一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113175813A(43)申请公布日2021.07.27(21)申请号202110404877.7(22)申请日2021.04.15(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114000辽宁省鞍山市铁西区环钢路1号(72)发明人王善宝秦桂伟李哲张尧吴红赵波袁琴解德刚(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所(普通合伙)21224代理人佟宁(51)Int.Cl.F27B13/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法(57)摘要一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法，在环形加热炉各加热段和均热段安装激光气氛分析仪，对炉内气氛中的氧气浓度和一氧化碳浓度进行动态测量，并将激光气氛分析仪检测结果与环形加热炉二级调整系统进行相关联，设定出“炉膛气氛+温度”动态调整控制模型，将炉膛气氛根据不同的温度段进行动态调整。本发明能够对环形加热炉炉内各段气氛进行动态监控和实时、精确的调控，通过控制炉内气氛实现钢坯氧化烧损的最低，燃气热能效率利用的最大化。CN113175813ACN113175813A权利要求书1/1页1.一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法，其特征在于，在环形加热炉各加热段和均热段安装激光气氛分析仪，对炉内气氛中的氧气浓度和一氧化碳浓度进行动态测量，并将激光气氛分析仪检测结果与环形加热炉二级调整系统进行相关联，设定出“炉膛气氛+温度”动态调整控制模型，将炉膛气氛根据不同的温度段进行动态调整，具体为：1)环形加热炉的均热段为高温段，炉内氧气浓度控制在0.5％～1.55％，一氧化碳浓度≥1400ppm；2)第三加热段为坯料第三升温段，炉内氧气浓度控制在0.9％～1.8％，一氧化碳浓度≥1000ppm；3)第二加热段为坯料的第二升温段，氧气浓度控制为1.5％～2.0％，一氧化碳浓度≥650ppm；4)第一加热段为坯料的第一升温段，炉内氧气浓度控制在2.1％～4.2％,一氧化碳浓度≥200ppm。2.根据权利要求1所述的一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法，其特征在于，所述激光气氛分析仪测量精度达到0.0001％。3.根据权利要求1所述的一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法，其特征在于，第一加热段中，坯料加热至1000℃以上。2CN113175813A说明书1/3页一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法技术领域[0001]本发明涉及无缝钢管生产技术领域，尤其涉及一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法，是一种管坯在环形加热炉加热和炉内气氛控制的工艺技术。背景技术[0002]随着我国钢铁工业供需矛盾的日益突出，铁矿石价格的高位徘徊及钢铁市场竞争的日益加剧都严重影响到钢铁企业的生存发展。为此，国内各大钢铁企业都在围绕着如何降本增效而积极探索。钢坯氧化烧损严重一直是困扰钢厂加热炉生产的难题，氧化烧损的存在不仅使钢坯成材率大幅降低，而且还会造成加热炉热效率降低、钢坯加热速度下降、炉底耐火材料侵蚀加剧、炉体寿命缩短等一系列危害。新形势下降低钢坯在炉内的氧化烧损成为钢厂加热炉生产的重中之重。[0003]造成钢坯氧化烧损的因素很多，加热温度、加热时间、炉内加热气氛、钢坯成分等，实际生产中为保证生产节奏、适应合同要求等，真正在环形加热炉中可以进行调整的仅有炉内气氛，而传统的调整方法是“空燃比+温度”调整，受煤气热值波动影响较大。个别厂家有在预热段进行残氧检测辅助调整，对实际各段的燃烧情况无法进行精确调整控制。因此需要一种能够适应环形加热炉加热特点的钢坯氧化烧损控制方法。[0004]申请号为CN201110191974.9的专利文件(《一种加热炉气氛场调控的方法》)，所述方法为通过对加热炉各段的火焰辐射能信号进行检测，计算出合理的风/燃比，由于检验的是火焰灰度，并不能直接反映出实际管坯所处的气氛，对实际的炉膛内部一氧化碳和氧气等不能进行量化检测，进而无法进行精确调节。[0005]申请号为CNCN201810147728.5的专利文件(《一种轧钢加热炉炉内气氛调整方法》)介绍的是通过在预热段的残氧仪进行监测，并根据其具体数值进行调整。由于其所测数值为预热段残氧，是各段残氧浓度到预热段的一个累积过程，并不能真实反映各段的气氛实际情况，有可能出现高温段残氧过高而低温段不足，其调整过程为整体调整，并不能进行各段的精确独立调整，所以无法精确控制炉内气氛，对烧损控制贡献不大。发明内容[0006]本发明的目的在于提供一种环形加热炉钢坯氧化烧损控制方法，对环形加热炉炉内各段气氛进行动态监控和实时、精确的调控，通过控制炉内气氛实现钢坯氧化烧损的最低，燃气热能效率利用的最大化。[0007]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：[0008]一种环形加热炉钢坯氧化烧损