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1、70 吨罩式炉气氛温度情况分析70 吨罩式炉自投入使用后，粘钢情况比较突出，严重影响了成材率和拉矫的生产效率，为此，冷轧分公司组织了技术攻关：通过改造对流盘、调整纵剪张力到料时的卷取张力等措施，取得了一定的效果，基本解决了大批量边粘的问题；又通过降低退火温度、缩短保温时间、增加缓冷区段等措施，力图解决版面粘钢的问题，但效果不明显。经过两个多月对 70 吨炉子退火料的分析统计后，发现粘钢卷的分布有一定的规律，按照由重到轻的情况在炉子中的位置分布对应为：中下、中、中上、上、下。通过对炉子加热结构分析，发现加热炉丝的分布对着下三卷、上边两卷基本不在其范围内。经过大家分析讨论，怀疑炉温分布不均导致粘钢
2、，随后就测定了 70 吨炉子与 24 吨所有炉子的循环电机的电流，结果见附表 1。从该表上可以看出：70 吨炉子 55KW 电机的高速电流比 24 吨江西炉子 47KW 电机的低速电流还小许多。根据风机功率计算公式 N=QP/3600 应该可以说明：70吨炉子风机打高速时的风压、风量比 24 吨江西炉子 风机打低速时还低。风压风量小、高径比大、带卷及对流盘距内罩距离小，都导致炉内气氛不能正常循环、炉温不均匀。为了验证这个结论是否正确，买了 3 根长热电偶，在 1#炉进行了测量，测量结果见附表 1、附表 2，测点的位置及温度曲线见附图 1、附图 2。在图 1 所示的测量情况下，所测的均为炉气温度
3、；在图 2 的测量情况下，中长热电偶插到了对流盘中、贴着对流盘，位置在带卷内约 30cm 处，此处可视为带钢在该部位的温度，而另两个热电偶所测的为炉气温度。在图 1 所示测量的升温过程中，炉内上下温差最大为 145，到达保温时，最大温差仍为 117，而在升温、保温阶段，中间热电偶始终比最低点控温热电偶的温度高出 20。在图 2 所示的测量过程中，炉内上下温差仍达 147，短电偶、长电偶及控温电偶的测量情况与图 1 所示情况基本一致，而中长电偶由于插入对流盘中，因而在升温、降温过程中，升、降温的速度均较慢，这与传热理论相符。上述两次测量的结果基本能够说明：炉内温度不均匀、相差太大。我们控温点所取
4、的温度是炉内温度的最低点，到保温结束时，气氛温度仍比控温点高 2030，这说明实际退火温度比我们工艺所控制的温度参数要高 2030。由于各生产厂家所测控温度的取点位置不一样，可比性不是太大，这也就可以解释为什么我们的退火温度比其他厂家低而性能相差不大。通过这两次测量及长期统计的情况，可以对炉内温度分布请况作如下分析：（1） 升温与保温段控温点温度最低：在此阶段，内罩是热源，带钢是不断吸热的，由于热传导需要有一定的时间，因而带钢内部是温度最低点，循环风机抽取的是最低温度的气氛，控温点就在风机的出口，所以温度最低。另外气氛补充点在风机轴处，与炉内气氛汇合后也使气氛温度有一定的降低。（2） 最上面温
5、度最高：由于内罩是热源，气氛被压出炉台后，在上升过程中不断被加热，越向上边温度越高。（3） 在降温过程中，内罩成为冷源，此时风机所抽取的是带卷芯部的热气氛，气氛被压出炉台在上升过程中，热量逐渐被内罩吸收释放出去，因而越向上温度越低。（4） 图 2 所示的测量中，中长热电偶所测的是带卷中部的温度，其温度升降主要是靠带卷和对流盘的热传导，具有滞后性，因而此部位在升温与保温初期的温度低，在降温过程中它的温度最高。通过上边的分析应该说在炉内存在温差、炉温不均匀是正常的，但温差达到 140就有点太高了，其原因应该是炉内气氛循环不够，风机的均温效果不好，可以简单的做如下计算：内罩直径 2m3、循环部分高5
6、.6m，其总容积为 17.58m3；装炉以 5 卷 0.23*900 料 60 吨计，带钢体积为 7.69m3，对流盘所占体积为0.55m3，则循环气体所占的空间为 17.58-7.69-0.55=9.34m3，若风压、风量均能达到样本的数据既风量30000m3/h、风压 545Pa，气氛的循环周期仅为 1.1s，此时炉内温差不应达到 140。这个计算与风机电流的测定结果相对照，应该可以说明炉内循环风量小。为了检验风量大小及风机是否有问题，我于元月 18 日到北京风机二厂对备件风机进行了测量实验，结果见附表 4，与我们的测量结果相比，其消耗功率明显要大，计算后得出的风压、风量均符合样本要求（由
7、于他们不能直接测定风机的全压，因而结果有一定的偏差），通过与该厂技术人员交流，认为炉子结构可能存在问题。该厂的何工曾为武钢进行过同样型号风机的安装调试，他介绍说：武钢炉子的炉台距叶轮进风口的距离只有几毫米，可以最大限度的减少风的短流。这与我们的炉子结构相差比较大。通过前面的测量及分析，认为仍需做如下实验工作：（1） 测量 70 吨炉子不同水平断面带卷外部、中部、芯部的温度分布情况，找出温度梯度，以分析温度对粘钢的影响。（2） 现在大家都有一个共视，既粘钢应是在降温段引起的，而以前我们粘钢不管温度高低均是在风机打低速情况的，那么是否可以在升温和保温初期风机打低速，然后在保温中后期及降温段打高速，
8、分别测定炉温分布情况，与前两炉进行对比，看粘钢情况如何。另外测定低速时炉内温度情况可以确定当风机不能打高速时所应采取的退火工艺。（3） 在 24 吨炉子的江西炉、新华炉、靖江炉分别测量炉温分布情况，与 70 吨炉子进行对比，以找出炉子结构对粘钢的影响。（4） 针对抗拉强度偏高的情况，应该在确保不粘钢的前提下逐步提高保温温度，以保证带钢的机械性能。为了试验退火温度与炉气循环量对粘钢影响的孰轻孰重，在 1#炉试验了两炉 0.23mm 的带钢，把温度由580提高到了 600，从拉矫完的结果看，并没有引起严重的粘钢，只是最下边一卷由于对流盘硌伤引起边部有一些粘钢。由此是否可以认为在不超出极限温度时，炉气循环量对粘钢的影响起决定性作用。他山之石，可以攻玉。既然风机、温度等工作我们都已经作了不少，我认为应该看一下其他厂家的炉子结构到底是一个什么样的，他们的温度控制与我们的有何相同与不同，从中可以总结经验教训，以彻底解决我们的粘钢问题。通过前述工作，仍有几点不太明白，需继续做工作：（1） 最上边一卷的升降温速度都最快，但在统计中其粘钢机率不是最高，与缓冷理论有不一致的地方，是否我们的测量方法存在问题。（2） 炉内中下与中间卷的粘钢比例最高，若是由于温度过高引起的，其抗拉强度应是最低的，但这也与统计结果不相符。籍东升2002、01、21
