轧钢加热炉组合式加热工艺结构及加热方法与流程 专利技术说明

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本发明涉及钢坯加热炉技术领域，尤其涉及一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构及加热方法。背景技术：2.现有的轧钢加热工艺主要有以下几种：1)热送热装：连铸送过来的热送坯料，经过热送辊道送入燃气加热炉内，在燃气加热炉内加热至出钢温度，然后出加热炉，送往轧机进行轧制；2)冷装：来自坯料库的冷坯，吊装到入炉装置上，经入炉辊道送入传统的燃气加热炉内，在传统的燃气加热炉内加热至出钢温度，然后出加热炉，送往轧机进行轧制；3)直轧：连铸过来的坯料直接送往轧机进行轧制，一般在传统的燃气加热炉出料端设有旁通直轧辊道，坯料不经过加热炉，直接送往轧机；4)连铸直轧：此种生产线不再配置传统的燃气加热炉，采用感应加热器或其他的快速加热方式进行表面补热后送往轧机进行轧制，或者不经过感应加热，直接进入初轧，然后再感应加热的工艺。3.目前，大部分生产厂均采用传统的热送热装和冷装生产方式，条件比较好的热轧线热送比例能够达到60％以上，热装温度能够达到600℃以上；但是大部分生产厂热送比例和热送温度均处于相对比较低的水平，均在采取措施增加热送比例和提高热装温度，主要目的就是节能。少数新建棒线生产线在热送热装和冷装方式基础上配置了直轧辊道。部分短流程的连铸连轧生产线采用了连铸直轧工艺。4.从能源利用角度考虑，采用连铸直轧，取消轧钢加热炉的中间环节，是最高效的节能降耗手段。但由于连铸的间隙式生产与轧钢的连续生产存在一定的节奏匹配问题；以及订单式生产与批量生产的生产组织难以完美匹配问题；另外，部分钢种的生产对轧制前的加热还存在一定的特殊要求等等原因，使得连铸与轧机之间仍然需要一个加热设备来实现缓冲。因此对现有大部分生产线来说，轧钢加热炉暂时仍无法完全替代。5.众所周知，传统的燃气加热炉是轧钢车间的能耗大户，由于燃气加热存在直接的烟气排放，也是环保监测的重点。为了实现降碳减碳的目标，以及环保的需要，如何降低轧钢加热炉的烟气排放指标和碳排放是轧钢加热炉研究的重要方向。6.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构及加热方法，以克服现有技术的缺陷。技术实现要素：7.本发明的目的在于提供一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构及加热方法，解决轧钢燃气加热炉能耗高，污染物排放高的问题，本发明采用组合式的加热工艺，即采用燃气加热+电感应加热的组合式加热工艺，来实现大幅度降低排放和应用绿电技术的目的，用电感应加热替代一部分燃气加热炉的加热功能，用于降低燃气加热炉烟气排放。8.本发明的目的是这样实现的，一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构，包括至少一个燃气加热炉，所述燃气加热炉的入口或出口设置电感应加热装置，所述电感应加热装置用于钢坯的轧制前加热或补热，所述电感应加热装置的轴向与所述燃气加热炉的轴向呈垂直设置。9.在本发明的一较佳实施方式中，所述燃气加热炉的入口设置入炉辊道，所述燃气加热炉的出口设置出炉辊道，所述入炉辊道和所述出炉辊道的工件运行方向均与所述燃气加热炉的工件运行方向呈垂直设置；所述入炉辊道或所述出炉辊道上设置所述电感应加热装置。10.在本发明的一较佳实施方式中，所述出炉辊道上设置所述电感应加热装置，所述电感应加热装置位于所述燃气加热炉沿工件运行方向的一侧，或所述电感应加热装置位于所述燃气加热炉与工件运行方向相反的方向的一侧。11.在本发明的一较佳实施方式中，与所述出炉辊道同轴且沿所述出炉辊道的工件运行方向相反的方向上设置直轧衔接辊道，所述直轧衔接辊道用于直接输送连铸直轧坯进入所述电感应加热装置进行补热。12.在本发明的一较佳实施方式中，包括并列设置的多个所述燃气加热炉，多个所述燃气加热炉的入口设置入炉辊道，多个所述燃气加热炉的出口设置出炉辊道，所述出炉辊道上并列设置多个所述电感应加热装置。13.在本发明的一较佳实施方式中，各所述电感应加热装置位于所述燃气加热炉沿工件运行方向的一侧，与所述出炉辊道同轴且沿所述出炉辊道的工件运行方向相反的方向上设置直轧衔接辊道。14.在本发明的一较佳实施方式中，所述电感应加热装置位于所述燃气加热炉与工件运行方向相反的方向的一侧，所述电感应加热装置远离所述燃气加热炉的一侧设置直轧衔接辊道。15.