宝钢集团新疆八一钢铁有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830022
摘要：轧钢加热炉在生产过程中的温度控制是轧钢加热炉正常应用的关键问题，直接关系着钢铁产品的生产质量及生产效率，因此钢铁行业必须要加强在轧钢加热炉生产过程中的温度控制，明确温度控制的主要要点及温度控制与钢铁产品生产效率之间的关系。
关键词： 轧钢加热炉；温度控制；自动化
引言
轧钢加热炉加热的主要目的是将坯料加热均匀的、适合轧制的温度，进而加工生产出高品质轧钢产品。如果加热质量好，温度控制在合理区间，就会生产出断面形状正确、几何尺寸精准、产品性能卓越的成品钢。由此可见，在生产过程中，技术人员应当严格控制加热温度，不断创新和改良生产工艺，以提升轧钢成品质量，为企业创造更多的经济效益与社会效益。
1轧钢加热炉加热缺陷
1.1 过热和过烧
如果生产钢产品的坯料长时间处在过高加热温度的环境下，就会对钢晶粒体造成不利影响，使晶料体过分长大，这样一来，钢产品晶粒间的联系就会被削弱，导致产品易脆。在这种过热的生产条件下，坯料在轧制过程中，就会出现大量的裂纹，钢产品的内部结构与性状就会发生改变。假如晶粒继续长大，甚至晶界出现熔化和氧化现象，坯料就会碎裂，这种情况称之为过烧，过烧的坯料属于废品，已经失去生产与使用价值。可见，如果温度失控，就会出现过热与过烧的情况，进而给企业造成巨大的经济损失。比如碳钢的加热温度一般不能超过 1 300 ℃，如果超过这一临界值，坯料表面的氧化铁皮就会熔化，因为纯氧化铁皮的熔点为 1 377~1 565 ℃，当坯料内部含有杂质时，熔点就会降至 1 300~1 350 ℃之间。当温度超过 1 300 ℃以后，钢坯就极易出现过热与过烧现象。
1.2 缺乏科学系统的技术支持
从当前钢铁行业轧钢加热炉实际生产过程中来看，其在温度控制方面仍然存在一定的问题，这些问题在很大程度上是技术方面的不足所造成的。温度技术方面的制约影响着温度控制技术的有效应用。我国在温控方面的发展与发达国家仍然存在一定的差距，这也是影响我国钢铁行业升级的重要阻碍之一。目前，我国绝大多数钢铁行业的生产设备是从国外引进的，这些设备相对于国产设备来说，应用的年限更加长久，工作效率更高，设备更加先进。但是由于我国相关维修技术和生产技术仍然比较落后，难以满足国外设备的运营管理工作要求，从而导致很多企业为了能够保持正常的生产，需要耗费大量的资金引入更高的技术进行温度控制，导致温度控制耗费的成本增高。有的企业为了规避这方面的成本消耗，没有进行严格的温度控制，从而导致生产出来的钢铁产品质量问题严重，无法正常使用 。
1.3设备的能源转换效率较低
通过对轧钢加热炉实际生产过程进行系统的分析和研究，可以发现设备转换率相对较差也是影响设备正常工作的一个关键问题。从当前我国钢铁行业生产情况来看，无法合理的控制参与燃烧的空气及燃料的比例，将会影响燃料的燃烧效率，导致燃烧效率低下。燃料不完全燃烧，不仅容易造成资源的浪费，还会产生大量有毒有害的气体。在进行燃料空气量与燃料本身比例的配置过程中，如果空气使用量较低，将无法充分地燃烧燃料，降低燃料的转换率。如果空气使用量过大，会增加烟气量，当空气排出炉外时会带走很多热量从而降低转换率。因此，在实际进行轧钢加热温度控制过程中，也需要重点加强对设备转换率的研究，通过合理控制燃烧空气与燃料的比例，实现轧钢系统的优化运营。
2轧钢加热炉在生产过程中的温度控制对策
2.1 加大资金投入
目前我国轧钢加热炉的控制主要通过人工操作和计算机自动控制系统两种方法来实现。操作人员在手动操作的过程中，需要有效观察和记录加热炉的状态，对加热炉的温度情况进行科学调整，从而达到科学的控制效果。
