軋鋼基礎知識(shi)學(xue)習(四)
  發(fa)布ji)奔洌020年02月25日 點擊(ji)數(shu)︰

加熱爐的原(yuan)理

  1、目的

加熱的目的是把坯料加熱到均勻的、適合xian)頻奈露(lu)齲 率shi)體組織(zhi))。溫lu)忍岣gao)以後,首先是提高(gao)鋼的塑(su)性yu) 檔捅bian)形抗力,使(shi)鋼容易變(bian)形。如T12鋼zhi)椅孿鹵bian)形抗力約為600Mpa,加熱到1200℃時(shi)變(bian)形抗力下降到30Mpa左(zuo)右,只相當室溫下變(bian)形抗力的二十分zhong) 弧<尤任露(lu)群鮮實母鄭 剖shi)可以用較(jiao)大(da)的壓下量,減少因磨損和沖擊(ji)造成的設備(bei)事故sheng) 岣gao)軋機的生產率和作業(ye)率sheng) qie)軋制耗能也(ye)較(jiao)少。其(qi)次(ci),加熱能改善鋼坯的內部組織(zhi)和性能。不(bu)均勻組織(zhi)和非金屬夾雜物通過高(gao)溫加熱的擴(kuo)散作用而均勻化(hua)。加熱溫lu)群途瘸潭仁羌尤戎zhi)量的標志(zhi),加熱質(zhi)量好(hao)的鋼,容易獲得斷面形狀(zhuang)正確、幾何尺寸精確的成品。

  2、加熱過程

鋼坯的加熱溫lu)勸 礱嫖露(lu)取 囟廈嬪系奈露(lu)炔cha)及沿坯子(zi)長度方(fang)jiao)xiang)上的溫lu)炔cha)。鋼坯在爐內的最終加熱溫lu)仁強悸橇嗽乒?鍘 慕 固氐鬩約奧 zi)的結構特點等實際(ji)情況後規定的。加熱到規定溫lu)人xu)時(shi)間,取決(jue)于(yu)鋼坯的尺寸、鋼zhong)幀 cai)用的溫lu)戎貧燃耙恍├qi)他條件。

鋼坯在爐內以yuan)粵鞣fang)式和輻射方(fang)式得到熱量,前者是爐氣(qi)沖刷(shua)鋼坯表面;後者是爐氣(qi)和熾熱的爐襯輻射熱。我們加熱爐沿長度方(fang)jiao)xiang)上分三段(duan)控制︰即預加熱段(duan)、加熱段(duan)和均熱段(duan)。鋼坯進入加熱爐預熱段(duan),熱流逐漸增大(da),鋼坯到二加熱段(duan),熱流基本保持(chi)不(bu)變(bian),鋼坯到均熱段(duan),熱流逐漸減小。鋼坯在均熱段(duan)內,鋼坯表面溫lu)然頸3chi)不(bu)變(bian),而斷面溫差(cha)逐步縮(suo)小,鋼坯表面得到的熱量以熱傳導的方(fang)式jiao)xiang)內部擴(kuo)散。傳給鋼坯表面的熱流越小、受熱面積越大(da)、鋼坯的斷面尺寸越小、鋼的導熱率越大(da),斷面溫差(cha)就越小。一般斷面大(da)的鋼坯要比(bi)斷面小的鋼坯加熱時(shi)間要長,合金鋼要比(bi)碳鋼的加熱時(shi)間要長。

  3、加熱缺bi)/strong>

合金鋼開裂︰加熱開始階(jie)段(duan)(700℃以下),對高(gao)碳工具鋼、高(gao)錳鋼、軸承鋼、高(gao)速鋼等這類導熱率小的鋼,如果(guo)升溫速度過快(kuai)、表面溫lu)戎樅簧gao)而斷面溫差(cha)過大(da),將產生熱應(ying)力,導致出(chu)現裂紋。