在本发明的一较佳实施方式中，所述燃气加热炉为侧进侧出结构；所述燃气加热炉的入口一端的侧部设置入炉辊道，所述燃气加热炉的出口一端的侧部设置出炉辊道，所述燃气加热炉的出口一端还设置旁通辊道，所述旁通辊道上设置所述电感应加热装置，所述出炉辊道与工件运行方向相反的方向设置出口反向辊道，所述出口反向辊道与所述电感应加热装置之间设置移钢装置，所述移钢装置远离所述电感应加热装置的一侧设置直轧衔接辊道。16.本发明的目的还可以这样实现，一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构的加热方法，包括：17.步骤a、电感应加热装置设置于入炉辊道上，钢坯送入电感应加热装置内补热或加热升温，钢坯经过入炉辊道送入燃气加热炉内；18.步骤b、在燃气加热炉内，钢坯被加热至轧制工艺要求的温度；19.步骤c、加热后钢坯经出炉辊道送往轧机进行轧制。20.本发明的目的还可以这样实现，一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构的加热方法，包括：21.步骤a、电感应加热装置位于所述燃气加热炉沿工件运行方向的一侧，钢坯经过入炉辊道送入燃气加热炉内；22.步骤b、在燃气加热炉内，钢坯被加热至800～1050℃；23.步骤c、钢坯出炉进入出炉辊道上的电感应加热装置，钢坯被升温100～200℃至轧制温度900～1250℃；24.步骤d、加热后钢坯送往轧机进行轧制。25.本发明的目的还可以这样实现，一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构的加热方法，包括：步骤a、电感应加热装置位于所述燃气加热炉与工件运行方向相反的方向的一侧，钢坯经过入炉辊道送入燃气加热炉内；26.步骤b、在燃气加热炉内，钢坯被加热至设定温度；27.步骤c、钢坯出炉先反向进入电感应加热装置，加热至工艺要求的温度；28.步骤d、钢坯自电感应加热装置沿设定的工件运行方向送往轧机进行轧制。29.本发明的目的还可以这样实现，一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构的加热方法，包括：电感应加热装置位于所述燃气加热炉沿工件运行方向的一侧，钢坯经过入炉辊道送入燃气加热炉内；连铸直轧坯通过直轧衔接辊道直接输送进入电感应加热装置进行补热，加热至轧制工艺温度；加热后钢坯送往轧机进行轧制。30.本发明的目的还可以这样实现，一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构的加热方法，包括：31.步骤a、钢坯经过入炉辊道送入燃气加热炉内；32.步骤b、在燃气加热炉内，钢坯被加热至设定温度；33.步骤c、钢坯出炉先反向输送，经移钢装置进入旁通辊道上的电感应加热装置，加热至工艺要求的温度；34.步骤d、钢坯自电感应加热装置输出后并入出炉辊道，沿工件运行方向送往轧机进行轧制。35.由上所述，本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构及加热方法具有如下有益效果：36.本发明采用组合式的加热工艺，即采用燃气加热+电感应加热的组合式加热工艺，解决轧钢燃气加热炉能耗高，污染物排放高的问题，来实现大幅度降低排放和应用绿电技术的目的；可在燃气加热炉后设置电感应加热装置，也可在燃气加热炉前设置电感应加热装置；将两种加热方式的优势结合起来，可用于钢坯的轧制前加热或补热，其目的是用电感应加热替代一部分燃气加热炉的加热功能，用于降低燃气加热炉烟气排放；采用本发明能够适应多种工艺布置需要，既适合老产线改造，也适合新建生产线的工艺需要。37.(1)降低了燃气加热炉的负荷，可直接大幅度降低燃气加热炉的烟气排放，符合环保的要求；38.(2)燃气加热炉的燃气消耗大幅度降低；而且由于电感应加热效率高，能够实现一定程度的节能降耗；电感应加热装置启停迅速，工序能耗也大幅度降低；如果采用绿电技术，能够实现大幅度的降碳减碳；39.(3)保留了燃气加热炉的生产缓冲功能，能够解决连铸与轧钢之间的节奏匹配问题，可以基本不改变现有轧钢车间的生产组织方式；40.(4)电磁感应装置灵活小巧，可以根据现有生产线灵活布置采用，有利于快速的改造应用，推动绿电技术在轧钢车间的应用；41.(5)采用电感应加热部分替代燃气加热，可以采用电功率相对较小一些的电感应设备，避免全部替代带来的一次性采用超大功率耗电设备的问题；42.(6)提高产品加热质量，降低氧化烧损和脱碳，尤其采用在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺，能够大幅度的降低氧化烧损和脱碳，并提高温度均匀性。