輥底式加熱爐概況

1、輥底式加熱爐概況?36?2001年第12期?工業(yè)爐?輥底式加熱爐概況宋賢摘要介紹了輥底式加熱爐在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)中的作用,輥底式加熱爐爐長(zhǎng)選擇及爐型結(jié)構(gòu).主匿詞輥底式加熱爐爐長(zhǎng)爐型結(jié)構(gòu)OutlineofRollerHearthReheatingFurnaceSongXianAbstractThepaperdcsbcstheroleofrollerhearth矗lmaceintheCSPline,maceIg吐Iselectionanditssu0hKeywordsRollerhearthreheatingfnave,Furnacelef城Furnacestructure?1.輥底式加熱爐在

2、薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)中的作用邯鄲銀鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司薄板坯加熱爐是薄板坯連鑄機(jī)與薄板坯連軋機(jī)之間的連接設(shè)備,其作用是:(1)將連鑄機(jī)送來(lái)的薄板坯按工藝要求均勻地加熱至噼4溫度.目前投產(chǎn)的生產(chǎn)線(xiàn)連鑄坯入爐溫度一般在85O1050”C之間,出爐溫度(軋制溫度)為11(30l150,在爐內(nèi)需提溫50300.要求出爐板坯長(zhǎng)度與寬度方向溫差+10板坯邊部IrI范圍內(nèi))溫度比中部溫度高約40.f21在單尺坯軋制時(shí),爐子能儲(chǔ)存若干塊單尺坯;當(dāng)軋機(jī)按輥或出現(xiàn)事故停軋時(shí),連鑄機(jī)送來(lái)的薄板坯可儲(chǔ)存在加熱爐內(nèi),保證連鑄機(jī)正常生產(chǎn),爐子起到了緩沖,儲(chǔ)存的作用根據(jù)軋鋼工藝要求,單尺坯生產(chǎn)時(shí),緩沖時(shí)間應(yīng)12rain,確保

3、軋機(jī)有充足的時(shí)間換輥和處理事故.在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)上,除了輥底式加熱爐外,還有部分生產(chǎn)工藝使用電感應(yīng)加熱,鋼卷保溫爐和較短的輥底式爐組臺(tái)(ISP工藝步進(jìn)式加熱爐(CONROLL:藝)來(lái)滿(mǎn)足上述要求,但由于種種原因這些組合加熱方式?jīng)]有得到較大發(fā)展.目前,使用爐長(zhǎng)較長(zhǎng)的輥底式加熱爐仍是薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝主流加熱設(shè)備,在邯鋼薄板坯連鑄連軋工程中,其輥底式加熱爐爐長(zhǎng)選擇了178.8(1加熱爐)+662保溫爐吼.本文將就此進(jìn)行討論.2.輥底式加熱爐爐長(zhǎng)選擇表l列出部分已投產(chǎn)的薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)輥底式加熱爐爐長(zhǎng)數(shù)據(jù).早期的輥底式爐爐長(zhǎng)不超過(guò)200m,隨著入爐帶坯長(zhǎng)度與厚度增加,爐長(zhǎng)隨之增加;尤其

4、是半無(wú)頭軋制生產(chǎn)工藝的出現(xiàn),荷蘭HOOGOVEN廠(chǎng)輥底式爐爐長(zhǎng)已長(zhǎng)達(dá)315m.爐長(zhǎng)的確定與緩沖時(shí)問(wèn),供熱模式,倍尺坯倍尺數(shù)及建設(shè)場(chǎng)地是否允許有關(guān).鋼鐵廠(chǎng)設(shè)計(jì)?37?表1輥庭式加熱妒爐長(zhǎng)數(shù)據(jù)名爐USNUCOR(1CRAWFORI)SVILLEUSNUC0嘲2I-nKMAN墨西哥HILSA董特雷USBULERDYNAMCSUSALABAMATRICOCANADAALGOMAUSNORTHSTAR/IiHI)Delta德國(guó)11YSsEN荷蘭HODGOVENS埃及A瞄中國(guó)邯鋼中國(guó)珠鋼泰國(guó)NSM南非薩爾達(dá)屈亞(1)緩沖時(shí)間(僅對(duì)單尺坯而言)假定連鑄拉速為5m/rain,單尺坯長(zhǎng)35m,坯間距2m,坯厚為

