[发明专利]减小步进梁加热炉钢坯水梁黑印的方法

说明书

技术领域

本发明涉及加热炉钢坯加热技术领域，具体地指一种减小步进梁加热炉钢坯水梁黑印的方法。

背景技术

目前，钢坯在步进梁式加热炉内加热炉水梁上的运行状态如图1~3所示：加热炉水梁的冷却水管4外周覆盖有水梁耐材3，钢坯6直接与加热炉水梁的冷却水管4上面的垫块1接触，相邻垫块1之间形成垫块空隙2。由于冷却水管4内通有汽水混合物5或水蒸汽，置于冷却水管4上的垫块1表面温度较低，此外，冷却水管4及垫块1对钢坯6的遮蔽作用也影响了炉气对钢坯6下表面的辐射传热，因此，钢坯6与垫块1接触处的温度较低，加热终了时该局部区域颜色较钢坯6其它地方要暗，即形成所谓的水梁“黑印”。“水梁黑印”是轧钢加热工序中普遍存在且不可避免的问题。“黑印”会使连铸坯的局部硬度增大，造成连铸坯轧后扭转和弯曲，从而使产品局部尺寸不合格。此外，黑印处硬度的增大又会使轧机负荷突然增加，造成电机跳闸甚至损坏。

由于水梁“黑印”影响了钢坯加热质量和生产稳定性，国内外钢铁企业采取了许多方法和措施来减轻水梁“黑印”。这些措施主要分为两个方面：

（一）优化炉内水梁的设计，如（1）采用垫块偏心或居中交替连续设置及交错式水梁结构来减小钢坯同一位置接触垫块的时间。专利号为CN202297732U的中国专利《具有消除钢坯黑印效果的加热炉的钢坯行走部件》公开了一种具有消除黑印效果的加热炉钢坯行走件，其采用滑轨偏心或居中交替连续设置在纵水梁上表面，这使得钢坯下表面与滑轨顶面的接触点是不断变化的，从而使钢坯的各个部位都能得到加热。（2）合理设计垫块形状和提高垫块高度，从而提升垫块上表面温度，达到减小垫块与钢坯温差的目的。专利号为CN102041376A的中国专利《轧钢加热炉上下开缝式孔洞节能滑块》、专利号为CN201852463U的中国专利《加热炉用的刚玉、金属复合滑块》采用改进滑块结构来阻挡冷却水管的低温对滑块顶面温度和滑块上的钢坯在接触面温度的影响，可有效缓解水梁“黑印”。（3）改进垫块材质，减小垫块的导热系数，提高垫块的耐高温强度和抗蠕变性能，从而降低冷却水管对垫块上表面温度的影响，达到减小垫块与钢坯的温差的目的。专利号为CN102408242A的中国专利《一种热轧步进式加热炉用复合陶瓷垫块及其制备方法》、专利号为CN102765956A的中国专利《一种步进式加热炉用氧化锆质垫块的制备方法》分别采用复合陶瓷和氧化锆质垫块，这样也可以有效缓解水梁“黑印”。（4）采取合理的支承梁及其立柱的配置，力求减少冷却水梁的表面积，同时对支承梁及其立柱采用耐火棉毡与低水泥耐高温浇注料双层绝热结构进行包扎，以减少冷却管的吸热损失和冷却水的用量。上述这些措施都需要在设计阶段完成，一旦加热炉建造结束，实施这些措施必须增加设备投资。

（二）除了通过优化设备来减轻水梁“黑印”外，还可以通过提高炉温强化加热和延长炉内保温时间来减轻“黑印”，但这样一方面会增加能耗，造成加热炉本体损坏加快，减少加热炉设备的寿命，另一方面提高了开轧温度，会造成晶粒粗大，从而影响产品的质量。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种减小步进梁加热炉钢坯水梁黑印的方法，该方法能在不增加设备投资的前提下减轻水梁“黑印”的产生。

为实现此目的，本发明所设计的减小步进梁加热炉钢坯水梁黑印的方法，包括如下步骤：

步骤1：控制推钢机将钢坯推入到步进梁式加热炉的加热炉水梁上，所述加热炉水梁包括固定梁和步进梁，所述固定梁和步进梁上设置有垫块；

步骤2：将加热炉水梁中步进梁的水平步进行程调整为n(L_d+L_s)+L_d，其中，n为自然数（0、1、2、3…），L_d为垫块的长度，L_s为相邻垫块之间的间距，自然数n的取值保证n(L_d+L_s)+L_d小于步进梁的水平液压缸的极限行程；

步骤3：钢坯在步进梁式加热炉内加热，加热炉水梁按n(L_d+L_s)+L_d的水平步进行程，将钢坯向步进梁式加热炉出口输送。