附图说明43.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。44.其中：45.图1：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例一的示意图。46.图2：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例二的示意图。47.图3：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例三的示意图。48.图4：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例四的示意图。49.图5：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例五的示意图。50.图6：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例六的示意图。51.图7：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例七的示意图。52.图8：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例八的示意图。53.图9：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例九的示意图。54.图10：为本发明的轧钢加热炉组合式加热工艺结构的实施例十的示意图。55.图中：56.1、燃气加热炉；2、电感应加热装置；3、入炉辊道；4、出炉辊道；5、直轧衔接辊道；6、装钢机；7、出钢机；8、板坯库连接辊道；9、旁通辊道；10、出口反向辊道；11、移钢装置。具体实施方式57.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。58.在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。59.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。60.如图1至图10所示，本发明提供一种轧钢加热炉组合式加热工艺结构，包括至少一个燃气加热炉1，燃气加热炉1的入口或出口设置电感应加热装置2，电感应加热装置2用于钢坯的轧制前加热或补热，电感应加热装置2的轴向与燃气加热炉1的轴向呈垂直设置。61.本发明采用组合式的加热工艺，即采用燃气加热+电感应加热的组合式加热工艺，来实现大幅度降低排放和应用绿电技术的目的。可在燃气加热炉后设置电感应加热装置，也可在燃气加热炉前设置电感应加热装置。将两种加热方式的优势结合起来，可用于钢坯的轧制前加热或补热，其目的是用电感应加热替代一部分燃气加热炉的加热功能，用于降低燃气加热炉烟气排放。62.这样做的好处主要有以下几点：63.(1)降低了燃气加热炉的负荷，可直接大幅度降低燃气加热炉的烟气排放，符合环保的要求；64.(2)燃气加热炉的燃气消耗大幅度降低；而且由于电感应加热效率高，能够实现一定程度的节能降耗；电感应加热装置启停迅速，工序能耗也大幅度降低；如果采用绿电技术，能够实现大幅度的降碳减碳；65.(3)保留了燃气加热炉的生产缓冲功能，能够解决连铸与轧钢之间的节奏匹配问题，可以基本不改变现有轧钢车间的生产组织方式；66.(4)电磁感应装置灵活小巧，可以根据现有生产线灵活布置采用，有利于快速的改造应用，推动绿电技术在轧钢车间的应用；67.(5)采用电感应加热部分替代燃气加热，可以采用电功率相对较小一些的电感应设备，避免全部替代带来的一次性采用超大功率耗电设备的问题；68.(6)提高产品加热质量，降低氧化烧损和脱碳，尤其采用在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺，能够大幅度的降低氧化烧损和脱碳，并提高温度均匀性。69.进一步，燃气加热炉1的入口设置入炉辊道3，燃气加热炉1的出口设置出炉辊道4，入炉辊道3和出炉辊道4的工件运行方向均与燃气加热炉的工件运行方向呈垂直设置；入炉辊道3或出炉辊道4上设置电感应加热装置2。70.进一步，出炉辊道4上设置电感应加热装置2，电感应加热装置2位于燃气加热炉1沿工件运行方向的一侧，或电感应加热装置2位于燃气加热炉1与工件运行方向相反的方向的一侧。71.