5、70mm,入爐坯溫900”C,出爐坯溫為1150”C,帶坯在爐內(nèi)約需8min(與供熱模式有關(guān))才能加熱到軋制溫度,則加熱段約需50m長(zhǎng)(加上不供熱段.擺渡段約41m長(zhǎng),12rain緩沖時(shí)間約需爐長(zhǎng)60m,加上帶坯傳送與軋制時(shí)間約3rain,需占爐長(zhǎng)15m,考慮帶坯擺動(dòng)空間6m,則所需總爐長(zhǎng)約172m.當(dāng)倍尺坯生產(chǎn)時(shí),倍尺數(shù)一般較大,按倍尺坯長(zhǎng)度定爐長(zhǎng)提供的緩沖時(shí)間均大于工藝要求.需要指出的是,在實(shí)際連續(xù)生產(chǎn)中,緩沖時(shí)間是一個(gè)動(dòng)態(tài)變量.由于連鑄速度比軋制速度慢,當(dāng)一塊帶坯剛好軋完時(shí),爐子倒出空間最多,緩沖時(shí)間最長(zhǎng);在兩線(xiàn)連鑄同時(shí)生產(chǎn)時(shí),由于二線(xiàn)爐內(nèi)的帶坯要擺渡到一線(xiàn)爐內(nèi),占用一線(xiàn)爐內(nèi)的空間,緩沖

6、時(shí)間所需要的爐長(zhǎng)空間要大得多.(2)供熱模式目前有2種常用的供熱模式:帶快速加熱段的供熱模式在帶快速加熱段的供熱模式下,帶坯在加熱段內(nèi)長(zhǎng)度和寬度方向都被完全加熱到軋制溫度后,則單尺坯快速通過(guò)爐子送至軋機(jī);當(dāng)長(zhǎng)尺坯生產(chǎn)時(shí),由于倍尺坯尾部加熱終了時(shí),其頭部已到爐子出口,因此,只需將其從連鑄速度加速到軋機(jī)入口速度即可.由此可見(jiàn),長(zhǎng),短尺坯混合生產(chǎn)時(shí),爐長(zhǎng)等于快速加熱段長(zhǎng)度+倍尺坯長(zhǎng)度+適當(dāng)緩沖段長(zhǎng)度.緩慢加熱供熱模式在緩慢加熱供熱模式下,帶坯需在個(gè)坯位(單尺坯)長(zhǎng)度才能被加熱到軋制溫度.倍尺坯生產(chǎn)時(shí),爐長(zhǎng)不能用上述方法確定;只能根據(jù)各種綜合因素確定爐長(zhǎng),否則爐長(zhǎng)將太長(zhǎng).為了節(jié)約投資,可以選定較短的爐

7、長(zhǎng).這樣一來(lái),往往倍尺坯頭部已進(jìn)入軋機(jī),尾部還沒(méi)有加熱好.由于軋速高于鑄速,帶坯頭部是在以連鑄速度行進(jìn)中加熱,當(dāng)升溫速率一定時(shí),要求供熱強(qiáng)度較小而帶坯中后部是在以軋制速度行進(jìn)中加熱,要求供熱強(qiáng)度較大,熱工控制系統(tǒng)較為復(fù)雜倍尺坯倍尺數(shù)與建設(shè)場(chǎng)地由于倍尺坯生產(chǎn)時(shí)采用動(dòng)態(tài)變厚度軋制技術(shù)(頭尾兩卷板較厚,:中間各卷可軋超薄帶1,因此倍尺坯倍尺數(shù)越大,可以得到更多高附加值的超薄帶,金屬收得率也將提高.然而,隨著倍尺坯倍尺數(shù)增大,爐長(zhǎng)加長(zhǎng),基建投資和占地面積也增大,所以,應(yīng)根據(jù)具體情況綜合考慮綜合以上因素,邯鄲薄板坯連鑄連軋輥底式加熱爐長(zhǎng)度確定為178.8Tn(1加熱爐)+66m(2保溫爐)3.爐型結(jié)構(gòu)在

8、2流(連鑄)2線(xiàn)(爐子)生產(chǎn)時(shí),=線(xiàn)爐內(nèi)的帶坯擺渡到一線(xiàn)爐內(nèi)有兩種方式:攢穆式與擺動(dòng)式兩種方式優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2.瓣一,?38?2001年第12期表2撞動(dòng)式與橫移式優(yōu)缺點(diǎn)的比較目前.兩種擺渡方式并存.在美國(guó),由于爐子多用天然氣為燃料,動(dòng)力線(xiàn)箍動(dòng)系統(tǒng)易于解決,爐子多用橫移式擺渡.而使用低熱值燃料的作業(yè)線(xiàn),由于燃斟管線(xiàn)較粗,不便與擺渡段隨動(dòng).只能采用橫移擺渡CSP輥底式加熱爐爐體結(jié)構(gòu)發(fā)展至夸變化不大,爐體橫斷面見(jiàn)下圖.C,SP輥底式加熱爐爐體結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:(1)低熱惰性為了適應(yīng)入爐扳坯多品種規(guī)格和連鑄拉速的變化.要求爐子熱惰性小,能根據(jù)需要及時(shí)調(diào)節(jié)爐溫,因此,除爐底儲(chǔ)渣斗外,爐墻,爐

