少。

（3）爐氣成分的影響。爐氣中屬于氧化性的氣體有O2、CO2、H2O及SO2，氧化性最強的是O2，其次是SO2、H2O和CO2；屬于還原性的氣體有CO、H2及CH4；屬于中性的氣體有N2。爐內氣氛的影響主要取決于氧化性氣體與還原性氣體之比。爐氣通常是氧化性氣氛，在燃燒生成物中保持2%～3%CO對減少氧化作用不大，因為燃料燃燒不完全，爐溫降低，將使加熱時間延長而使氧化量

增加。

（4）鋼的成分的影響。對于碳素鋼隨C含量的增加，鋼的燒損量有所下降，這很可能是由于鋼中的C氧化后，部分生成CO而阻止了氧化性氣體向鋼內擴散的結果。合金元素如Cr、Ni等它們極易被氧化成為相應的氧化物，但是由于它們生成的氧化物薄層組織結構十分致密又很穩(wěn)定，因而這一薄層的氧化膜就起到了防止鋼的內部基體免遭再氧化的作用。

2 某廠加熱爐及氧化燒損率概況

某廠現(xiàn)有2座步進梁式加熱爐，采用空氣、煤氣雙預熱的蓄熱式燃燒方式，所用煤氣為高、焦、轉混合煤氣，熱值一般在（1800～2100）×4.18kJ/Nm3。在2009年加熱爐建設之初，即十分重視蓄熱式加熱爐可能存在燒損率較大的問題，對蓄熱式燒嘴的布置方式、結構以及燃燒控制方式進行了充分優(yōu)化，為日后控制燒損率奠定了設備基礎。

經(jīng)現(xiàn)場實測，實施降低燒損率攻關前的燒損率為0.86%～1.31%，平均值為1.07%，氧化鐵皮的平均厚度為2.37m，見表1。

3 降低氧化燒損率攻關所采取的措施

（1）在滿足軋制工藝需要的情況下，盡可能降低鋼坯出爐溫度。（2）根據(jù)熱裝坯料在爐內的位置“定點加熱”，以保證熱裝坯料不被“過度加熱”。（3）當軋線生產(chǎn)正常時，鋼坯燒好即出爐，即“卡點出鋼”，并在保證加熱質量的前提下，盡量縮短在爐時間，一般熱裝坯料6～7min/cm，冷坯8～10min/cm。（4）根據(jù)煤氣熱值、生產(chǎn)節(jié)奏，坯料裝爐溫度等因素適時調節(jié)煤氣量、空氣量，保持合理的熱負荷、爐壓、爐膛氣氛和空氣過剩系數(shù)，直觀表現(xiàn)為既不爐頭、爐尾冒火，又不爐內過分明亮。（5）當因軋線原因待軋（鋼坯已燒好但不能出）時，及時降低熱負荷，以保證鋼坯出爐溫度不因在爐時間過長而過高。（6）保持合理、穩(wěn)定的煤氣熱值。（7）強化對操作工的日常管理。

4 攻關效果

經(jīng)現(xiàn)場實測，開展攻關后，燒損率為0.63%～0.91%，平均值為0.78%，氧化鐵皮的平均厚度為1.73mm，見表2。

對比可知，平均燒損率由攻關前的1.07%降低到攻關后的0.78%，降低了0.29%，按年鋼坯產(chǎn)量120萬噸，平均噸坯價格3300元，氧化鐵皮價格682元/噸計算，年經(jīng)濟效益為：0.29%×120×（3300-682）=911萬元。

5 結語

通過對影響燒損率因素的分析和一系列相應措施的實施，蓄熱式板坯加熱爐的氧化燒損率達到0.78%，在國內同行業(yè)中屬于先進水平，文中介紹的措施對同類加熱爐的生產(chǎn)具有較強的借鑒意義。

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作者簡介：陸焱（1975—），男，山東臨沂人，山東鋼鐵濟南分公司寬厚板廠工程師，研究方向：材料科學。