进一步，与出炉辊道4同轴且沿出炉辊道的工件运行方向相反的方向上设置直轧衔接辊道5，直轧衔接辊道5用于直接输送连铸直轧坯进入电感应加热装置2进行补热。72.本发明采用组合式的加热工艺，采用燃气加热+电感应加热的组合式加热工艺。本发明可采用两类组合方式：1)在燃气加热炉后设置电感应加热装置；2)在燃气加热炉前设置电感应加热装置。73.在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺主要有以下关键点：74.(1)在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺：钢坯在燃气加热炉内加热至800～1050℃后，出炉进入感应加热装置快速升温100～200℃至轧制温度900～1250℃，然后送往轧机进行轧制；燃气加热炉和电感应加热的具体温度范围不局限于上述参数，根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定，目的是即降低燃气加热炉的炉温、燃气消耗和烟气排放，又能保证降低总体能耗；75.(2)在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺：其中燃气加热炉可采用低温的步进梁式加热炉、全金属梁步进梁式加热炉，或者步进底式加热炉、梁底组合式加热炉、推钢式加热炉等对加热温度均匀性要求不高的炉型；燃气加热炉的炉衬可采用轻型炉衬；全部侧烧嘴加热，脉冲控制；大幅度的降低水冷损失；升降温迅速；76.(3)在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺：其中电感应加热装置，可采用在辊道间设置多组线圈模块组；线圈模块组可采用移动式结构，以适应多规格钢坯，多工艺制度的加热；该线圈模块组既可以多组设备平行移动快速更换，也可以单组线圈快速更换拆装；电感应加热装置既可以采用分段分频控制，满足入口段低频快速加热，中间段均衡加热，出口段高频均热的作用；也可以根据钢坯规格采用单一的加热模块；电感应加热装置按产线节奏进行设计，保证足够的时间来实现钢坯加热的温度均匀性；77.(4)在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺：其中电感应加热装置可以采用多座电感应加热装置并列使用，既可以用于应对大产量生产的离线感应加热，保证电感应加热装置与燃气加热炉、轧机间的生产节奏相匹配；也可以用于应对多规格钢坯的生产需要，即不同的钢坯规格采用不同的感应线圈，可实现整体快速更换。多座设备间采用整体移动方式，单座设备具备足够的长度来快速加热钢坯；78.(5)在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺：可以采用上述方案中多类布置形式，既可以将电感应加热装置布置在燃气加热炉正向出口位置，也可以布置在燃气加热炉的出口反向位置，还可以布置在燃气加热炉出口端头的旁通辊道上；79.(6)在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺：可以采用上述方案中多类布置形式，既可以是一座燃气加热炉配置一座电感应加热装置的组合，也可以是多座燃气加热炉配置一座电感应加热装置的组合，还可以是一座燃气加热炉配置多座电感应加热装置的组合，更可以是多座燃气加热炉配置多座电感应加热装置的组合；80.(7)在燃气加热炉后设置电感应加热装置的组合加热工艺：该布置形式可以方便的与直轧辊道衔接，连铸直轧坯可直接输送至电感应加热装置补温加热后，送入轧机进行轧制。81.在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺主要有以下关键点：82.(1)在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺：从连铸热送的钢坯经过钢坯库衔接辊道，进入感应加热装置补热，或者将钢坯加热升温100～200℃，然后进入燃气加热炉内加热至轧制工艺要求的温度。燃气加热炉和电感应加热的具体温度范围根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定，目的是即降低燃气加热炉的燃气消耗和烟气排放，又能保证降低总体能耗；83.(2)在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺：如果从钢坯库过来的是冷装钢坯，经过感应加热装置后，将钢坯加热升温100～300℃，然后进入燃气加热炉内加热至轧制工艺要求的温度。