提高中厚板淬火炉出炉温度命中率的实践研究.pdf
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1、METALLURGICAL INFORMATION REVIEW 2024.136冶金信息导刊生产实践Production Practice提高中厚板淬火炉出炉温度命中率的实践研究王立坚 王 坤 闫智平(首钢京唐钢铁联合有限责任公司 唐山 063200)摘要:某公司淬火炉因燃气种类变化对燃烧系统进行了改造,改造后出炉温度命中率波动较大,严重影响了产品性能的稳定性。通过对出炉温度命中率主要影响因素的分析,从点火电极的阳极与阴极之间距离变化、UV 探头失效分析及内外温差导致烧嘴损坏三个方面提出了解决方案,实现了出炉温度命中率的大幅提升。关键词:出炉温度命中率;烧嘴;UV 探头PRACTICE ST
2、UDY ON THE IMPROVEMENT OF THE MEDIUM THICK PLATE QUENCHING FURNACE HEATING TEMPERATURE HIT RATEWang Lijian Wang Kun Yan Zhiping(Shougang Jingtang Iron&Steel Joint Co.,Ltd.Tangshan 063200,China)Abstract:The combustion system of a company quenching furnace is transformed according to the change in the
3、 gas type,the large fluctuation of heating temperature hit rate was found after transforming,seriously affect the stability of product performance.In this paper,through analysis of the main factors that influence heating temperature hit rate,the solutions are put forward from three aspects:distance
4、change between the anode and cathode of ignition electrode,failure analysis for UV detector and burner damage caused by temperature difference between inside and outside,realized that the hit rate of heating temperature increase greatly.Key words:heating temperature hit rate;burner;UV detector0 前 言某
5、公司为了大力推进绿色循环经济、节约生产成本,对现有中厚板淬火炉进行改造,充分利用自产高炉、转炉煤气以替代商采天然气,混合煤气吨钢燃料成本比天然气要低 70 元左右,但是燃气热值由 8 000 kcal/Nm3降低至 2 200 kcal/Nm3。改造时为了尽可能控制投资,按照物尽其用的原则,淬火炉所有设备均进行了计算校核以便尽可能的利旧,尤其是燃烧系统在详细计算设备能力后,最大限度地进行了修配改以适应燃料的变化。混合煤气热值仅有天然气的 1/4,为了保证供热量不变,混合煤气燃气流量要为天然气 4 倍,相应的煤气管道及阀门直径要增加为原来的 2 倍,因此与煤气相关的管道、阀门全部换新、烧嘴的煤气
6、部件换新、烧嘴空气部分利旧、燃气阀门由电磁阀改为气动阀,其他如鼓风机、引风机、烧嘴本体及控制系统、电气自动化控制系统全部利旧,最终燃烧系统由新旧两种设备重新结合后一起运行。淬火炉改造完成投产后随着产量的增加,逐渐暴露出烧嘴故障率较多,导致钢板的出炉温度偏低,影响热处理钢板性能稳定性。如 880 正火工艺,第一作者:王立坚,男,54 岁,正高级工程师收稿日期:2024-01-24METALLURGICAL INFORMATION REVIEW 2024.137冶金信息导刊生产实践Production Practice钢板出炉温度要求在10 以内,即最低870,最高890。实际生产过程中,出炉温度
7、均压下线,在 870 875之间,部分出炉温度低于 870。加热温度不足时,奥氏体转变不充分,热处理后组织不均匀,得到混晶组织,存在性能隐患。而正火的主要目的是统一组织、细化组织,改善钢的性能,使钢板整体性能均匀1。为了对整体热处理工艺执行情况进行把控,引入了钢板出炉温度命中率概念,出炉温度命中率定义:加热温度命中块数(按10)占总生产块数的比例。对淬火炉 2022 年 3-7 月份出炉温度命中率进行统计分析(如图 1),可以看出 3-7 月出炉温度命中率处于 94.3%96.5%之间,平均 95.46%,该期间钢板性能不合格率为 0.5%。以某合同的DH36 为例,厚度 60 80 mm,该
8、钢板的拉伸下屈服强度标准为不低于 355 MPa,热处理工艺设定出炉温度 880,当实际出炉温度在 870 以下时,部分钢板的下屈服强度在 346 MPa 左右,或者刚过线在 365 MPa 左右,富余量不多,870 以下的性能不合格率为 5%。性能不合的钢板需要重新生产,增加了成本,延长了交货时间。因此提高钢板的出炉温度命中率,稳定钢板的性能,是热处理生产中亟需解决的问题。图 1 钢板出炉温度命中率1 淬火炉出炉温度命中率的主要影响因素利用“鱼骨图”(如图 2)筛选出影响淬火炉出炉温度命中率的三个主要因素2。1)点火电极阳极与阴极被烧损后,两者间距22 年 3 月 22 年 4 月 22 年
9、 5 月 22 年 6 月 22 年 7 月 平均97.096.596.095.595.094.594.093.593.0%图 2 影响因素离容易变化,导致烧嘴点火失败。2)UV 探头容易被灰尘污染报假信号,同时烧嘴线路板易被烧损导致烧嘴故障。3)烧嘴内外温差导致在点火电极根部产生冷凝水,导致烧嘴故障,影响电极寿命。2 主要因素的影响分析及改善对策1)点火电极的阳极与阴极之间距离。烧 嘴 点 火 电 极 类 似 于 火 花 塞(如 图 3a、3b),通高压电后点火电极与烧嘴头部的阴极产生电弧引燃燃气,点火电极与阴极距离须在 1.5 3 mm 之间,距离过近则电弧短,与燃气接触面积小或者未接触,
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