解决明火加热辊底式常化炉炉辊结瘤的技术研究

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摘要：通过对常化炉炉底辊结瘤的原因分析，得出炉底辊结瘤主要是氧化铁皮所引起的，通过合理安排生产作业计划，采取控制原料板氧化铁皮和炉生氧化铁皮等一系列措施，有效的控制了炉底辊结瘤的问题。

关键词：中厚板常化炉 氧化铁皮 结瘤

1.前言

随着国内钢铁行业的快速发展，对通过热处理工艺提升钢板附加值的竞争尤为突出。国内各大钢厂都建有自己独立的热处理车间。常化炉作为热处理车间的主要设备按加热方式可分为明火炉和辐射管炉。由于明火炉投资少，方便操控，比较常用。但由于明火加热会产生大量氧化铁皮粘附在炉底辊上，对正火钢板下表面造成摁压，使下表面形成了很多凹坑，俗称辊印。严重影响到正火钢板的表面质量，这就需要现场工人不定期的进行砂辊，这样不但造成了炉辊的损伤，也加大了职工的工作量，减少了生产时间。

2.常化炉炉底辊结瘤原因分析

重钢中厚板厂2700mm生产线热处理炉是一座明火加热辊底式常化炉，于2006年8月正式投产，主要设备参数如下表

通过对炉辊表面的结瘤物进行观察，结瘤是通过氧化铁皮层层黏附而形成的堆积物。对氧化铁皮进行成分分析后发现主要成分为FeO，从结瘤形成形态和主要成分及生产现状可以推断出结瘤的形成过程：首先是辊面黏附小片氧化铁皮，然后随着装炉的增加，带入炉内的氧化铁皮增加，使辊面氧化铁皮积累叠加，并在近乎热熔的状态下发生高温氧化，使辊面结瘤逐步增大。在正火的高温状态下，辊面结瘤的层状氧化铁皮在钢板的碾压下越来越密实，因此较重的钢板在自重的作用下产生辊印。

由此可见结瘤的主因是氧化铁皮，而氧化铁皮的来源一是从外部带入，二是在炉内形成，所以要控制结瘤的产生就要严格控制减少氧化铁皮的生成。

3.控制减少辊面结瘤的方案措施

3.1优化钢板进炉工艺

在降温后停炉检查的过程中，发现大部分结瘤物已从辊面上脱落，少量粘附于辊面的结瘤物也已变得疏松。这是由于炉底辊与结瘤物的材质完全不同，二者的物理性能和热膨胀系数不同所致。所以可以尽可能地变换进炉工艺，正火间隙可降温进行热矫或回火。由于正火温度一般在900℃左右，是结瘤很容易形成的温度段，而热矫和回火的温度较低，一般在720℃以下，尤其是热矫，工艺规定720℃以下，没有下限，这样我们在降温的同时可以安排进行热矫，由于冷钢板的不断进入，加快了炉内的冷却速度，由于热膨胀系数的不同，可使部分结瘤从炉面上脱落，另外再加上钢板在炉内与炉辊的摩擦，也能消除大部分结瘤。表2是2010年对炉面结瘤情况的统计。

从上表可以看出通过降温来进行不同的热处理工艺后，炉辊的结瘤情况得到了很好的控制。

3.2加强对炉内气氛的控制

炉内氧气含量过高会造成钢板在炉内氧化，从而形成氧化铁皮。氧气的来源主要来自助燃空气和炉门进入的空气。由于炉门口一直设定为微正压，氧气进入的可能性很小，可忽略不计。主要是对炉内气氛的控制，现炉内安装的有氧化锆残氧分析仪，当炉内氧气含量超出临界值会自动调节炉内的天然气含量，保证燃烧充分。

3.3减少进炉钢板氧化铁皮的带入

进炉钢板钢板本身带有很厚的氧化铁皮，所以在进炉之前要清理干净。在常化炉前设置了钢刷和冲扫设备，进炉前通过钢刷清理钢板上下表面的氧化铁皮，然后有配备的毛刷把钢板上下表面杂质清扫干净，并利用高压风进行吹扫。

3.4定期进行通炉

由于砂辊工作不但耗费大量人力和工作时间，而且会大大缩短炉底辊的使用寿命。所以我们制定了更为有效的通炉制度，用宽、厚、高硬度钢板定期进行通炉，对炉辊形成的氧化铁皮进行碾压、磨损，极大限度的消除了炉辊结瘤。

4.实施效果

通过对控制减少辊面结瘤措施的实施，炉辊表面结瘤得到了很好控制，减少了炉辊的砂磨量，降低了工人的劳动强度。砂磨量的减少，标志着对炉辊表面质量损害程度的降低，同时也提高了生产节奏，大大提高了钢板的表面质量。

参考文献：

[1]杨振东.中厚板无抛丸常化炉炉辊结瘤控制【J】.轧钢，2010。

[2]李东辉.中厚板辊底式热处理炉辊面瘤分析与对策【J】.轧钢，2005，22(4)：57-59。

[3]中国机械工程学会热处理学会.热处理手册（第三版）【M】.北京：机械工业出版社，2001。

[4]樊东黎.热处理技术数据手册（第一版）【M】.北京：机械工业出版社，2003。作者简介：

作者简介：

张利娟(1983.10—— )，女，河南郑州，汉族，助理工程师，大学本科，研究方向：金属热处理工艺研究及质量分析等工作。