辊底式明火热处理炉的降温方法与流程

1.本技术属于钢铁加工设备控制方法技术领域，尤其涉及一种辊底式明火热处理炉的降温方法。


背景技术：

2.通过热处理提高普钢的力学性能是实现轻量化进而实现节能减排最直接的方式。辊底明火热处理炉是钢板热处理产线上的关键设备，自动化程度高，广受各大钢铁企业的青睐。
3.目前热处理生产线生产的钢种多，产品规格杂，不同钢种的工艺要求热处理制度有差异，导致热处理炉的炉温切换频繁。热处理炉自身突发的部件故障也可能要求突然停炉检修，如加热装置的损坏；另外，钢板原料在抛丸不干净的情况下，表面氧化物与锈蚀在热处理炉内加热过程中辊底结瘤导致出炉后钢板表面出现凹坑等缺陷，也需要停炉降温进行磨辊。如果不采取人工干预冷却来快速降温，热处理炉的自然降温过程极其漫长，降温需要花费时间长。例如，在自然冷却条件下，从600℃降低至200℃需要66小时，严重影响热处理炉的生产效率与生产的灵活性，生产成本高。
4.此外，由于炉内分段区域的降温速率不一致，导致降温后热处理炉内的温度均匀性差，这极大的影响了钢板的力学性能。现有技术中给出了一种实现热处理炉快速降温的方法，该方法不对冷却风的压力做控制，影响降温速率，且冷却风的控制单一，不能实现奇偶数脉冲控制，冷却的均匀性差。且该方法应用于明火热处理炉后，会导致明火热处理炉内的压力一直升高，影响明火热处理炉的安全性。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种辊底式明火热处理炉的降温方法，能够在正常条件下提高辊底式明火热处理的降温速率和炉温的均匀性，可提高工业化生产效率和降低生产成本。
6.第一方面，本技术提供一种辊底式明火热处理炉的降温方法，包括：
7.运行辊底式明火热处理炉；
8.将辊底式明火热处理炉的烧嘴冷却循环系统处于偶数位和奇数位的烧嘴以冷却交替脉冲循环对辊底式明火热处理炉进行降温，使烧嘴冷却循环系统的压力为5.5kpa～7.5kpa。
9.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
10.增加辊底式明火热处理炉的炉膛的负压吸冷风量。
11.在本技术一实施例中，增加辊底式明火热处理炉炉膛的负压吸冷风量的步骤包括提升辊底式明火热处理炉的装出料炉门的高度，以增加炉膛负压吸冷风量，对炉膛进行降温。
12.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
13.增加排烟风机的频率将辊底式明火热处理炉的炉膛内部压力小于外部压力5.5pa
至55.5pa。
14.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
15.将待进行热处理的钢板送入辊底式明火热处理炉进行循环降温。
16.在本技术一实施例中，将待进行热处理的钢板放入辊底式明火热处理炉进行循环降温的步骤包括将不超过辊底式明火热处理炉设计尺寸的待处理钢板进行热处理，以达到快速吸热，获得更好的降温效果。
17.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
18.将辊底式明火热处理炉的炉顶循环风机的频率设置为35hz～42hz，以加快辊底式明火热处理炉炉内热气的扰流。
19.本技术实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法，利用烧嘴冷却循环系统处于偶数位和奇数位的烧嘴以冷却交替脉冲循环，对辊底式明火热处理炉内吹扫冷风进行降温，能够使炉内降温均匀性良好，且降温速率一致。
20.此外，本技术还通过辊底式明火热处理炉内的负压吸入大量的冷空气来加速降温；将炉内的热气通过排烟风机排出；通过待进行热处理的冷钢板吸热降低炉温，以及通过提高循环风机的循环频率加速扰流，快速降低炉温。