9、項(xiàng)均用耐火纖維Z型模塊作爐CSP輥底式加熱爐橫斷面結(jié)構(gòu)圖鋼鐵廠(chǎng)設(shè)計(jì)?39?襯.珠鋼爐子耐火纖維模塊使用摩根一高斯勒(G0ssLER)公司產(chǎn)品,質(zhì)量較好,投產(chǎn)至今爐襯未發(fā)現(xiàn)損壞(2)活動(dòng)爐頂為了便于處理事故狀態(tài)F的艚內(nèi)板坯,爐項(xiàng)做成活動(dòng)爐頂,每段爐頂長(zhǎng)10m左右用車(chē)闡吊車(chē)吊運(yùn).車(chē)間內(nèi)有專(zhuān)門(mén)存放爐頂?shù)木S修區(qū).兩段活動(dòng)爐頂之間用一段較短的固定爐頂密封(3)爐底儲(chǔ)渣斗連鏈坯落入爐內(nèi)的氧化鐵皮由設(shè)于爐底的儲(chǔ)渣斗收集,儲(chǔ)渣斗底部安裝有氣動(dòng)清渣門(mén).由清渣工定時(shí)清除氧化鐵皮(爐底靖渣廊內(nèi)設(shè)有專(zhuān)用叉車(chē)及渣斗,爐內(nèi)的氧化鐵皮落入渣斗后由叉車(chē)運(yùn)走).;爐底氣動(dòng)渣門(mén)有平抽式(BIMONT設(shè)計(jì))希J傾開(kāi)式(LOI設(shè)計(jì))

10、兩種.在擺動(dòng)段,由于爐底支承梁結(jié)構(gòu)限制.傾開(kāi)式渣f傾動(dòng)方向只能垂直于爐子作業(yè)線(xiàn),傾斜流F的氧化鐵皮不能落入置于爐子正下方的渣斗內(nèi)(爐底渣廊空間有限),這在今后建設(shè)中值得注意(4)爐輥爐輥有耐熱鋼無(wú)水冷爐輥和水冷爐輥根據(jù)使用部位爐溫,無(wú)水冷爐輥一般采用Cr28Ni48W5,C020,Co40等材料制成.所以?xún)r(jià)錢(qián)較高;水冷爐輥僅輥盤(pán)采用耐熱鋼材料.每根水冷爐輥上安裝45個(gè)直徑約300ram的耐熱鋼輥盤(pán)用于承托板坯,輥盤(pán)之間用絕熱材料乜扎,盡量減少熱損失.早期設(shè)計(jì)的輥底式加熱爐用一個(gè)變頻器驅(qū)動(dòng)一組爐輥,相鄰兩板坯前邊一塊需要加速時(shí),有可能干擾后一塊板坯,控制根不靈話(huà);現(xiàn)在改為每根爐角由一套變頻電機(jī)(

11、帶減速機(jī))驅(qū)動(dòng),每臺(tái)變頻電機(jī)由一套變頻器供電,增加了控制的靈活性每根水冷爐輥排水口均安裝溫度測(cè)量裝置并將排水溫.度輸入爐子計(jì)算機(jī),蘭排水溫度超過(guò)52時(shí)報(bào)警,以便操作工及時(shí)排除故障.上頁(yè)圖所示的爐輥軸承座是安裝在爐子兩側(cè)鋼結(jié)構(gòu)上,另一種結(jié)構(gòu)是將爐輥軸承座安裝在爐兩側(cè)基礎(chǔ)上.兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點(diǎn),都能正常運(yùn)行,關(guān)鍵在于安裝調(diào)斌.(5裝出料爐門(mén).在爐子入口和出口處各安裝一套電動(dòng)升碑爐門(mén).正常生產(chǎn)時(shí)爐門(mén)處在半開(kāi)狀態(tài).爐子升溫,保溫時(shí)處在關(guān)閉狀態(tài),爐子維修時(shí)爐門(mén)處在全開(kāi)狀悉.(6)機(jī)械控制與板坯跟蹤機(jī)械控制:邯鋼CSP生產(chǎn)線(xiàn)為單尺坯生產(chǎn)線(xiàn),控制模式為:爐子入口段爐輥述度與連鑄速度同步:當(dāng)爐前大剪將板坯剪斷后,爐輥短時(shí)加速.使上一塊扳坯尾部與下一塊板坯頭部保持1.52m間距,然后恢復(fù)到與連鑄速度同步,直到整塊板坯被加熱到SLSg溫度:通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算,當(dāng)板坯加熱終了時(shí),立即加速將板坯送到爐子出口端;當(dāng)?shù)玫杰垯C(jī)要鋼信號(hào)后,板坯以軋機(jī)入口速度出爐并與軋速保持同