過熱和過燒(shao)︰加熱溫lu)裙gao)或高(gao)溫下停留時(shi)間過長,會使(shi)鋼的晶粒過分長大(da),晶粒間的聯(lian)系削(xiao)弱,鋼變(bian)脆,這稱為過熱。過熱的坯料xian)剖shi)會產生裂紋;即使(shi)軋制沒有開裂,成品的力學(xue)性能也(ye)不(bu)能滿足要求。過熱鋼坯進行正火可以挽救。過熱進一步發(fa)展,晶粒繼續長大(da),而且(qie)晶界(jie)出(chu)現氧化(hua)或熔化(hua),軋制時(shi)往往碎裂或崩裂,這稱為過燒(shao)。過燒(shao)的坯料是不(bu)可挽救的廢品。在軋制作業(ye)突然出(chu)現zhi)收賢Tshi),容易出(chu)現zhi)然蜆shao)現象;高(gao)碳鋼如溫lu)瓤?撇bu)當,也(ye)很容易造成過熱或過燒(shao)現象。

鋼坯的氧化(hua)和脫碳︰鋼坯在爐內加熱的過程中,鋼zhong)薪鶚粼 su)和爐內的氧化(hua)性氣(qi)氛發(fa)生反cong)ying)並(bing)生產氧化(hua)鐵皮(氧化(hua)鐵皮的內層是氧化(hua)鐵、中間層是四氧化(hua)三鐵、最外層是三氧化(hua)二鐵)。脫碳ji)歉種(zhong)械奶莢 su)向(xiang)表面擴(kuo)散並(bing)和爐內氣(qi)氛反cong)ying)而引起的。軸承鋼、工具鋼、彈(dan)簧鋼和其(qi)他一些鋼zhong)鄭 值耐煙際(ji)怯瀉hai)的,脫碳後的鋼件表面在淬(cui)火時(shi)達不(bu)到所要求的硬度,此外還使(shi)抗壓性能、耐磨性能、彈(dan)性降低。

氧化(hua)和脫碳過程是同(tong)時(shi)進行的,它們都和加熱條件(溫lu)取  謔shi)間、爐內氣(qi)氛以及坯料的化(hua)學(xue)成分)有xie)亍R話 此擔 露(lu)刃∮yu)750℃時(shi)氧化(hua)和脫碳都不(bu)明顯(xian)。但溫lu)卻da)于(yu)800℃時(shi)增加的特別快(kuai)。

特別注意的是︰對于(yu)碳鋼加熱溫lu)紉話悴bu)能大(da)于(yu)1300℃,大(da)于(yu)此溫lu)齲 qi)一,鋼坯表面的氧化(hua)鐵皮會熔化(hua)(純氧化(hua)鐵皮的熔點為1377~1565℃,含有雜質(zhi)時(shi)降到1300~1350℃),從(cong)鋼表面上掉下來,露(lu)出(chu)新的表面,燒(shao)損迅速增加。其(qi)二,當加熱溫lu)卻da)于(yu)1300℃時(shi),鋼坯很有可能會出(chu)現zhi)然蜆shao)。生產其(qi)它鋼zhong)質(zhi)shi)bei)ying)該注意最高(gao)加熱溫lu)取/p>

鋼坯氧化(hua)燒(shao)損後,必然影響成材(cai)率sheng)謊躉hua)鐵皮的熱導率非常差(cha),對鋼坯的加熱時(shi)間有影響;氧化(hua)鐵皮脫落(luo)並(bing)堆積在爐低,人工清理非常困難,工作非常辛苦。

  4、熱工制度

熱工制度涉及燃料于(yu)空氣(qi)進入爐內的情況、燃燒(shao)情況、燃燒(shao)產物的排除(chu)情況以及余熱回收利用等情況。熱工制度包括溫lu)戎貧取  怪貧群吐 zi)燃燒(shao)制度。

溫lu)戎貧齲杭尤任露(lu)群妥 饈孿羆鹵/p>

加熱溫lu)群妥 饈孿/p>

測(ce)量爐溫和鋼溫的感受元件是熱電(dian)偶,測(ce)的是爐膛溫lu)齲 話惚bi)鋼坯表面溫lu)雀gao)20℃以上。

  5、爐壓制度

加熱爐內爐壓大(da)小及其(qi)分布ji)塹髡露(lu)瘸  ?隻鷓婕奧 諂qi)氛的一個重要手段(duan),它影響加熱速度和加熱質(zhi)量,也(ye)影響燃料利用的好(hao)壞。特別是爐子(zi)出(chu)料段(duan)wei)β 叛沽τ任 匾 /p>

