[发明专利]一种减小重轨脱碳层的加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，具体是一种减小重轨脱碳层的加热方法。

背景技术

在重轨相关的技术标准中，均对重轨的脱碳层深度提出了严格的要求。并且尽管标准要求钢轨脱碳层深度≤0.5mm，但最好还是能够控制在≤0.3mm。

目前重轨加热炉采用双蓄热式、双燃气式的加热炉，虽然蓄热式燃烧技术是一项燃料燃烧领域新技术，具有高效节能和低污染排放两大优点，能够提高热能利用率，降低能源消耗。但是由于热值波动较大，炉内气氛不稳定，影响了对脱碳层的控制，尽管该种炉升温速度快，但降温困难，当生产中出现待轧保温或轧机故障需要快速降低炉温时，很难控制；此外，蓄热式加热炉烧嘴特有的周期换向的加热方式，造成了炉内煤气成份的频繁波动，影响炉内温度场分布，导致重轨表面脱碳层超标。为了控制重轨铸坯的表面脱碳层深度，使脱碳层深度达到要求，需要掌握脱碳层与炉内气氛、加热时间和加热温度等条件的关系，根据实际情况来控制加热温度和时间，制定操作简单、效果最优的加热方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小重轨脱碳层的加热方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种减小重轨脱碳层的加热方法，包括以下步骤：

（1）将连铸方坯放入保温炉保温，保温温度为700～800℃，使连铸方坯的温度达到700-800℃；

（2）将步骤（1）中的连铸方坯装入步进式加热炉加热，步进式加热炉分为三段加热，包括一加热段、二加热段和均热段，控制一加热段加热炉内温度为1020℃，空燃比在0.75-0.90之间，加热时间为40min；控制二加热段加热炉内温度在1220-1240℃之间，空燃比在0.70-0.80之间，加热时间为70min；控制均热锻加热炉内温度在1280-1290℃之间，空燃比为1.80，加热时间为30min。

作为本发明进一步的方案：所述步进式加热炉的一加热段使用高炉煤气与转炉煤气的混合煤气，高炉煤气与转炉煤气按照体积配比为1:1，混合煤气流量为95000m³/h；二加热段使用高炉煤气，煤气流量为80000-90000m³/h；均热段使用转炉煤气，煤气流量为80000-85000m³/h，一加热段、二加热段和均热段煤气压力均为8.0-9.0bar。

作为本发明进一步的方案：所述步进式加热炉内的高炉煤气中水的含量控制低于3.0%，转炉煤气中水的含量控制低于1.9%。

作为本发明进一步的方案：所述一加热段的加热速度为8-9℃/min，二加热段的加热速度为6-8℃/min。

与现有技术相比，本发明中一加热段使用保温后的连铸方坯，减少了加热时间，通过对步进式加热炉加热采用三段式加热，减小了重轨脱碳层深度，重轨脱碳废品率和改判品率得到很好的控制，经验证发现，采用本脱碳层控制技术后，实际脱碳层深度平均在0.26mm，小于0.3mm的比例达到98%，重轨脱碳废品率也得到显著的降低，因此，本发明具有使加热钢坯脱碳层深度较浅，操作简单，能源利用率高，产品的成材率高的特点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种减小重轨脱碳层的加热方法，包括以下步骤：

（1）将连铸方坯放入保温炉保温，保温温度为800℃，使连铸方坯的温度达到800℃；

（2）将步骤（1）中的连铸方坯装入步进式加热炉加热，步进式加热炉分为三段加热，包括一加热段、二加热段和均热段，控制一加热段加热炉内温度为1020℃，空燃比为0.90，加热时间为40min；控制二加热段加热炉内温度为1240℃之间，空燃比为0.80，加热时间为70min；控制均热锻加热炉内温度为1290℃，空燃比为1.80，加热时间为30min。

步进式加热炉的一加热段使用高炉煤气与转炉煤气的混合煤气，高炉煤气与转炉煤气按照体积配比为1:1，混合煤气流量为95000m³/h；二加热段使用高炉煤气，煤气流量为90000m³/h；均热段使用转炉煤气，煤气流量为85000m³/h，一加热段、二加热段和均热段煤气压力均为9.0bar。

步进式加热炉内的高炉煤气中水的含量控制低于3.0%，转炉煤气中水的含量控制低于1.9%。