鋼坯表面火焰清理設備及工藝介紹

張力

摘 要：針對坯料表面缺陷對軋制成品質量有較大影響的問題，從實際應用的角度介紹了火焰清理技術在清除鋼坯表面缺陷方面的優越性及火焰清理技術的工作原理、工藝及設備特點，并以某方坯火焰清理機為例簡述了其主要技術參數要求及在線操作要點。

關鍵詞：鋼坯火焰清理技術；特點；工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.001

1 前言

隨著我國鋼鐵業生產水平的不斷提高，一些鋼企生產的產品定位逐漸向高精尖發展，生產高質量、高附加值的產品已成為鋼企提高經濟效益的主要途徑，而鋼坯的表面質量又對產品質量有較大的影響，所以鋼坯的表面清理技術的應用成為必然。

2 工藝簡介

2.1 工藝描述

鋼坯的表面清理有多種方式，目前使用最廣泛的為鋼坯在線火焰清理。這種清理方式的特點是清理速度快，深度可調且四面可同時選擇不同的清理深度，表面缺陷清理徹底，清理鋼坯斷面可在一定范圍內調整等。

該清理方式是通過布置在鋼坯四周的燒嘴閉合并將鋼坯四個面抱住，通過火焰清理機的控制指令將鋼坯移動至接近端部清理位置進行預熱。當預熱完成后啟動清理周期，并將鋼坯按照清理速度要求搬送，燒嘴重新閉合接觸鋼坯的表面，從燒嘴中噴出的氧氣和可燃氣體把板坯一小塊固定區域熔化，隨即此區域按設定速度被氧化清除。清除過程要求連續無水干燥的氧氣流以銳角噴在鋼坯表面，此混合氧氣流清除鋼坯表面到設定深度。鋼坯表面平坦、邊緣與上、下表面垂直，清理效果最佳。當鋼坯的尾部通過傳感器后，測長裝置對鋼坯進行測長并將信號提供給火焰清理機，直至測長完成后火焰清理機啟動清理停止功能。

2.2 具體過程如下

（1）操作者把方坯移動到輸入輥道，在此處方坯停下并對中。其后通過輥道控制電路以半自動方式搬送方坯直至方坯頭部到達火焰清理機燒嘴閉合所需的位置。

（2）隨后按正確的順序，操作者可以在方坯適當的位置處閉合燒嘴、退回至預熱位置后鎖緊燒嘴。

（3）由火焰清理機控制電路向輥道臺控制系統發出信號，通過自動和手動調整的方法，使方坯按預設距離反向移動至預熱精確位置后進行預熱。

（4）操作者此時可以對鋼坯實施正常的火焰清理，火焰清理時方坯連續搬送，直到方坯正常尾部通過時采用自動或手動方式打開燒嘴停止清理。此時，流體將在適宜的時間內被切斷。而且操作者可以在火焰清理過程中能夠單獨地控制輸入和輸出輥道臺。

（5）在火焰清理期間，如果方坯運動失速，自動啟動安全聯鎖程序使火焰清理機燒嘴后退并關閉氣體，此功能可以有效防止其對火焰清理機燒嘴的破壞。

2.3 火焰清理機可清理鋼種（見表1）：

2.4 某種方坯用火焰清理機的主要技術參數及要求

（1）方坯規格：可在較大的坯料斷面尺寸范圍內調整。

（2）方坯溫度：理論上對坯料溫度的下限有要求。

（3）坯料尺寸偏差：對坯料的斷面尺寸、長度、扭曲、彎曲度有較高的要求。

（4）清理深度：清理深度可視鋼坯溫度、輥道速度以及鋼坯的碳當量而。

（5）火焰清理速度：溫度條件下，清理速度與清理深度有關。

（6）燒嘴閉合方式：自動閉合定位。

（7）燒嘴的移動：氣動驅動。

（8）點火方式：自動點火。

2.5 能源介質條件

（1）氧氣：需要較高的工作壓力及純度且工作壓力不能有較大波動。

（2）燃氣：需要較高的工作壓力并對熱值的下限有要求。

（3）吹掃氣體：用量及工作壓力要求較低。

（4）冷卻水：需要凈環水及濁環兩種水質的冷卻水。

3 設備簡介

（1）清理機本體：火焰清理機主機的框架由一組鋼管與其上下結構焊接組裝而成。此組框架坐落在帶軌道車輪的輪式車上。以氣動方式驅動一組車輪使火焰清理機可自如進出操作線。本體上帶有燒嘴且燒嘴安裝在可做相對運動的滑塊上。

（2）介質控制系統：包括氧氣儀表控制柜、吹掃氣體控制柜、空氣控制柜、緊急切斷控制柜、循環水系統部件等。

（3）電氣控制系統：電氣控制柜、PLC、操作臺、人機界面、監視系統等。

（4）維護室設備：主要用于存放備件、消耗件及設備維護工具。

（5）電除塵系統：主要用于清除排放在火焰清理期間產生的大量煙塵。

4 應用情況

鋼坯的火焰清理技術在國內的寶鋼、武鋼、東北特鋼、興澄特鋼等鋼企的軋鋼線上已有應用，無論是板坯、矩形坯還是方坯在經過火焰清理后氣孔、裂紋、夾渣等缺陷都得到了有效的清除，而且脫碳層也得到了很好的處理，鋼坯表面質量得到了很大的改善，從而使成品質量有了很大的提高。

5 結束語

鋼坯的火焰清理技術早在上世紀七八十年代就開始應用，一些發達國家對該項技術的應用已非常成熟，由于火焰清理的一些技術特點及對成品質量有較好的控制，所以鋼坯火焰清理技術在未來鋼企的發展過程中必將得到廣泛的應用。