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蔡守丹++周军锋++闫新爱++张森

[摘 要]本研究根据邯钢热轧厂生产产品的钢种，宽度，规格，温度跳跃性大的实际情况，解决了加热炉加热钢坯合理控制，保证了加热质量，避免了钢坯加热的过热和欠烧，保证了轧制的稳定生产，创造了显著的生产效益，为其它大型步进式加热炉钢坯加热制度的制定提供了参考依据。

[关键词]热轧厂；加热炉；加热制度

中图分类号：TG307 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）03-0383-01

1 引言

在熱轧厂实际生产中，轧制计划钢坯品种多，宽度和轧制厚度规格跨度大，钢坯加热计划的目标温度跳跃性大，而且钢坯入炉温度差异性大，对钢坯加热温度控制造成了一定难度。加热炉钢坯加热控制主要难点有：1）钢坯加热质量通板温差≦30℃、炉间温差≦20℃、出钢温度命中率≧85%指标差；2）不同断面钢坯过热欠烧问题突出；3）氧化烧损和燃料消耗指标居高不下。目前轧制计划编排杂乱，钢种家族跳跃大，板坯宽度和轧制厚度跨越大，目标温度跳跃大，冷热钢坯入炉温度差异大，造成了加热制度制定存在明显欠缺。

针对上述存在问题，如何提高钢坯加热质量，加热指标如何控制能够降本增效，并能满足轧机轧制需求，是要解决的的主要问题。根据实际生产，此次研究不断总结和创新，打破以往的控制模式，重新梳理各项数据，细化分类，重新优化创新加热炉的加热制度控制。

2 项目总体思路

加热炉加热制度的科学性和实用性是解决加热缺陷最行之有效方法。解决加热缺陷就要围绕加热炉加热制度，对加热制度进行优化与创新。钢坯宽度不同在炉时间的长短不同，在炉时间的长短，直接影响板坯在各个区段的加热时间和加热制度。窄板坯比宽板坯多装11块钢，三座加热炉生产，就意味着窄板坯比宽板坯在炉时间将多出60min。根据本加热炉结构设计参数，加热炉有效炉长54850mm，装钢间隙为50mm，平均生产节奏为30块/h，不同宽度的板坯装钢块数和在炉时间可通过查宽度与装钢块数及在炉时间的关系表计算出来。

这样，项目实施的总体思路也逐渐清晰，加热制度的优化和创新主要通过打破常规控制模式，根据钢坯不同宽度在炉时间的长短不同，细化钢种、板坯宽度、轧制厚度、目标温度，制定具体可行的加热制度，调整装钢布料图，合理分配A/B两侧温度补偿，优化长短火焰的设定等来实现。

3 加热制度设定优化与创新

因为钢种的化学成分不同，导致加热时板坯的导热系数，比热各不相同，通过查看科技文献和实际生产数据分析，低碳钢，高碳钢与合金钢有着很大的差异，本成果根据本厂实际生产钢种情况对钢种进行了归并。根据归并后的钢种类别，板坯宽度，轧制规格和目标温度，依据实际生产工艺技术要求，对加热炉加热制度进行优化，开发制定了详细的加热制度，确保了温度场的合理过渡，确保了各段热需求处于40%-80%之间，确保了加热质量通板差、炉间差和目标温度命中率。解决了以前没有具体控制方案和具体作业指导书的问题。

加热制度的优化和创新能够实现控制，加热炉主要基本参数控制范围要得到保证。根据钢坯钢种归并家族，宽度，轧制厚度，目标温度，细化生产计划，制定各段热需求数值。设定值的调整以相应钢坯进入预热段开始跟踪板坯逐段修改。例如：计划安排生产40块钢坯钢种Q345R，1816mm宽，轧制厚度3.0-8mm，目标温度1230℃，以钢坯刚到预热段时修改此段温度，刚到加热一段时修改加热一段优化温度，以此类推到均热段。后续若紧跟生产70块钢种SPHD，1367mm宽，轧制厚度2.0—5.2mm，目标温度厚1200℃，薄1230℃，各段温度设定值以此钢坯刚进各段时依次修改为优化温度设定。

