[发明专利]提高高温加热炉排渣效果方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁领域加热炉排渣方法，具体的说是一种提高高温加热炉排渣效果方法。

背景技术

钢铁企业常规钢种热轧步进式加热炉高温加热炉温约为1300℃，炉内加热时间约为110分钟，钢坯炉内加热形成的氧化铁皮较少，固态氧化铁皮炉内脱落量更少，因此，炉底氧化铁皮炉渣堆积到影响加热炉下部烧嘴正常燃烧的一定高度需持续较长的时间，一般为6～9个月，在加热炉停炉小修时进行人工清渣，恢复加热炉的炉内有效容积与热工性能。而对于在加热炉内加热温温度高、加热时间长的部分钢种而言，如取向硅钢，轧前加热要求出炉温度高(高温段加热温度1390±10℃)，加热时间长(总在炉时间≥560分钟)，钢坯在炉内会产生大量液态熔融钢渣，熔融钢渣在炉内不断积聚，特别是当炉底钢渣集聚到一定高度后会破坏炉体设备，迫使加热炉无法正常运行，严重影响正常生产，因此取向硅钢加热炉在较短的生产周期(通常为20天左右)内就必须停炉清渣，炉底积渣严重成为限制加热炉硅钢产能的主要环节。

针对上述问题，国内外目前主要通过设置液态出渣装置、改变加热炉炉体结构与使用化渣清理装置等技术措施以提高出渣量与清渣效率，期延长加热炉生产周期。例如：公开号为CN2363184Y的中国专利，公开了一种连续加热炉新型液态排渣装置，由出渣口烧嘴、出渣口通道、粒化装置及炉门密封等组成。通过改变烧嘴结构与增加出渣通道倾斜角度等技术措施，使炉内熔渣排出顺利，不会再排渣通道内产生凝固现象，提高了轧制周期量，减少了加热炉故障停机次数。公开号为CN202660889U的中国专利，公开了一种液态出渣高温取向硅钢步进梁式板坯加热炉，其特征在于加热炉第二加热段与均热段为5°斜坡结构，并在侧墙设有液态出渣口，提高了液态出渣量，减缓了高温段炉底钢渣堆积速度，延长了加热炉周期作业时间。公开号为CN102944122的中国专利，公开了一种硅钢炉化渣清理装置及应用方法，具体包括钢板、清渣杆、锁紧螺栓和撬棍，通过清渣杆与水梁积渣接触时的机械作用，使积渣破碎、脱落，提高了人工清渣效率。

虽然上述技术在一定程度上，促进了液态渣的排出，起到了改善生产过程中炉内积渣程度的作用，但在实际生产过程中，由于沉积炉底的液态渣通过炉内气氛的进一步氧化及其对加热炉耐火材料的侵蚀反应，会逐步形成熔点高、成分复杂的炉渣，导致炉渣粘度不断提高，液态出渣量远低于40％的设计水平，高温取向硅钢实际周期加热量也低于设计水平。因而，提高熔渣流动性是提高周期加热量的重要研究方向。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、有效提高排渣效果，降低炉渣沉积的高温加热炉排渣方法。

本发明提高高温加热炉排渣效果方法为，高温加热炉停炉清渣后，在高温加热炉的第二加热段炉底表面铺设石英砂，铺设完后再启动高温加热炉进行加热生产。

高温加热炉停炉清渣后，同时在高温加热炉的均段炉底表面铺设石英砂。

所述石英砂的铺设厚度为50-100mm。

所述石英砂粒度为0.5-3mm，石英砂中SiO₂含量≥98wt％。

本发明方法适用于需要在高温加热炉内进行高温(操作温度为1350℃以上)、长时间(操作时间即总在炉时间≥400分钟)加热的钢种，如高温取向硅钢等，这类钢种的钢坯在进入加热炉后由于工艺要求，需要在炉内进行高温长时间加热，因而存在背景技术中所述问题。

针对上述问题，发明人改变了过去对加热炉或排渣装置进行结构改进的固有思维，通过对高温加热炉炉渣进行深入研究及取样分析与检测，探明了高温加热炉炉渣的形成机理，以硅钢为例，由于硅钢中含有约4％的Si，在加热过程中，板坯表面的Fe、Si元素氧化后便形成以铁撖榄石(2FeO·SiO₂)为主要成分的氧化铁渣；而FeO-2FeO·SiO₂的共晶温度是1177℃，在1200℃左右就有液相产生，到1340℃左右会完全转变为液相。因此，在长时间高温(1390±10℃)加热过程中，板坯表面形成以铁橄榄石和方铁石(FeO)为主的熔融渣并不断下淌，随着在炉时间的不断增加，熔融渣中富余的FeO和铁橄榄石中的FeO继续氧化生成Fe₃O₄、Fe₂O₃，熔渣流动性变差。最后，少量熔融渣通过液态排渣系统排出，大部分沉积于炉底，而随着氧化的继续进行，导致炉渣物相最终转化为Fe₃O₄与Fe₂O₃。