热工技术基础知识..doc

职工培训教材 热工技术基础知识 2004年4月15日 目录 钢铁基础知识 钢与铁的差别 钢铁生产的工序排布及我公司的设备配置 我们这条线（棒材）的配置 热工基础知识 概念 热工工艺 炉子的操作 炉子的组成 烘炉 点炉 安全知识 安全规程 煤气中毒的产生、预防 煤气着火事故的发生、预防和处理 HTAC高温空气燃烧技术 概述 原理 优势 HTAC技术的开发与应用进展 第一章 钢铁基础知识 钢与铁的差别 铁：是金属，铁的化学符号 Fe；钢是一种铁的合金，除含铁外还可以加有：C、Mn、Si、P、S、Cr、Co、Ti、等元素。根据品种不同，各种元素含量也不同。含碳量小于等于2.3%是钢，大于2.3%是铁。具体各类钢的元素含量，大家可以查阅相关的国家相关标准。钢的生产过程就是：尽量减少有害元素P，S等的含量，保证添加的各种合金元素满足要求。其中我们生产的光圆Q235是低碳钢， C含量在＜.0.25 范围。光圆45＃钢的C含量在（0.25～0.5）%范围属于中碳钢。螺纹钢HRB335、HRB400的C含量为＜0.25%，属于低合金钢。钢的主要元素有：Fe、C、Si、Mn、P、S几种元素。另外，各类特钢还要添加很多种元素，如：Mn、Cr、Ni、W、Ti等等。钢材的比重一般在：（7.80～7.85）g/㎝⒊ 钢的性质主要是与化学成分：C、Mn、Si、S、P及其它合金元素等的含量有着密切关系。分述如下： C 为各种元素中对钢的性质影响最大者。增加钢的含碳量，其钢的脆性、硬度、强度均增加，并且易熔化，同时焊接性能随之降低。减少钢中含碳量，则其韧性、可朔性、可锻性及焊接性均随之增强，熔化也较难，但硬度随之减小。高碳钢和中碳钢易于淬火，而低碳钢则无淬火性能。 含碳＜0.25%为低碳钢，含碳（0.25～0.5）%为中碳钢，含碳＞0.5%为高碳钢。还有如Mn钢、Si钢、Cr钢等各类钢种，其性能不同。 由铁转变成钢，其钢的性能有很大的提高，适用于机械加工业，建筑业和各类制造业。钢铁在国民经济中所占的重要性，如果把石油比做血液，那么钢铁就是国民经济的骨架了。 我们国家现在（2003年底）年产钢2.2亿吨，是世界上最大的产钢大国，也是世界最大的钢铁消费大国。现在，中国已经成为世界的制造中心，钢铁业的发展前景是广阔的。 第二章 热工基础知识（金属加热工艺） 前言 金属在加热炉内进行加热，首先要保证加热质量，这样加工或热处理才能正常进行。金属加热的主要目的是提高金属的可塑性。加热温度、加热速度、加热制度的确定是从金属本身出发的，它主要决定于金属的性质以及在加热过程中的变化以及压力加工工艺和设备对金属性质的要求。它着重考虑金属加热的质量、缺陷和消耗问题。在此我们主要介绍与加热工艺密切相关的金属热物理性质和机械性质、金属加热时的氧化、脱碳、过热与过烧等问题。 加热的目的是把坯料加热到均匀的、适合与轧制的温度。温度提高以后，首先是提高了钢的塑性，降低变形抗力，使钢坯容易变形。如T12钢室温下的变形抗力约为600Mpa，加热到1200℃时变形抗力下降到30Mpa左右，只相当室温下变形抗力的二十分之一。加热温度合适的钢，轧制时可以有较大的压下量，减少因磨损和冲击造成的设备事故，提高轧机的生产率和作业率，而且轧制能耗也较少。其次，加热能改善钢锭和钢坯的内部组织和性能。不均匀组织和非金属夹杂通过高温加热的扩散作用而均匀化。加热温度和均匀程度是加热质量的标志，加热质量好的钢，容易获得断面形状正确、几何尺寸精确的成品。 加热炉是小型连续轧钢车间内将钢坯加热到满足轧制要求温度的一个主要设备。加热炉的能耗要占车间工序能耗的60％—70％左右。轧钢生产的产量、质量、能耗以及经济效益和加热炉的生产操作情况有很大的关系。 概念 钢的概导热系数 钢的导热系数：单位时间单位长度每升高一度能传递多少热量。符号 “λ”，单位 “W/m.K” （注）1℃=273K （看一下P96页《冶金炉热工与构造》、P120页《火焰炉》两书中图、表。） 常温下C钢的导热系数经验公式：λ=69.8-10.1C-16.7Mn-33.7Si，式中C、Mn、 Si分别代表碳、锰、硅含量的百分数。 从图中我们的出以下结论： 1.随着合金化程度的增加，钢的导热系数是下降的，尤其在800℃以前差别更大。 如在：0℃时20#钢的λ=52W/mK，1Cr13的λ=27W/mK，而1Cr18Ni9的λ