燃气加热炉和电感应加热的具体温度范围根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定，目的是即降低燃气加热炉的燃气消耗和烟气排放，又能保证降低总体能耗；84.(3)在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺：其中电感应加热装置可采用在辊道间设置多组线圈模块组；线圈模块组可采用移动式结构，以适应多规格钢坯，多工艺制度的加热；该线圈模块组既可以多组设备平行移动快速更换，也可以单组线圈快速更换拆装；电感应加热装置既可以采用分段分频控制，满足入口段低频快速加热，中间段均衡加热，出口段高频均热的作用；也可以根据钢坯规格采用单一的加热模块；电感应加热装置按产线节奏进行设计，保证足够的时间来实现钢坯加热的温度均匀性；85.(4)在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺：其中燃气加热炉可采用步进梁式加热炉、推钢式加热炉等；可采用蓄热式的加热方式，来应对钢坯入炉温度较高的工况，并保证足够低的排烟温度；也可采用常规加热炉，配置高效余热回收装置，用于回收高温排烟余热；86.(5)在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺：其中电感应加热装置可以采用多座电感应加热装置并列使用，既可以用于应对大产量生产的离线感应加热，保证电感应加热装置与燃气加热炉、轧机间的生产节奏相匹配；也可以用于应对多规格钢坯的生产需要，即不同的钢坯规格采用不同的感应线圈，可实现整体快速更换。多座设备间采用整体移动方式，单座设备具备足够的长度来快速加热钢坯；87.(6)在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺：可以采用上述方案中多类布置形式，既可以是一座燃气加热炉配置一座电感应加热装置的组合，也可以是多座燃气加热炉配置一座电感应加热装置的组合，还可以是一座燃气加热炉配置多座电感应加热装置的组合，更可以是多座燃气加热炉配置多座电感应加热装置的组合；88.(7)在燃气加热炉前设置电感应加热装置的组合加热工艺：该布置形式可以方便的与连铸热送辊道衔接，可用于提高连铸热送坯的补热升温。89.采用组合加热工艺应对改造工程项目时，其中燃气加热炉也可以利旧或局部改造现有传统的燃气加热炉。90.采用组合加热工艺时，电感应加热装置和燃气加热炉的布置形式可以采用类似图1～图10的布置方式，也可以不局限于上述形式，只要是采用燃气加热+电感应加热组合的加热布置方式均在本发明专利的保护范围内。91.实施例一92.如图1所示，轧钢加热炉组合式加热工艺结构采用端进端出的燃气加热炉1后设置电感应加热装置2的组合形式，即，包括燃气加热炉1，燃气加热炉1为端进端出结构，燃气加热炉1的入口端设置入炉辊道3，燃气加热炉1的出口端设置出炉辊道4，入炉辊道3远离燃气加热炉1的一侧设置装钢机6，出炉辊道4远离燃气加热炉1的一侧设置出钢机7，装钢机6和出钢机7均与燃气加热炉1同轴设置；入炉辊道3和出炉辊道4的工件运行方向均与燃气加热炉的工件运行方向呈垂直设置；出炉辊道4上设置电感应加热装置2，电感应加热装置2位于燃气加热炉1沿工件运行方向的一侧。93.具体地，入炉辊道3，与钢坯库辊道(现有技术)连接；也可以与连铸热送辊道(现有技术)直接对接；入炉辊道3除了满足输送热送坯，还可在钢坯库设有冷坯上料装置，用于接送冷坯上料。94.装钢机6，用于将钢坯装入燃气加热炉1内。95.燃气加热炉1为连续加热炉，可采用低温的步进梁式加热炉、金属梁步进梁式加热炉，或者步进底式加热炉、梁底组合式加热炉、推钢式加热炉等对加热温度均匀性要求不高的炉型；由于最高炉温可以降低到1000℃左右，燃气加热炉的炉衬可采用轻型炉衬；全部侧烧嘴加热，脉冲控制，设备管线布置简单；可取消许多水冷结构件，大幅度的降低水冷损失；升降温迅速，工序能耗小。燃气加热炉将钢坯加热至组合式加热工艺要求的温度。96.出钢机7，用于将燃气加热炉1内加热完成的钢坯输送至出炉辊道4上.97.电感应加热装置2，可采用在辊道间设置多组线圈模块组；线圈模块组可采用移动式结构，以适应多规格钢坯，多工艺制度的加热；该线圈模块组既可以多组设备平行移动快速更换，也可以单组线圈快速更换拆装；电感应加热装置2既可以采用分段分频控制，满足入口段低频快速加热，中间段均衡加热，出口段高频均热的作用；也可以根据钢坯规格采用单一的加热模块；电感应加热装置2按产线节奏进行设计，保证足够的时间来实现钢坯加热的温度均匀性。