阅读说明：本技术 一种利用加热炉余热对冷锭预热的加热工艺 (Heating process for preheating cold ingot by using waste heat of heating furnace ) 是由 曹启航 涂高岭 张凯亮 徐群 王子君 黑志刚 王欢 范琳璟 于 2021-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种利用加热炉余热对冷锭进行预热的加热工艺,具体工艺方法如下：选取一台保温性好的加热炉(保温性好是指：此加热炉降温速度一般一小时降温1～5℃)；当上一批次的钢锭锻造结束后趁加热炉余热较高,在一小时内完成冷锭装炉；装炉后,若仪表显示炉温＞950℃,则提起炉门降温(避免钢锭内外温差太大,形成热应力裂纹),台车不拉出,待炉温降至650～950℃,此时不用点火,关闭炉门进行焖炉预热,当焖炉炉温低于500℃时,则点火升温至650～750℃并在此温度下保温1小时,再次熄火后继续焖炉,此过程可以反复执行,直到焖炉至少6小时(6小时含650-750℃保温的1小时在内),焖炉预热结束后开始正常点火升温,执行正常点火加热工艺,与常规加热工艺相比,能节约低温预热阶段的加热能源消耗。(The invention relates to a heating process for preheating a cold ingot by using waste heat of a heating furnace, which comprises the following specific process steps: selecting a heating furnace with good heat preservation (the good heat preservation refers to that the temperature of the heating furnace is reduced by 1-5 ℃ in one hour generally); when the residual heat of the heating furnace is higher after the steel ingots of the previous batch are forged, finishing cold ingot charging within one hour; after furnace loading, if the furnace temperature is more than 950 ℃ displayed by the instrument, lifting the furnace door to cool (avoiding forming thermal stress cracks due to too large temperature difference inside and outside the steel ingot), not pulling out the trolley, when the furnace temperature is reduced to 650-950 ℃, not igniting at the moment, closing the furnace door to perform annealing preheating, when the annealing furnace temperature is lower than 500 ℃, igniting to heat to 650-750 ℃, preserving heat for 1 hour at the temperature, extinguishing again and continuing annealing, wherein the process can be repeatedly executed until the annealing furnace is at least 6 hours (the 6 hours contain 1 hour of 650 plus 750 ℃), normally igniting to heat after annealing, executing a normal ignition heating process, and compared with the conventional heating process, saving the heating energy consumption in the low-temperature preheating stage.)

一种利用加热炉余热对冷锭预热的加热工艺

技术领域

本发明属于锻造加热技术领域，涉及一种可以降低燃气消耗，利用加热炉余热对冷锭预热的加热工艺。

背景技术

目前在锻造技术领域，锻造前需要对钢锭或电渣锭或坯料(以下全部简称钢锭)进行加热至锻造温度后才能出炉锻造，而加热装炉一般有两种，一种是冷锭装冷炉；另一种是热锭装热炉；这两种属于常规加热方式。

第一种是钢锭脱模后退火缓冷至室温，根据锻造计划，再装入加热炉中加热，一般为避免升温过程产生热应力开裂，根据钢种、类别、锭型大小不同，需要分两段或三段加热，第一段根据钢锭有效直径先在400～600℃范围进行预热保温一定时间，第二段再升温至650～800℃继续保温一定时间，第三段继续升温至锻造时的炉温保温一定时间，保证钢锭心部热透再出炉锻造。

第二种是热锭装热炉，是指钢锭或电渣锭脱模后直接热装炉，装加热炉前钢锭表面温度≥550℃，此加热方式一般根据钢种类别及大小不同，需要提前将加热炉升温至650～750℃或700～800℃待料，装炉结束后保温一段时间或直接升温至锻造温度范围继续保温一定时间再出炉锻造。

而在实际生产中，为保证连续锻造，当一台加热炉锻造结束后，此时加热炉炉温尚在900℃以上温度，如果需要装冷锭，则需要将加热炉门提起或者台车拉出，降温至400℃以下才能装冷锭；大大浪费热能，同时加热炉在极冷极热状态下影响加热设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中在连续生产时加热炉降温后装冷锭的能源浪费现象而提供一种趁高温装冷锭，加热炉暂时不点火焖炉的利用加热炉余热对冷锭预热的加热工艺，大大降低了能源浪费现象，节约了冷锭装冷炉时的低温预热阶段的燃气消耗。