21.与现有技术的降温技术相比，在相同的时间内，通过上述降温方法处理后，本技术实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法，能够大大提升降温速率，减少辊底式明火热处理炉的工艺切换时间，降低生产成本。且比传统的热处理炉降温冷却要更加均匀，对产品的性能质量有不同程度的提升。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本技术一个实施例提供的辊底式明火热处理炉的降温方法的流程示意图；
24.图2是辊底式明火热处理炉在普通模式降温和本技术的辊底式明火热处理炉的降温方法降温下的降温速率对比图；
25.图3是本技术的实施例和对比例测试热处理钢板性能的钢板取样位置示意图，图3中所示箭头为钢板热处理时向前移动的方向。
26.附图标记说明：
27.1、热处理后的钢板；2、边部；3、中部。
具体实施方式
28.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术，而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.为了解决现有技术问题，本技术实施例提供了一种辊底式明火热处理炉的降温方法。下面首先对本技术实施例所提供的辊底式明火热处理炉的降温方法进行介绍。
31.辊底式明火热处理炉的降温方法包括：
32.运行辊底式明火热处理炉；
33.将辊底式明火热处理炉的烧嘴冷却循环系统处于偶数位和奇数位的烧嘴以冷却交替脉冲循环对辊底式明火热处理炉进行降温，使烧嘴冷却循环系统的压力为5.5kpa～7.5kpa。
34.本技术实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法，利用烧嘴冷却循环系统处于偶数位和奇数位的烧嘴以冷却交替脉冲循环，对辊底式明火热处理炉内吹扫冷风进行降温，能够使炉内降温均匀性良好，且降温速率一致。
35.奇数位和偶数位是指辊底式明火热处理炉内的烧嘴按照一定的顺序排列，其中排位为奇数位和偶数位的烧嘴，在烧嘴上设置有对其进行自身进行冷却的系统，即烧嘴冷却系统，通过奇数位和偶数位的烧嘴冷却系统对烧嘴交替进行循环冷却，使得辊底式明火热处理炉炉膛内的温度更为均匀。
36.在本技术一实施例中，使烧嘴冷却循环系统的压力在5.5kpa～7.5kpa的步骤，在一台排烟风机不能满足压力的条件下，使两台排烟风机同时开启并保证频率一致，以得到所需的压力对辊底式明火热处理炉进行快速冷却。
37.两台排烟风机同时运行的过程中，必须保证两台抽烟风机的频率保持一致，杜绝由于抽力不均匀导致风机变频器故障。
38.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
39.增加辊底式明火热处理炉的炉膛的负压吸冷风量。
40.在本技术一实施例中，增加辊底式明火热处理炉炉膛的负压吸冷风量的步骤包括提升辊底式明火热处理炉的装/出料炉门的高度，以增加炉膛负压吸冷风量，对炉膛进行降温。辊底式明火热处理炉的装出料门的高度可提升至高于正常工作时的高度至最高位，以及最高位。
41.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
42.增加排烟风机的频率将辊底式明火热处理炉的炉膛内部压力小于外部压力5.5pa至55.5pa。
43.正常生产过程中，辊底式明火热处理炉的炉膛压力为0pa～10pa。本技术通过增加排烟风机的频率将辊底式明火热处理炉的炉膛的内部压力小于外部压力5.5pa至55.5pa，即将内部压力与外部大气压力的差值控制在35.5pa至55.5pa，能够保证炉膛有足够的负压差吸入外部冷风。在一台排烟风机的功率不够的情况下，将两台排烟风机全部开启，保证炉膛压力在可控范围之内。
44.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
45.将待进行热处理的钢板放入辊底式明火热处理炉进行循环降温。
