[发明专利]一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置及方法

说明书

本发明涉及一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置及方法，本装置的混气装置(13)、混合煤气管道(16)、烧嘴(1)、燃烧炉(2)、均风室(6)、烟气管路(7)依次连接，供风管道(9)一端与烧嘴(1)连接；还包括取气孔(3)、流量检测调节装置(15)和温度检测装置(14)，气体分析系统(8)分别与取气孔(3)连接，支撑杆(17)径向设置且位于其轴线上方。本方法通过将钢坯样(18)置于支撑杆(17)上，通入煤气和空气混合进行加热，加热完成后将钢坯样(17)水冷并根据氧化烧损率的计算式计算，实际操作简便。解决钢企钢坯氧化烧损采用累计称重平均法，氧化烧损率无法反应到特定钢种上且参数难调整的问题。

技术领域

本发明涉及一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置及方法，属于轧钢技术领域。

背景技术

钢铁厂的轧钢加热炉，能够将连铸等工序形成的钢坯加热到轧钢工序所需要的温度。钢坯在加热过程中，Fe元素等会与加热炉内的燃烧烟气发生化学反应形成铁氧化物，从而致使钢坯表面被氧化。该氧化过程一方面会导致钢坯成材率下降，生产成本增加，另一方面也能消除钢坯表面的夹渣物等，有辅助提升后续轧制材产品质量的作用。

钢坯加热过程中表面逐步氧化并导致氧化烧损的过程是无法避免的，并且氧化烧损的产生也并非完全无利。因此，搞清氧化烧损的比例即氧化烧损率和氧化烧损的影响因素，有意识的在加热炉加热过程中加以控制，能够得到最佳烧损率，从而实现高成材率和高表面质量的最佳生产需求。

实际生产中，钢铁企业加热炉连续生产并在线改变加热钢种，氧化铁皮定期如半年从炉内清理一次。因此，目前国内绝大多数钢铁企业钢坯氧化烧损的粗略计算均采用累计称重平均法，即不区分钢种类型，将一段生产时间内的氧化铁皮重量与总入炉的钢坯总量进行比较和计算获得总的氧化烧损率，其得到的氧化烧损率无法反应到特定钢种上。此外，由于加热炉在生产中受到钢种变化频繁、待轧保温灯诸多因素的影响，特别是受到氧化铁皮不可能及时、单独收集的影响，直接在加热炉上开展特定钢种的氧化烧损及影响因素的相关研究是非常困难的。即便创造条件开展，也很难辨别各因素的影响权重，无法从操控上加以区分从而实现精准烧损率控制，也就很难定量的对特定钢种的烧损率控制进行最佳的参数调整。

目前，对钢坯加热研究的小型装置大多由研究单位和企业自行开发，没有统一的标准，相关公开报道不多。对氧化烧损率的测定计算方法，通常有称重法、试块法和氧化铁皮间接测量法等几种方法，但这些方法均是基于生产条件下加热炉对钢坯已有的加热参数下获得结果的计算与分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有钢企钢坯氧化烧损采用累计称重平均法，氧化烧损率无法反应到特定钢种上且参数难调整。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢坯氧化烧损的模拟测试装置，包括混气装置、混合煤气管道、烧嘴、燃烧炉、均风室、烟气管路、供风管道、气体分析系统和支撑杆，所述混气装置、混合煤气管道、烧嘴、燃烧炉、均风室、烟气管路依次连接，供风管道一端与烧嘴连接，所述混气装置侧壁上间隔设置有高炉煤气管道、转炉煤气管道和焦炉煤气管道；还包括取气孔、流量检测调节装置和温度检测装置，所述取气孔设置在供风管道和烟气管路上，温度检测装置设置在燃烧炉、供风管道、混合煤气管道和烟气管路上，流量检测调节装置设置在供风管道、混合煤气管道和烟气管路上，气体分析系统通过管道分别与取气孔连接，所述支撑杆沿燃烧炉径向间隔设置且位于燃烧炉轴线上方，燃烧炉远离烧嘴端部设置有可密闭的检修门。

其中，上述装置中均风室的进、出口处均设置有均风器。

其中，上述装置中供风管道远离烧嘴端设置有电加热系统。

其中，上述装置中所述支撑杆的正上方和正下方的燃烧炉侧壁上至少各设置1组温度检测装置。

其中，上述装置中所述支撑杆位于燃烧炉炉身从烧嘴连接端至检修门长度的1/2-4/5范围内。