本发明的目的是这样实现的：

一种利用加热炉余热对冷锭预热的加热工艺，具体工艺方法如下：选取一台保温性好的加热炉，保温性好是指此加热炉降温速度为每小时降温1～5℃；当上一批次的钢锭锻造结束后趁加热炉余热较高，在1小时内通过台车完成冷锭装炉；装炉后，若仪表显示炉温＞950℃，则提起炉门降温，台车不拉出，待炉温降至650～950℃，此时不用点火，关闭炉门进行焖炉，当焖炉炉温低于500℃时，则点火升温至650～750℃并在此温度下保温1小时，再次熄火后继续焖炉，此过程反复执行，直到焖炉至少6小时，含650～750℃保温的1小时在内，焖炉预热结束后开始正常点火升温，执行正常点火加热工艺；即按照每小时80℃～ 150℃的速度直接升温至锻造温度，出炉锻造；

对于JB/T6052-1992标准规定的Ⅰ组钢碳素钢和Ⅱ组中合金结构钢，当锭型不大于10吨，直径不大于Φ1000mm的冷锭，选取一台保温性能好的台车式加热炉，当上一批次的钢锭锻造结束后趁加热炉余热较高，在1小时内通过台车完成冷锭装炉；装炉后，当炉温大于950℃，则只提起炉门降温，台车不拉出，待炉温降至650～950℃时，开始关闭炉门，此时不点火，直接利用锻后加热炉余热进行焖炉，当焖炉仪表温度低于500℃时，再开始点火，将炉温升到650～ 750℃，并在此温度下保温1小时后熄火继续焖炉，此过程反复执行，直到焖炉预热至少6小时，含点火650～750℃保温的1小时在内；焖炉结束后再点火，然后以闷炉后炉温为准，按不大于150℃/H的速度直接升温至锻造温度，并正常保温1小时后出炉锻造。

对于JB/T6052-1992标准规定的Ⅰ组钢碳素钢和Ⅱ组中合金结构钢，当锭型满足大于10吨且不大于40吨，直径不大于Φ1500mm的冷锭，加热前，选取一台保温性能好的台车式加热炉，当上一批次的钢锭锻造结束后趁加热炉余热较高，在1小时内通过台车完成冷锭装炉；装炉后，当炉温高于950℃时，则只提起炉门降温，台车不拉出，待炉温降至800～950℃时，开始关闭炉门执行焖炉，此时不点火，直接利用锻后加热炉余热进行焖炉，当焖炉仪表温度低于500℃时，再点火，将炉温升到650～750℃并保温1小时后熄火继续焖炉，此过程反复执行，直到焖炉预热至少6小时，含点火650～750℃保温的1小时在内，以闷炉后的温度为准，按不大于100℃/小时的速度升温至700～800℃，保温1小时后，再以不大于120℃/小时升温至锻造温度，并正常保温1小时后出炉锻造。

对于JB/T6052-1992标准规定的Ⅲ组高合金工具钢，当锭型不大于40吨，直径不大于Φ1500mm的冷锭，选取一台保温性能好的台车式加热炉，当上一批次的钢锭锻造结束后趁加热炉余热较高，在1小时内通过台车完成冷锭装炉；装炉后，当炉温高于950℃，则只提起炉门降温，台车不拉出，待炉温降至650～ 900℃时，开始关闭炉门，此时不点火，直接利用锻后加热炉余热进行焖炉，当仪表温度低于500℃时，再点火，将炉温升到650～750℃并保温1小时后熄火继续焖炉，此过程反复执行，直到焖炉预热至少6小时，含点火650～750℃保温的1小时在内，然后以闷炉后温度为准，按不大于80℃/小时速度升温至650～ 750℃，保温的1小时后，再限速以不大于100℃/小时升温至锻造温度，保温的 1小时后，出炉锻造。