目前我国轧钢加热炉温度控制技术仍然采用先进国家的技术，但我国与发达国家的控制系统仍存在较大差距，相关加热设备、加热技术以及加热控制元器件方面都明显落后于发达国家。因此，在后续轧钢生产企业发展及经营的过程中，需要重点加大在研发方面的资金投入，在引入国外先进加热设备和生产设备的同时，重点开发自主研发技术，及时更新轧钢落后设备，提高钢铁行业的产能，减少轧钢过程中问题的发生，提高钢铁生产效率和钢铁生产质量。
2.2温度控制要求
为了防止加热缺陷，需要保证钢坯料具有足够的可塑性，但是，并不能无限升高加热温度，以避免产生过热与过烧现象。结合钢种、钢断面及钢坯形状，在均热的前提下，应当将加热温度控制在 1 050~1 100 ℃之间，在这一温度区间能够使钢坯料的长度与断面保持均匀一致，进而提升钢坯的加热质量。
2.3创新温控技术
随着计算机技术的迅猛发展，在轧钢加热炉温控系统中植入了供坯节奏、热平衡、数字模型等模块，借助于计算机技术，可以对加热温度进行实时计算和控制，使加热炉逐步实现自动化管理。尤其是二级控制系统的实际应用，能够对加热炉各部分的主要启动程序进行科学控制，其中，神经网络系统具有强大的非线性映射功能与较强的学习能力，该系统能够自主灵活的创建控制模型，同时具有结构简单、噪音小等优势，在轧钢加热炉温度控制领域得到广泛应用。此外，近年来，也出现了 RBF 网络模型以及模糊逻辑控制等智能控制技术，模糊逻辑控制技术常被应用在复杂的加热炉系统当中，该技术总结了实际温度控制经验以及固定的控制规则，不仅节省了生产成本，而且也促进了生产效率的大幅提升。
2.4 提高燃烧效率
在轧钢燃烧炉实际工作过程中，不完全燃烧问题也是影响轧钢燃烧炉工作效率的关键问题。因此，可以通过合理配置燃料比的方式来改善燃烧效果，提高燃料的燃烧率，使高温燃气带来的化学能和物理热能够得到充分的利用，避免燃料的不科学使用和浪费问题，有效降低轧钢加热炉的生产成本。同时，也可以有效控制炉顶的温度，增强燃料的燃烧效果，保证矿物粉末的充分燃烧，使系统内部的顶压含氧量和风温控制在科学的水平和较高的标准，有规律地利用各种压力强度和系数参数，从而使轧钢加热炉设备保持良好的工作状态和工作环境，避免安全事故和安全问题的发生，保证高炉炼铁生产的安全性和可靠性。
2.5加快轧钢加热炉温度控制的国产化建设
轧钢加热炉在实际使用过程中的关键问题是温度控制，这也直接关系着轧钢加热炉的未来发展方向和发展前景，为了更好地实现对轧钢加热炉的应用，提高轧钢加热炉的工作质量和工作效率，必须要加强对轧钢加热炉工作环境工作流程及工作技术的分析，加快在轧钢加热炉生产过程中温度控制的国产化步伐。我国目前在轧钢加热炉生产温度控制方面与发达国家相比仍存在较大差距，这就要求我国针对该方面需要加强资金及人员投入，奋起直追，加快设备和系统国产化的步伐，从根本上解决轧钢加热炉温度控制的问题，促进我国相关技术设备的持续稳定发展。另外，在轧钢加热炉生产的过程中，还要大力鼓励相关技术的研发和创新，加快工业现代化的步伐，在轧钢加热炉生产控制过程中引入先进的智能控制技术，有效控制轧钢生产过程中的问题和环节，及时发现在生产过程中产生的不足，并采取针对性的措施进行解决，实现加热炉设备温度的系统性控制，降低加热炉工作过程中的热能消耗和资源消耗。
结束语
综上所述，通过对轧钢加热温度控制的研究可以明确当前轧钢加热炉生产过程温度控制存在的问题及不足，在实际生产过程中，应当不断优化生产工艺流程，严格控制加热温度。
参考文献
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