爐壓設定應(ying)比(bi)大(da)氣(qi)壓力高(gao)出(chu)0~30Pa左(zuo)右。爐壓過大(da)則裝料口、出(chu)料口、觀察(cha)孔等開口部位(wei)都會往外冒火,其(qi)結果(guo)是︰?爐氣(qi)損失增大(da),使(shi)熱損失增大(da);?SO2等有害(hai)氣(qi)體進入車間使(shi)作業(ye)環境(jing)污染(ran);?冒火部位(wei)的爐牆、附(fu)近的鋼結構或機械設備(bei)受損或者變(bian)形。反之,爐壓過低,則吸收車間冷(ling)空氣(qi)將使(shi)?爐溫降低燃料消耗量增加;?低溫空氣(qi)對坯料冷(ling)卻導致溫lu)炔bu)均;?爐氣(qi)的含氧量增加導致lv)shao)損增加。

  6、燃燒(shao)制度

其(qi)基本要求是保證燃料xian)諑 歐段(duan) 諶忌shao)完全(quan),同(tong)時(shi)空氣(qi)系數(shu)α要小。空氣(qi)過剩(sheng)則煙氣(qi)量大(da),帶走的熱量增多;空氣(qi)量不(bu)足,爐內形成不(bu)完全(quan)燃燒(shao),同(tong)樣使(shi)熱損失增加。

  7、爐子(zi)的操作

承德(de)建(jian)龍棒材(cai)加熱爐是步進梁蓄熱式加熱爐,它是qie)蛔zuo)復雜的機械化(hua)與自yuan) hua)的熱工設備(bei)。它由爐子(zi)本體(步進系統)、坯料的運輸設施、輸送各(ge)項介質(zhi)sheng) gao)爐煤氣(qi)、轉(zhuan)爐煤氣(qi)、空氣(qi)、氮氣(qi)、壓縮(suo)空氣(qi)、水、液壓油、潤滑(hua)劑)的管道系統、燃料的燃燒(shao)設施、燃燒(shao)產物的排放和余熱回收設施、熱工制度的控制系統、各(ge)部件的冷(ling)卻系統、加熱中生成氧化(hua)鐵皮的清除(chu)設施等。只有生產人員很好(hao)的了解和掌握了這套工藝設備(bei),才(cai)能正確的維護和操作,加熱爐才(cai)能有好(hao)的指標。生產人員的工作涉及︰鋼坯的裝爐、鋼坯在爐內運輸、鋼坯出(chu)爐、鋼坯的加熱制度和爐子(zi)的熱工制度;氧化(hua)鐵皮的清理;事故停爐;按計(ji)劃停爐檢修和檢修後的開爐等。

加熱爐的操作主要注意以下幾個方(fang)面的內容︰

在所有的調節器(qi)都投(tou)入運行的前期下熱工制度的控制通常是自yuan) 模 鶻諂qi)的設定來自工藝規程。在自yuan) 鶻諂qi)失靈(ling)或檢修後用手動操作,出(chu)現zhi)鹿駛蜃遠(yuan) ﹤鴰凳shi)可用手動操作。

為了保持(chi)爐子(zi)能長期有效的使(shi)用,應(ying)定期維護並(bing)注意其(qi)使(shi)用狀(zhuang)況;定期清理氧化(hua)鐵皮;經(jing)常檢查爐內水冷(ling)構件的水量、水溫和水壓情況。

風機出(chu)現zhi)收匣蟯蝗歡系dian)時(shi)供(gong)風會逐漸中斷,此時(shi)要迅速關掉燒(shao)嘴上的空、煤氣(qi)閥(fa)門及煤氣(qi)的主閥(fa)門。

