[精品]钢坯氧化烧损影响因素的分析与研究

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1、钢坯氧化烧损影响因素的分析与研究钢坯氧化烧损影响因素的分析与研究中图分类号：TG文献标识码：A文章编号：1009-914x(2014)26-01-01通过对加热炉燃烧控制的研究，发现钢坯在加热炉内加热过程中，由丁•设备及操作等原因，使钢坯表面氧化，导致不同程度的氧化烧损，既降低了质量又降低了成材率，同时炉底氧化铁皮堆积速度加快，停炉清渣周期缩短。因此，研究加热炉热工性能及对形成氧化烧损的机理进行分析，找出其影响因素，并采取相应措施，对减少氧化烧损具有重耍意义。1氧化铁皮的形成机理及影响因素钢坯的氧化是在加热炉加热

2、过程中，氧原子与铁原子发生反应的结果。加热过程中钢的氧化反应：02与铁的反应：Fe+1/202=FeO3Fe+202二Fe3042Fe304十l/202=3Fe203C02与钢的反应：Fe+C02二FeO+CO3Fe+4C02=Fe304+C0H20与铁的反应：Fe+H20二FeO+H23Fe+4H20二Fe304+4H23FeO+H20二Fe304+H2氧化铁皮的结构是分层的，与铁基紧邻的是FeO,向外依次是Fe304和Fe203o一般FeO较松散,Fe304和Fe203较致密。除鳞效果随着氧化铁皮松散层厚度的

3、增加而下降，原因是松散层有较多的气孔，当喷水除鳞时氧化铁皮迅速冷却，由热应力产生的裂纹被松散层的气孔所缓解，高压水冲击不能完全去除钢坯表而的氧化铁皮，所以当钢坯表面含的FeO量过多时会导致除鳞不净。通过对不同在炉时间下的氧化铁皮进行金相分析，发现氧化铁皮分三层,表明该氧化主要是由于炉内气氛屮的氧原子浓度过高造成的。加热炉炉内温度、加热时间及炉内气氛等都是影响钢坯氧化烧损的主要原因。1.1加热温度的影响根据现场调研及热工测试结果发现，温度越高，单位时间内生成的氧化铁皮量越多。加热温度与钢坯氧化烧损之间呈指数关系，其

4、速率的增加非常快。600°C以下时钢坯表面基本上不生成氧化铁皮；温度超过700°C时氧化铁皮逐渐生成；炉内温度超过900°C时氧化铁皮厚度显著增加。一般情况下，加热炉加热段温度在1250〜1280°C之间，均热段炉温控制在1200〜1240°C,处在氧化烧损量很高的温度段。1.2炉内气氛的影响正常生产情况下空气过剩系数为1.05-1.2之间，由于煤气热值、压力变化，相应的空气量及时调整，确保氧含量控制在1-3%,空气过剩系数在1.05-1.2Z间，合理控制炉内气氛。加热炉内气氛决定于燃料成分、空气消耗系数及燃烧完

5、全程度。炉气中一般含有C02、H20、02、S02、C0、112、CI14和N2o它们与钢的化学反应各有不同。其中C02、1120、02、S02等为氧化性气体，氧化性最强的是02,氧化铁皮的生成过程也就是钢与这些氧化性气体发生反应的过程。水蒸气对钢有氧化作用,为防止水蒸气对钢的氧化，炉气中应有足够的112含量。炉气中的S02可大大提高钢的氧化程度。因为S02与氧化铁反应牛成FeS,使氧化深入进行。因此，严格控制空燃比，在保证燃料完全燃烧的前提下，最大限度地降低空气过剩系数，对改善炉内气氛十分重要。1.3加热吋间的

6、影响钢坯加热吋间为120〜160min吋，氧化铁皮厚度约3mm；180〜240min时，氧化铁皮厚度均为4mm以上。由此可见，加热时间与氧化烧损成正比，即在相同条件下，加热时间越长，氧化山成的铁皮越厚，钢的氧化烧损越严重。2降低氧化烧损的措施2.1控制加热炉各段空气过剩系数.根据加热工艺，均热段不可避免地存在冷风吸入现象，因此，均热段空气过剩系数应适当取小些，以0.9-0.95为宜，这样既可使多余的部分燃料与吸入的冷风发生反应，还能使均热段处于还原气氛中。加热段空气过剩系数则适当取大些，以1.05-1.2为宜，这

7、样既可保证燃料充分燃烧，还可使均热段未完全燃烧的燃料在加热段与多余的空气发纶反应，使加热段处于弱氧化气氛中。2.2优化钢坯的加热工艺钢坯在其氧化加速点温度（约600〜700C）以下时氧化量很少，而超过此温度则氧化量急剧增加。因此，此吋就应该快速加热，以减少钢坯的高温停留时间，降低其氧化率。钢坯从装入炉内到出炉整个在炉时间越长，特别是出炉前钢坯处于高温时段越长，氧化烧损就越多。为此在优化加热工艺，以满足钢坯出炉目标温度和均匀性为前提条件，同时适当提高加热段能力，适当降低均热段温度，既减少了钢坯的氧化烧损，提高了成材

8、率，提高产量，达到了节能目的。2.3加强仪表及热工管理仪表不正常就达不到控制炉内气氛的目的，特别是当加热仪表测量值显示不准吋，应及时调整修理。及吋校正煤气热值分析仪、烟气中残氧分析仪、炉温检测热电偶、各流量孔板及流量控制阀等热工仪表及热工设备，使检测值与实际值尽可能一致，有利于准确设定热工参数和操作参数，从而达到控制炉内气氛的目的。利用加热炉清理氧化铁皮及年修时间，对热工