1580加热炉氧化烧损控制

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【摘要】板坯炉内氧化烧损是所有加热炉存在的共性问题。本文以热轧1580加热炉为例，分析了影响氧化烧损的因素，并提出了相应的控制方法。实践证明，氧化烧损得到较好的控制。

【关键词】加热炉；板坯；氧化烧损

前言

板坯氧化烧损是所有加热炉存在的共性问题。氧化烧损带来的危害主要体现在：降低板坯成材率、煤气消耗高、加热炉清渣次数多、影响加热质量。

1580加热炉自投入使用以来，氧化烧损较严重。2012年1～3月平均氧化烧损1.45%。为此，热轧部工程技术人员积极查找原因，制定应对措施，11月，平均氧化烧损降低到1.35%，取得了较好的经济和社会效益。

1 板坯氧化烧损机理

氧化铁皮由氧化亚铁（FeO）、四氧化三铁（Fe3O4）和三氧化二铁（Fe2O3）三部分组成。氧化铁皮是加热炉内的氧化性气体与铁元素发生化学反应生成的。同时伴随了扩散过程：氧由表面向铁的内部扩散，而铁则由内部向外部扩散。外层氧的浓度大，铁的浓度小，生成铁的高价氧化物Fe2O3；内层铁的浓度大，而氧的浓度小，生成铁的低价氧化物FeO。

影响板坯氧化的主要因素有：加热时间、加热温度、炉内气氛。

（1）板坯加热时间指板坯在炉内加热到轧制要求温度时所必须的最短时间。一般情况下，加热时间越长，氧化铁皮越厚。尤其是钢在高温段停留时间越长，氧化铁皮生成量越大。

（2）加热温度一般指炉温。钢的氧化随着加热温度的升高而加快，表面温度越高氧化越严重。资料表明：加热温度在700℃以下时，氧化不明显。从850-900℃开始，氧化速度才显著提高。温度达到1000℃，开始剧烈氧化；达到1300℃时，表面氧化铁皮开始熔化，内部更多的钢开始向氧化铁皮转变。

（3）炉内气氛指炉内空气、煤气燃烧的配比情况。空气过剩，就容易形成氧化性气氛；煤气过剩，就容易形成还原性气氛。氧化性气氛下，氧化烧损最严重。

2 原因分析

影响1580加热炉板坯氧化烧损的原因如下：

（1）轧线对SS400和SPA-H出炉温度要求高。1580主要生产的钢种包括SPHC、SS400、SPA-H、SDC系列和SDX51D。这两大钢种占据了相当大的比例。以2012年5月的生产数据为例说明，1580生产的高温钢种占15.31%，如下表。其中，SS400和SPA-H按照比温度上限高20℃左右出钢。此外，对所有钢种，执行尾部比头部高20℃ 的温控方法，导致氧化烧损严重。

（3）炉内气氛控制状况不佳。加热炉长期处于手动燃烧控制状态，段空燃比控制不理想，空气供入量较大，炉内长期处于氧化性气氛。

3 采取措施

（1）对自动控制系统进行调试。经过大大小小5次调试，2012年6月15日美国自动控制专家对程序中控制参数做了最后的修改，现在正常节奏出钢时，可以对加热炉各段进行自动控制操作，空燃比正常，煤气热值参与自动调节，这样可以有效控制炉内气氛，减少氧化烧损。

（2）在炉时间优化。针对1580生产线待轧时间长的特点，提出技术改造项目——缩短均热时间。在不影响加热质量的前提下，对满足一定待轧条件的板坯，按照不同温度，缩短5---10分钟。此外，优化保温待轧制度，当轧线因故停轧时，优化降温时间和降温幅度，最大限度减少氧化烧损。

（3）对可以低温轧制的SPHC鼓励分厂按照温度下限加热。对分厂各班组按照煤气单耗考核，完成指标的奖励，未完成的考核。在保证稳定轧制的前提下，降低加热温度，不但节约煤气，还降低了氧化烧损。

（4）轧机停轧时，除了严格执行加热炉停轧降温制度，及时降低炉膛热负荷，采取间拔烧嘴的降温方法，并将步进梁后退，适当关闭烟道闸门，保持炉膛压力为正压，减少炉头吸冷风。开轧时，首先将均热段炉温提升到有效温度，待轧制正常后，加热段依次升温，以减少氧化铁皮生成量。

（5）通过做黑匣实验，合理调整加制度，优化加热曲线，在保证加热温度前提下，尽可能实现板坯在低温段高温快速加热，减少板坯在高温段的停热留时间，减少氧化铁皮的产生。

4 效果

经过以上技术措施不断优化，板坯氧化烧损情况得到不断的改善。数据如下：

氧化烧损的降低有利于延长加热炉清渣周期，提高了加热炉作业率，延长了耐材使用寿命。炉温控制减少了由于温度偏高造成的炉生氧化铁皮去除不良，减少了可能造成的氧化铁皮压入缺陷。通过控制在炉时间和加热温度的方式，降低氧化烧损的同时，也降低了煤气单耗。

参考文献：

[1]王少.马钢CSP加热炉板坯氧化烧损的控制[J].安徽冶金，2006（04）.

[2]罗宝军.降低加热炉氧化烧损的研究[J].四川冶金，2006（06）.