4 关键技术及创新点

（1）找到了板坯宽度和在炉时间的联系关系，试验测定出了不同在炉时间各区域温度设定参数的等温点数值，为加热制度的优化提供了数据支撑。

（2）打破以往控制模式，开发出一级二级相辅相成的控制模式，解决了因加热炉二级响应慢，达不到因计划钢种品种多，宽度、轧制厚度规格跨度大，目标温度跳跃频繁而导致各段加热温度失控的问题。

（3）根据钢种导热系数和比热的不同，结合实际生产数据分析，对钢种进行有效的归并；根据板坯的宽度，轧制厚度，划分宽度档位和轧制厚度薄厚区域，优化创新出符合对应钢种，宽度，轧制厚度的具体加热制度。

（4）开发出《热轧加热炉装钢间隙自动调整模块的开发》，控制热装窄断面板坯在炉时间，减少氧化烧损，加大冷钢坯在炉时间，提前预热，降低燃料消耗。

（5）布料图的优化，确保异炉板坯和同炉相邻板坯头部温度一致性，保证了轧机温度控制模型的稳定建立，有效避免了带钢头部宽度，厚度的质量缺陷。

（6）A/B两侧热需求比例参数补偿系数模块的开发利用。

（7）长短火焰的设定优化。

5 实施效果及经济效益

5.1 实施效果

通过加热制度的优化与创新后，炉内温度场得到了可靠的掌控，各段热需求分配处于最佳的状态，加热板坯温度升降都能得到平稳的过渡控制，目标温度跳跃时，过渡板坯可以控制到每炉5块以内。从表10中我们可以看到通板温差平均值有39.91℃提高到31.16℃，通板差小于30℃的占比达到了86.8%，异炉温差有18.54℃下降到了13.61℃，炉间差小于20℃占比到了91.34%。温度命中率也是环比提高了20%。加热质量指标的显著提升，避免了各类生产事故和质量事故。根据2016年1-8月份统计，钢坯炉内氧化烧损指标也有了大幅度提高，通过数据统计分析，16年度氧化烧损环比可以降低0.02%。《热轧加热炉装钢间隙自动调整模块的开发》专利的应用，热装窄断面板坯氧化烧损可降低0.17%，成效显著。加热炉燃烧系统处于最佳燃烧状态，出钢温度命中率大幅度提高，严格控制住了钢坯出钢温度超温，根据出钢温度数据统计，折算成混合煤气燃料消耗也可降低：0.15kgce/t，为公司创效作出了杰出的贡献。

5.2 经济效益

1、按因钢坯加热质量影响造成生产事故核算，每月可避免生产事故1次，每次事故平均影响30min，年节约时间=1次/每月×30min×12=360min，按照目前小时产量750t/h计算，可以实现增加产量：年提高产量（t）=360min/60min×750t=4500t。按照吨钢创效200元/t年创效：年创效=4500t×200元/t=900000元=90万元。

2、按照每次事故更换F1-F7轧辊计算辊耗，每次事故轧辊正常磨削量约为0.6mm，年增加换辊次数：1次/每月×12个月=12次，磨削量总计为0.6×12×2×7mm=100.8mm，一套正常轧辊从使用到磨削磨削量约为70mm左右，按每支工作辊30万元计算，年节约费用100.8/70*30=43.2万元。

3、全年氧化烧损率环比下降0.02%，年产量按450万吨计，可节省钢材为：450万吨×0.02%=0.09万吨=900吨，按吨钢创效800元/吨，则可创效：900吨×800元/吨=72万元

4、混合煤气燃耗按吨钢降0.15kgce/t，1kg标煤价格按0.6元计算，年产450万吨，则可创效：0.15 kgce/t×450万吨×0.6元=40.5万元。

综上所述，年总效益为：

90+43.2+72+40.5=245.7万元。

预计三年总效益为：3×245.7万元=737.1万元。

参考文献

[1] 饶文涛，张鹤声，吴扣根.宽厚板加热炉技术[J]，工业炉，2001年03期.endprint