热轧高强钢在天然气回火炉内回火过程温度变化

       热轧高强钢回火炉的目的就是将钢板加热到回火温度，并保持一定时间，使钢板组织不变，但性能得到强化。通常根据钢种的需求分为高温回火(500)、中温回火(250~500)和低温回火(250)。为了降低设备投资，1座回火炉需兼顾这三种回火工况，给回火炉的运行和控制带来了很大难度。在1座回火炉内进行不同温度的回火处理，其钢板的真实温度变化很难精准控制，尤其是对回火温度范围要求很窄的热轧高强钢，精度掌握其在炉内的温度变化对提高产品性能和产品成材率至关重要。在此过程中，回火炉本身有其较优控制目标，即在保证出炉时钢板的表面温度和中心温度达到要求的同时，兼顾炉子的燃料消耗较小。        不同回火温度下的钢板温度变化可通过在板坯内打洞埋设热电偶的方式(黑匣子测温)测量出来，但这只能满足极少数试验工况的测量，不可能在大规模生产现场对各种回火工艺、不同规格的钢板都进行在线测试。现有的热处理炉模型一般只有炉膛设定温度和加热时间，不能直接反应板坯本身的温度变化过程。生产操作人员凭经验设定的炉温策略，也往往留有加热余量，这不仅导致热处理炉能耗上升，而且对于钢材质量指标也有影响。可见，建立明确的钢板温度预报模型，掌握钢板本身在加热过程中的温度变化，选择合理的炉温制度，对于节能降耗和板坯质量控制都有重大意义。本文通过建立数学模型对回火过程不同规格的钢板在各种回火工艺下的温度变化进行预报，以实现钢板在炉内温度的合理控制。
       同时通过对回火炉钢板温度变化的离线模拟，制定出优化炉温控制策略，使回火过程能耗较小，成本较低。钢板回火过程温度变化预报模型钢板在辊底式炉内进行回火处理，炉内烧嘴布置在炉辊上下区域，燃烧过程采用脉冲式燃烧方式。均热区设置有循环搅拌风机群，炉温设计为150~750，钢板尺寸为(2000~12000)mm(900~2300)mm(2~12)mm。
       热轧高强钢回火炉的设计温度范围很大(150～750℃)，因此预测钢板在天然气退火炉内的温度变化对热处理过程非常重要。大型回火炉内的钢板温度预报模型，能够预报不同厚度钢板回火时的温度变化预报精度与实测值相比在5K以内，完全满足现场要求.阐述和分析了不同的炉温设置策略，探索其对应的节能效果，找出钢板的优化升温曲线及较好的炉温设定策略，从而实现钢板回火质量达标及炉子能耗尽可能小。
钢板长度和宽度远大于厚度，模型忽略钢板长度和宽度方向的导热。燃烧过程为脉冲式，均热段设置有循环搅拌风机群，认为炉内温度均匀分布。炉辊没有外部冷却，忽略炉辊的吸热。同一工况下，钢板在炉内运行速度恒定。