46.在本技术一实施例中，将待进行热处理的钢板送入辊底式明火热处理炉进行循环降温的步骤包括将不超过辊底式明火热处理炉设计尺寸的待处理钢板进行热处理，以达到快速吸热，获得更好的降温效果。待处理钢板的尺寸应尽量选择尺寸规格较大的钢板，以达到快速吸热的目的。
47.在本技术一实施例中，辊底式明火热处理炉的降温方法，还包括：
48.将辊底式明火热处理炉的炉顶循环风机的频率设置为35hz～42hz，以加快辊底式明火热处理炉炉内热气的扰流。
49.现有技术中一般使用的炉顶循环风机频率为10hz～20hz，在更改为35hz～42hz后，能够加快炉内热气的扰流，进而对辊底式明火热处理炉进行快速降温。
50.本技术还通过辊底式明火热处理炉内的负压吸入大量的冷空气来加速降温；将炉内的热气通过排烟风机排出；通过待进行热处理的冷钢板吸热降低炉温，以及通过提高循环风机的循环频率加速扰流，快速降低炉温。上述对辊底式热处理炉进行降温的步骤可择一或者组合使用。
51.实施例
52.下面通过具体侧实施例来对本技术的技术方案和优点作进一步说明。
53.图1示出了本技术一个实施例提供的辊底式明火热处理炉的降温方法的流程示意图。如图1所示，辊底式明火热处理炉的降温方法包括：
54.s1、运行辊底式明火热处理炉；
55.s2、操作人员先将辊底式明火热处理炉的装/出料炉门切换到手动模式，将装/出料炉门提升至最高位，保证辊底式明火热处理炉内部与外部的空气流通，以增加炉膛负压吸冷风量，对炉膛进行降温；
56.s3、在辊底式明火热处理炉的hmi界面将炉膛内部压力小于外部压力5.5pa至55.5pa，具体的，通过增加排烟风机的频率，将炉膛压力调整到与外部大气压力相差为上述值，以使外部的冷风能够容易进入辊底式明火热处理炉内对其进行降温。在一台排烟风机不能保证上述压力差值的条件下，按上述步骤启动备用的排烟风机，将启动的两台排烟风机的频率设置一致，并且把排烟风机设置为自动运行状态，在保证负压的基础上自动调节风机的频率；hmi界面是辊底式明火热处理炉的操作控制界面。
57.s4、把辊底式明火热处理炉的烧嘴冷却循环系统的压力设定在5.5kpa～7.5kpa，并设置自动运行。打开烧嘴冷却循环系统，打开过程先开奇数位烧嘴对辊底式明火热处理炉进行冷却，过5分钟切换到偶数位烧嘴对辊底式明火热处理炉进行冷却，并以此频率自动切换进行脉冲循环；烧嘴冷却循环系统的压力实际上是助燃风机的冷风的压力。
58.s5、将辊底式明火热处理炉炉顶的循环风机的频率设置为35hz～42hz，然后使循环风机自动运行，以加快辊底式明火热处理炉炉内热气的扰流，对辊底式明火热处理炉进行降温；
59.s6、准备25*2000*1000mm规格的待进行热处理的钢板15块，按照在炉时间10分钟的热处理时间，将待进行热处理的钢板送入辊底式明火热处理炉进行循环降温。
60.试验数据对比
61.采用国内某钢厂的辊底式明火热处理炉(炉长198米)按照其普通模式，与按照本发明实施例提出的辊底式明火热处理炉降温方法进行降温对比试验。使用辊底式明火热处理炉普通模式降温方法和用本技术的辊底式明火热处理炉的降温方法进行快速降温进行数据采集并对比分析。由于热处理炉炉区较多，有54个区，取炉温平均值对比。具体对比数据如下：
62.表1普通模式和采用本技术的降温方法的降温数据对比表
63.对比项普通模式降温方法本技术降温方法600-400℃降温速率℃/h8.228.1400-300℃降温速率℃/h3.914.3300-200℃降温速率℃/h2.57.8600-200℃降温时间h6623
64.将表1中的测试数据绘制成折线图，如图2所示，显然，采用本技术实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法在开始时的降温速率更快，能够更快的使辊底式明火热处理炉降温，当温度下降区间为至400℃-300℃和300℃-200℃时，降温速率减缓，但仍超过采用普通方法的降温速率，用过上述数据对比可以得出：采用本技术实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法能够使得辊底式明火热处理炉更快的降温。
