一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法.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CN111218546A(43)申请公布日2020.06.02(21)申请号201911322307.2(22)申请日2019.12.20(71)申请人上海仅优节能环保科技有限公司地址200120上海市浦东新区中国（上海）自由贸易试验区浦东南路855号17C室-1(72)发明人潘荣汉李雷汪洋陈晓文(74)专利代理机构上海沪慧律师事务所31311代理人朱九皋(51)Int.Cl.C21D1/34(2006.01)C21D9/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法(57)摘要本发明属于冶金节能技术领域，公开了一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法。包括，在钢坯进入高温煤气加热炉之前，首先在高温蒸汽预热炉内进行加热，蒸汽预热炉内通入高温蒸汽加热，加热温度为500～560℃，加热时间为50～90min，在加热时，同时通入热空气，热空气流量为蒸汽流量的10～30％，蒸汽预热炉内维持适0.12～0.2MPa微正压，高温水蒸汽与铁反应，在钢坯表面形成一层致密Fe3O4氧化皮保护膜，高温蒸汽预热炉内加热结束后，钢坯转入高温煤气炉加热，该致密的Fe3O4氧化膜阻挡空气与钢坯的接触，从而抑制了钢坯的进一步氧化，与常规加热方法相比，本方法氧化皮厚度减少50％以上。CN111218546ACN111218546A权利要求书1/1页1.一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法，其特征在于，在钢坯进入1100～1250℃高温煤气加热炉加热工序前，增加一道高温饱和水蒸汽预热工序，在高温蒸汽预热炉内，通过高温饱和水蒸汽加热，在钢坯表面预制一层致密的Fe3O4氧化膜，钢坯在高温饱和水蒸汽加热结束后，再迅速转入1100～1250℃高温煤气加热。2.如权利要求1所述的一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法，其特征在于，所述高温饱和水蒸汽加热工序中，所通入的水蒸汽温度控制在500～560℃，高温蒸汽预热炉内的压力控制在0.12～0.2MPa之间，加热时间为50～90min。3.如权利要求2所述的一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法，其特征在于，所述高温饱和水蒸汽加热工序中还通入热空气以用于增大氧含量，所述热空气流量为蒸气流量的10～30％，所述热空气的温度控制在500～560℃。4.如权利要求1-3所述的一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法，其特征在于，钢坯经高温蒸汽预热后，在钢坯表面预制的致密Fe3O4氧化膜的厚度为10～100μm。5.如权利要求4所述的一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法，其特征在于，所述在高温蒸汽炉内预制致密Fe3O4氧化膜的钢坯转入1100～1250℃高温煤气加热炉后，与未经高温蒸汽加热处理的钢坯相比，钢坯表面所产生的氧化皮厚度至少减小50％。6.如权利要求3所述的一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法，其特征在于，所述高温饱和水蒸汽为钢厂循环废热蒸汽。2CN111218546A说明书1/5页一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法技术领域[0001]本发明涉及冶金节能技术领域，尤其涉及一种降低钢坯在煤气加热炉内氧化烧损的方法。背景技术[0002]我国钢铁产量高居全球首位，2018年产量达8亿吨，大多数钢铁的生产需要经过高温加热钢坯工序，在高温下，钢坯料变形抗力降低，可降低轧制、挤压或锻造的设备吨位需求，一般需要经过多火次的中间加热，这类需要经过加热后再塑性加工的钢占到钢铁总产量的一半以上。钢坯加热温度一般在1100～1250℃之间，每道次加热时间在0.5～3h之间，每次加热，都会在钢坯表面形成氧化皮，产生氧化烧损，氧化烧损量在1～2.5％之间。按平均烧损量1.5％计算，我国4亿吨热塑性成形钢的烧损量达到600万吨，按每吨钢平均价格4000元计算，每年损失240亿元，如果能使氧化烧损量降低50％，每年可节约120亿元，具有巨大的经济效益。另一方面，生产钢铁时，吨钢消耗1.5～1.6吨铁矿石、0.6～0.8吨标准煤的能源、3～6吨水，并排放1～1.8吨二氧化碳，因此，减少氧化烧损，还能节约大量能源，减少大量的碳排放，具有显著的社会效益。[0003]轧钢加热炉能耗占轧钢系统工序能耗的60～70％，是轧钢系统节能的重点。随着近年钢铁产品质量的要求不断提高，轧钢加热环节越来越重要，其中氧化烧损是轧钢加热过程不可避免的问题。钢坯氧化的危害主要表现在：1、造成金属损失，降低成材率；2、烧损严重说明燃烧不佳造成煤气消耗过量；3、引起一系列不良后果，如脱碳、气泡显露等问题，严重影响钢坯的轧制质量；4、增加停炉清渣次数，影响产量。形成氧化烧损的机理是炉气中的氧原子通过钢坯表面向内部扩散，铁离子则由内部向外