钢的最佳速度加热工艺.pdf

本发明属于冶金企业轧钢加热工序。
    根据冶金热能工程理论，钢在加热过程中，提高冶金炉窑加热炉温可缩短其加热时间，但需要大的燃料流量，导致能耗增加;若降低加热炉温，可减少燃料流量，但为达到钢锭的出炉要求，需延长加热时间，也导致能耗增加。

    根据数学分析中的极值原理，其中必定存在能耗最低的加热温度和加热时间，这同汽车有最佳的行驶速度是一个原理。

    本发明的目的是确定最经济的加热参数，提供一个钢的最佳速度加热工艺，它能以最少的能耗和烧损实现钢的加热。

    本发明的目的是这样实现的：通过研制不同冶金炉窑、不同加热物料受热全过程的热状态数学模型，采用现代化微机技术进行数十万个数据的离线仿真计算，对不同锭型、钢种和锭温的钢锭进行不同加热工艺的能耗量累计，作出曲线，呈抛物线形，找出抛物线最低点（极值点）就找到了经济加热参数（加热炉温、加热时间）。以均热炉加热锭温为600℃，钢种为低碳钢扁锭为例，其确定步骤如下：

    （1）首先确定该钢锭各部温度场分布（对液芯锭还要确定凝固场分布），然后根据炉窑热平衡理论计算和实测，确定不同加热工艺（加热炉温、加热时间）的瞬时能耗曲线;

    （2）根据该钢种和锭型地送轧要求，确定达到轧制需要（含过热量）的时间，对液芯锭除考虑温度场外，还要保证液芯率不大于6%，以防轧制胀钢事故;

    （3）从装炉起至达到轧制要求止，累计不同加热工艺的能耗总值;

    （4）将不同加热工艺的能耗总值逐个进行比较判断，求得能耗最低值（抛物线极值），确定该物料的经济加热参数，即加热炉温为1338℃，加热时间为5.17h。

    其它各种锭温和钢种的最佳速度加热参数见表1。

    对不同的炉窑和加热物料执行特定的最佳速度加热工艺，对初轧均热炉来说，与普通烧钢工艺相比降低钢的加热温度30～40℃，延长加热时间40～50min。本发明虽需延长加热时间，但由于降低了加热温度，总的效果还是使加热烧损减少。

    本发明实现了钢的最佳速度加热工艺，不仅可节约能耗，而且还可减少钢在加热过程中的氧化烧损，因为钢在加热过程中的氧化烧损与加热时间成正比例关系，与加热温度成三次方指数关系。该发明降低加热炉温30～40℃，有明显地减少烧损作用。

    以上例为实施例，共轧制钢锭210万t，与普通工艺相比节能9.42%，减少烧损13%，创经济效益714万元。