[发明专利]一种自然吸水器及其用于降低热轧板氧化烧损方法

说明书

本发明公开了一种自然吸水器及其用于降低热轧板氧化烧损方法，所述自然吸水器由至少两组倒U型管和填充在倒U型管中的吸水材料组成,所述吸水材料由多孔活性氧化铝和高吸水性丙烯酸树脂颗粒组成，填充量为所在倒U型管容积的1/3～1/2；进一步的，本发明还公开了一种降低热轧板氧化烧损方法，该方法包括将煤气和助燃空气分别经过一套所述自然吸水器U形管的第一根竖直的锥形管、上横管、第二根竖直的锥形管、下横管进行干燥处理；经干燥处理后，煤气和空气中水分含量由10～50g/m³降低至5g/m³，采用干燥处理后的煤气和空气加热钢坯，氧化皮厚度至少减少50％；本发明的混合吸水材料加工简便，在烘干脱水后，可重复使用。

技术领域

本发明涉及热轧板坯加热领域，尤其是涉及一种自然吸水器及其用于降低热轧板氧化烧损方法。

背景技术

截至2017年底，我国钢铁冶金行业在役的热轧板带产线已达200余条，共有约1000余架轧机，热轧板带产能已达到3亿吨/年。初始板坯厚度一般为100～350mm之间，板带加工过程一般为加热→粗轧开坯→加热→中轧→精轧等工艺流程，需要经过多火次的加热，加热时间在0.5～3h之间不等，单次加热氧化皮的厚度在0.2～1mm之间，在加热过程中氧化烧损量达到1.5％左右。如果能使氧化烧损量降低至1.0％，即可每年节约150万吨热轧板带，按热轧板带平均6000元/吨计算，即可节约90亿元，经济效益极为可观，此外，减少氧化烧损量，能够降低热能损耗，节约能源，减少氧化皮厚度，能够提高轧制板材的表面质量，提高成品率，具有较高的社会效益。

钢板带在汽车、机械、电子电气等行业广泛应用，例如汽车蒙皮、手机外壳、机箱等都需要用到钢板，钢板带的生产过程一般为连铸连轧，铸造钢坯进入加热炉加热到1100～1250℃后，进行热粗轧开坯，然后再次加热，进行多道次中轧、最后进行精轧，在整个生产过程中，为了降低轧制力，需要进行多火次的加热，每次加热，都会在钢坯表面形成氧化皮，产生氧化烧损。

轧钢加热一般采用煤气加热，轧钢厂的煤气为焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气的混合气体，其来源有三类，钢厂炼焦产生的焦炉煤气、高炉炼铁产生的高炉煤气和转炉炼钢产生的转炉煤气，这三种煤气的成分和热值各不相同。

焦炉煤气主要成分为氢气(55％～60％)和甲烷(23％～27％)，另外还含有少量的一氧化碳(5％～8％)、不饱和烃(2％～4％)、二氧化碳(1.5％～3％)、氧气(0.3％～0.8％))、氮气(3％～7％)，焦炉煤气发热值高16720～18810kJ/m³，可燃成分较高(约90％左右)，此外，还含有少量H₂S、焦油、萘和粉尘。焦煤煤气的净化需要经过煤气冷却、除尘、除萘、除油、吸氨、吸苯、脱硫等处理，在这些处理环节中，煤气需要多次通过水，故焦炉煤气中水蒸气含量较高。

高炉煤气是高炉炼铁生产过程中产生的气体，其大致成分为二氧化碳6～12％、一氧化碳28～33％、氢气1～4％、氮气55～60％、烃类0.2～0.5％及少量的SO₂，并含有饱和水蒸气，其热值为3300～4200kJ/m³。它的含尘浓度10～50g/m³，产尘量平均为50kg/t～75kg/t，粉尘粒径在500μm以下，主要是铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化硅、氧化镁和焦炭粉末。

转炉煤气是在转炉炼钢过程中产生的，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体，其中一氧化碳占60～80％，二氧化碳占15～20％，还有少量的氮、氢和微量氧，其热值为8400～9300kJ/m³。转炉煤气由炉口喷出时,温度高达1450～1500℃,并夹带大量氧化铁粉尘，需经降温、除尘，方能使用，需要用水降温，煤气中水蒸气含量也很高。