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不锈钢加热炉实现全部热装的工艺研究

我国于上世纪80年代后期开始在轧钢厂进行板坯的热送热装试验。国内不锈钢生产热装率

现已达到30%以上，板坯入炉温度一般为550℃-700℃左右。连铸坯热送热装的主要优点是：

（1）降低加热炉燃料消耗。钢坯入炉温度每提高100℃，可降低燃料消耗5%-6%左右，相

对于冷装工艺，采用热送热装一般可节能30%，采用直接热送热装工艺可节能40%。

（2）减少烧损量，提高成材率。500℃热装时，可降低烧损量0.2～0.3%。

（3）缩短生产周期，减少生产过程中的工艺环节，降低板坯库存，提高劳动生产率。

（4）提高加热炉产量30%左右，相应的各种能源消耗指标都有一定程度的降低。

由于不锈钢产品钢种繁多、加热和轧制要求差别巨大，不锈钢热送热装轧制技术未能十分有

效的进行，不锈钢板坯热送热装比例较低。目前，国内不锈钢的热装工艺主要是从连铸下线

的钢坯直接通过辊道送往加热炉进行热装，少部分不能直接热送的高温钢坯，通过保温的保

温后，然后再送往加热炉进行热装，这种热装工艺由于受到钢坯表面质量检查、钢坯修磨、

产品取样和生产组织衔接的限制，加热炉直接热装率达不到30%，从连铸机下线的大部分高

温钢坯都是冷却到常温后，再冷装进入加热炉中进行加热，主要是因为在一般不锈钢生产企

业，炼钢连铸生产能力低于轧钢的生产能力。由于连铸连浇炉数低、浇次之间铸机停顿时间

长，且部分板坯需要进行冷态的质量检查和表面修磨，无法实现连续的板坯热送热装。

为了彻底解决不锈钢的全部热装问题，本文在不锈钢生产线上设置了缓冷坑和预热炉，连铸

机生产的板坯即可直接进入加热炉进行热装，也可进入缓冷坑进行保温缓冷后送往加热炉继

续进行加热，对于冷装板坯还可先进入预热炉进行板坯预热，然后再送往加热炉进行加热，

这样可实现加热炉不锈钢的全部热装。

1、不锈钢实现全部热装的工艺

某厂从不锈钢连铸机出来的板坯，根据生产需要，其去向分为三个部分：第一部分高温板坯

直接进入加热炉进行热装，这部分板坯的比例一般占30%。第二部分板坯进入缓冷坑缓冷后，

板坯一部分进入加热炉进行热装，其比例占30%，另一部分经缓冷后的板坯进行质量检查和

修磨后，按冷装方式进入预热炉进行加热。第三部分板坯下线后直接在原料库中空冷后，按

照冷装方式进入预热炉进行加热。

不锈钢坯在一座加热炉内从常温加热到1250℃-1270℃的过程中，温度要求按照特定的加热

曲线进行升温，但采用串联式炉型结构，即采用两座炉子共同完成原来由一座炉子完成的板

坯的加热任务，钢坯在预热炉内加热到900-1000℃后，通过出炉辊道再转入到加热炉中进

行加热，按工艺要求串联式炉型的钢坯升温曲线需要与原单一炉型加热的特定加热曲线相匹

配。在此举例说明，如果板坯在单一的加热炉中加热时，当钢温到达900-1000℃时，此时

板坯应进入加热炉的加热段进行加热，加热段炉温应控制在1320℃左右。但在采用串联式

炉型结构后，板坯出预热炉钢温在900-950℃装入加热炉后，就需要在加热段的加热段进行

加热，才能保证板坯正常的升温，也就是说加热炉的热回收段的炉温就必须达到1320℃。

但一般情况下加热炉炉尾不设置烧咀，炉尾温度最高只能达到900-950℃，也就是热装板坯

在进入加热炉后，其炉气温度比板坯自身温度还要低，但由于热板坯进入热回收段后，热回

收段向板坯传热量的减少，相应的炉气温度能升高到950-1000℃，板坯在加热炉的热回收

段加热时不会产生温降现象。由于板坯在炉内的传热主要是辐射传热，传热量的大小与绝对

温度的四次方（即T4）成正式，炉温的小量下降，会引起传递热量的较大变化，板坯吸收

热量的减少，使其温升速度缓慢，只有钢坯进入加热段后，炉温才能达到1320℃，钢坯才

能按照正常升温速度快速加热。因此，在加热炉回收段、预热段的板坯，其加热能力没有得

到较好的发挥，板坯升温速度缓慢，这是造成串联式炉型结构的产量比并联式炉型结构产量

低的原因之一。如果要使板坯在加热炉内正常加热，就必须使加热炉热回收段的炉温提高到

1280-1320℃，预热段的炉温提高到1300-1320℃，但提高热回收段的温度，同时也提高了排

烟温度、烟道温度和换热器的工作温度。

为了提高两座炉子串联后的生产能力，就需要提高加热炉的低温段温度，需要在加热炉的热

回收段增设烧咀，并适当改变炉子的轮廓形状，以提高炉气的辐射能力。炉子排烟温度提高

后，需要通过掺入冷风和增加排烟装置，来满足炉子生产的需要。

2、全部热送热装需要解决的问题

本文通过在不锈钢生产线上设置预热炉和板坯缓冷坑，用来实