烘爐︰加熱爐在生產前、大(da)修或小修後要進行除(chu)去(qu)砌(qi)體中的水分即烘爐。烘爐時(shi)間應(ying)考慮多方(fang)面的因素(su)。這里提供(gong)一些參考ji)shu)據︰某150t的步進梁加熱爐生產前,用36h自室溫lv)50℃,保溫60h;以15℃/ h的升溫速度升溫到350℃,保溫60h;再以15℃/ h的升溫速度升溫到600℃,保溫48h;然後以20℃/ h的升溫速度升溫到8000℃,保溫36h;再以20℃/ h的升溫速度升溫到1200℃,保溫36h。總的烘爐時(shi)間為14天。大(da)修的烘爐是升溫到200℃並(bing)保溫4h;以20℃/ h的升溫速度升溫到700℃再保溫4 h;再以50℃/ h的升溫速度升溫到1200℃後保溫4h。總的烘爐時(shi)間為2天,時(shi)間富裕(yu)可以延(yan)長到3天。小修後的烘爐是qie)5℃/ h的升溫速度升溫到600℃再保溫6h;再以50℃/ h的升溫速度升溫到1200℃後保溫4h。總的烘爐時(shi)間約2天。

點火︰新建(jian)、大(da)小修後或長期停用後的爐前煤氣(qi)管道在通煤氣(qi)前必須將管道內的空氣(qi)全(quan)部清楚。操作中並(bing)注意管道及其(qi)附(fu)件有無(wu)泄(xie)漏。

將管道及其(qi)附(fu)件內的空氣(qi)驅趕到車間外大(da)氣(qi)中的操作稱為放散,即現以氮氣(qi)(或蒸氣(qi))驅趕空氣(qi),再以煤氣(qi)驅趕氮氣(qi)(或蒸氣(qi))。放散是分段(duan)進行的,並(bing)且(qie)是由總管到各(ge)主管再到各(ge)支管最後到燒(shao)嘴前煤氣(qi)管。通氮氣(qi)到規定的時(shi)間並(bing)確認置(zhi)換(huan)良(liang)好(hao)後停止(zhi)通入氮氣(qi),再通入煤氣(qi)並(bing)驅趕氮氣(qi)從(cong)放散管排出(chu),此步驟完成後,從(cong)煤氣(qi)管路(lu)末(mo)端的取樣管取樣並(bing)作爆發(fa)試驗,合格(ge)後即可關閉(bi)放散閥(fa)並(bing)認為此段(duan)以放散完畢(bi)。如不(bu)合格(ge)則需(xu)再驅趕一段(duan)時(shi)間並(bing)作爆發(fa)試驗直到合格(ge)為止(zhi)。

爆發(fa)試驗在直徑70~100mm、長300mm左(zuo)右ye)腦餐澳誚小@朊浩qi)現場稍(shao)遠(yuan)的安全(quan)地點處點著一小火團(tuan)置(zhi)于(yu)地上,將充有試樣的圓筒筒口移向(xiang)火團(tuan),打開筒蓋(gai)點著筒cai)謔匝 弊嘔鷙突郝wu)聲地一直燒(shao)到筒底時(shi),則認為是合格(ge);如點著後燃燒(shao)較(jiao)快(kuai),說明還有若干空氣(qi);點著後迅速燃燒(shao)或產生爆鳴,說明試樣正在爆炸範duan) 冢 罅liang)種(zhong)情況都應(ying)繼續進行放散,並(bing)再次(ci)作爆發(fa)試驗。

燒(shao)嘴前點火時(shi),先稍(shao)稍(shao)向(xiang)燒(shao)嘴送風(空氣(qi)碟閥(fa)打開20%~30%),然後打開燒(shao)嘴前的煤氣(qi)閥(fa)(打開1/3~1/2),用燃旺的油棉紗引燃,再逐步調節煤氣(qi)和空氣(qi)量。煤氣(qi)噴(pen)出(chu)後未(wei)點著,應(ying)立即關閉(bi)燒(shao)嘴前的煤氣(qi)閥(fa)門,等爐內可燃混合物排除(chu)後再重新點火。 

來源︰軋鋼zhong) /p>

 

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