本发明方法简单易操作，利用锻后加热炉余热将冷锭转化为热锭，能够大大降低燃气消耗，从而达到降低成本的目的。

附图说明

图1本发明中实施例1中的冷锭装冷炉加热工艺。

图2本发明中实施例1中的冷锭装热炉焖炉加热工艺。

图3本发明中实施例2中的冷锭装冷炉加热工艺。

图4本发明中实施例2中的冷锭装热炉焖炉加热工艺。

具体实施方式

本发明技术方案的实施主要在于加热炉的保温性能要好，连续生产时，当一个加热炉锻造结束后就开始安排装冷锭，利用锻后高温炉的余热将冷锭不点火或短时间点火焖炉预热转化为热锭，从而达到减少燃气消耗降本的目的。

实施例1：一种利用加热炉余热对冷锭预热的加热工艺，以钢号为H13，锭型为8吨，结晶器规格：Φ880/Φ940的冷锭加热实例说明，焖炉预热前读取燃气流量表底数为9702387立方米。

选取一台长宽高为7米*3米*2.5米的台车式加热炉，锻造温度为1230℃，当锻造结束后，台车拉出，将炉温降至650～900℃开始装炉锭号为：9B20618、 9A20463、9A20464、9A20465等13支钢号为H13的冷锭，0.5小时即可全部装炉结束，此时台车拉进，仪表显示温度为747℃/750℃，关闭炉门开始执行焖炉预热工艺，每小时记录一次仪表温度，当执行焖炉6小时后，二区温度基本达到平衡，仍然是678℃，焖炉预热阶段，温度一直未低于500℃，所以未点火维持，此时开始按图2加热工艺执行后续正常点火加热部分；焖炉预热6小时后读取燃气流量底数仍然是9702387立方米，此过程未消化燃气。

焖炉预热6小时阶段，此台车式加热炉两个加热区仪表显示温度如表1所示；

表1

实施例1的对比实施例：

当此台车式加热炉为冷炉时，选取钢号、锭型、数量与实施例1相同条件的 13支小时13冷锭，锭型为8吨，结晶器规格：Φ880/Φ940的冷锭，炉锭号为 8A20844、6A20768、6A20769、9B20647、9B20648等；按图1常规加热工艺执行加热；加热预热前读取燃气流量底数为12900923立方米。按图1常规加热工艺，先点火升温至仪表显示400～450℃时，保温4.5小时后，读取燃气流量底数为12902232立方米；因此常规工艺预热阶段消耗燃气共计1309立方米。

与实施例1相比，焖炉预热可以节约点火燃气消耗1309立方米(常规加热工艺与冷锭预热焖炉工艺相比，除第一阶段预热有差别外，其余后续升温速度和保温时间相同，不再比较)。

实施例2：一种利用加热炉余热对冷锭预热的加热工艺，选取钢号为21CrMo10, 锭型为19.6吨的三支冷锭，以炉锭号：E2001508-1～3为例说明，钢锭有效截面直径为Φ1220/Φ1125；选取一台锻造温度为1250℃的室式加热炉，当锻造结束后，提起炉门，将炉温降至仪表显示温度800～950℃时，开始装炉，炉门关闭后，两个加热区的仪表显示温度分别是792℃/790℃，此时读取燃气流量底数为：9711365立方米，开始执行闷炉6小时，每一小时记录一次仪表温度，经焖炉预热6小时后，一区仪表显示温度594℃，二区仪表显示温度608℃，整个焖炉过程温度不低于500℃，未点火升温；燃气流量底数仍然是9711365立方米，说明焖炉预热对降低燃气消耗有明显作用。

焖炉预热阶段，室式加热炉的两个加热区仪表显示温度如表2所示：

表2

以上两种实施例，出炉后测量钢锭表面加热均匀，未出现钢锭因热应力开裂情况，说明加热满足锻造要求。

采取以上冷锭装热炉，利用加热炉余热焖炉预热的加热方式，与常规冷锭加热工艺相比，减少了第一阶段低温预热的点火燃气消耗(焖炉不消耗燃气)，能减少部分燃气消耗，达到降低成本的目的。