65.将涟源钢铁集团生产的钢种号为lg960qt的钢板，规格为：厚度*宽度*长度＝10*2000*12000mm，分别采用辊底式明火热处理炉普通模式的降温方法和通过本技术实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法快速降温热处理，按照图3所示的取样位置分别取横面边部和中部的钢板进行力学性能测试，横面边部和中部的力学性能如下表2所示：
66.表2试样1和2横面边部和中部的力学性能测试结果表
[0067][0068]
从表2中可以得出：
[0069]
试样1在采用普通方法进行热处理降温后其边部和中部的抗拉强度分别为990mpa、970mpa、991mpa，中部和边部的抗拉强度相差至少2.06％，边部和中部的屈服强度分别为994mpa、1080mpa、990mpa，屈服强度相差至少0.4％；
[0070]
试样2在采用本技术实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法进行热处理后，其边部和中部的抗拉强度分别为981mpa、984mpa、985mpa，抗拉强度相差最高为0.41％；其屈服强度分别为1006mpa、1008mpa、1004mpa，屈服强度相差最高为0.4％。
[0071]
以上实验结果说明钢板在通过本技术的辊底式明火热处理炉的降温方法处理后，横向力学性能更加稳定。
[0072]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围
之内。

技术特征：
1.一种辊底式明火热处理炉的降温方法，其特征在于，包括：运行辊底式明火热处理炉；将辊底式明火热处理炉的烧嘴冷却循环系统处于偶数位和奇数位的烧嘴以冷却交替脉冲循环对辊底式明火热处理炉进行降温，使烧嘴冷却循环系统的压力为5.5kpa～7.5kpa。2.根据权利要求1所述的降温方法，其特征在于，还包括：增加辊底式明火热处理炉的炉膛的负压吸冷风量。3.根据权利要求2所述的降温方法，其特征在于，所述增加辊底式明火热处理炉炉膛的负压吸冷风量的步骤包括提升辊底式明火热处理炉的装/出料炉门的高度，以增加炉膛负压吸冷风量。4.根据权利要求1所述的降温方法，其特征在于，还包括：增加排烟风机的频率将辊底式明火热处理炉的炉膛内部压力小于外部压力5.5pa至55.5pa。5.根据权利要求1所述的降温方法，其特征在于，还包括：将待进行热处理的钢板送入辊底式明火热处理炉进行循环降温。6.根据权利要求5所述的降温方法，其特征在于，所述将待进行热处理的钢板送入辊底式明火热处理炉进行循环降温的步骤包括将不超过辊底式明火热处理炉设计尺寸的待处理钢板进行热处理，以快速吸热降温。7.根据权利要求1所述的降温方法，其特征在于，还包括：将辊底式明火热处理炉的炉顶循环风机的频率设置为35hz～42hz，以加快辊底式明火热处理炉炉内热气的扰流。

技术总结
本申请公开了一种辊底式明火热处理炉的降温方法，包括：运行辊底式明火热处理炉；将辊底式明火热处理炉的烧嘴冷却循环系统处于偶数位和奇数位的烧嘴以冷却交替脉冲循环对辊底式明火热处理炉进行降温，使烧嘴冷却循环系统的压力为5.5KPa～7.5KPa。本申请实施例的辊底式明火热处理炉的降温方法，利用烧嘴冷却循环系统处于偶数位和奇数位的烧嘴以冷却交替脉冲循环，对辊底式明火热处理炉内吹扫冷风进行降温，能够使炉内降温均匀性良好，且降温速率一致。大大提升降温速率，减少辊底式明火热处理炉的工艺切换时间，降低生产成本。降低生产成本。


技术研发人员：周春 刘旭辉 严立新 李正涛 汪净 梁亮 温长飞 李栖辕
受保护的技术使用者：湖南华菱涟钢特种新材料有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/21