98.出炉辊道4，用于将从燃气加热炉1出来的钢坯送入电感应加热装置2，并将加热完成的钢坯送入轧机。99.本实施例的加热方法如下：包括以下步骤：100.步骤a、钢坯经过钢坯库衔接辊道、入炉辊道3送入燃气加热炉1内；101.步骤b、在燃气加热炉1内，钢坯被加热至800～1050℃；102.步骤c、钢坯出炉进入出炉辊道上的电感应加热装置2，钢坯被快速升温100～200℃至轧制温度900～1250℃；103.步骤d、加热后钢坯送往轧机进行轧制。104.燃气加热炉1和电感应加热装置2的具体温度范围不局限于上述参数，根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定，目的是既降低燃气加热炉的炉温、燃气消耗和烟气排放，又能保证降低总体能耗。105.在此种组合式加热工艺中，有如下特点及优势：106.(1)由于钢坯在燃气加热炉内的出钢温度较传统燃气加热炉要低很多，因此，本发明所采用的燃气加热炉可以采用较低的炉温制度；在实现了燃气火焰加热过程中的低温烧钢工艺后，燃气加热炉内的氧化烧损及脱碳等指标可以控制的非常低；而在电感应加热过程中，由于加热速度快，时间短，氧化烧损几乎可以忽略不计。相对于传统加热炉，总的氧化烧损可以降低50％～80％；107.(2)由于本发明所采用的燃气加热炉工作炉温大幅度降低，燃气加热炉可以采用轻型炉衬、全脉冲控制、无水冷梁等很多热处理炉上才能采用的多种节能和简单高效的控制措施；轻型炉衬的燃气加热炉和电磁感应加热装置升降温迅速，工序能耗非常低。相对于传统燃气加热炉，总能耗可降低5％～10％；108.(3)由于最终的出钢温度均匀性可以交给加热效率更高的电感应加热装置来完成，燃气加热炉可以不用对钢坯加热的温度均匀性指标要求太严格，因此可以采用很多造价相对低一些的炉型来完成加热；109.(4)这种组合方式相对于传统的燃气加热炉，由于用电感应加热代替了部分燃气加热，直接烟气排放可以降低10％～20％；如果考虑绿电技术，总碳排放可降低15％～30％左右。110.实施例二111.如图2所示，轧钢加热炉组合式加热工艺结构采用端进端出的燃气加热炉1前设置电感应加热装置2的组合形式，即，包括燃气加热炉1，燃气加热炉1为端进端出结构，燃气加热炉1的入口端设置入炉辊道3，燃气加热炉1的出口端设置出炉辊道4，入炉辊道3远离燃气加热炉1的一侧设置装钢机6，出炉辊道4远离燃气加热炉1的一侧设置出钢机7，装钢机6和出钢机7均与燃气加热炉1同轴设置；入炉辊道3和出炉辊道4的工件运行方向均与燃气加热炉的工件运行方向呈垂直设置；入炉辊道3上设置电感应加热装置2。112.具体地，电感应加热装置2远离燃气加热炉1的一侧设置板坯库连接辊道8，可与连铸热送辊道直接对接；该辊道除了满足输送热送坯，还在钢坯库设有冷坯上料装置，用于输送冷坯上料；113.电感应加热装置2，可采用在辊道间设置多组线圈模块组；线圈模块组可采用移动式结构，以适应多规格钢坯，多工艺制度的加热；该线圈模块组既可以多组设备平行移动快速更换，也可以单组线圈快速更换拆装；电感应加热装置2既可以采用分段分频控制，满足入口段低频快速加热，中间段均衡加热，出口段高频均热的作用；也可以根据钢坯规格采用单一的加热模块；电感应加热装置2按产线节奏进行设计，保证足够的时间来实现钢坯加热的温度均匀性。114.装钢机6用于将钢坯装入燃气加热炉内。115.入炉辊道3与电感应加热装置2连接；用于将经过电感应加热完成的钢坯输送至燃气加热炉前；116.燃气加热炉1为连续加热炉；可采用步进梁式加热炉、推钢式加热炉等；可采用蓄热式的加热方式，来应对钢坯入炉温度较高的工况，并保证足够低的排烟温度；也可采用常规加热的加热炉，配置高效余热回收装置，用于回收高温排烟余热；燃气加热炉1将钢坯加热至轧钢工艺要求的温度后出炉。117.出炉辊道4用于将从燃气加热炉1加热完成的钢坯送往轧机。118.本实施例的加热方法如下：包括以下步骤：119.步骤a、连铸热送的钢坯经过钢坯库衔接辊道，送入电感应加热装置2内补热，也可将钢坯加热升温100～200℃，钢坯经过入炉辊道3送入燃气加热炉1内；感应加热的具体温度范围根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定；120.如果从钢坯库过来的是冷装钢坯，经过电感应加热装置2后，将钢坯加热升温100～300℃；感应加热的具体温度范围根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定；121.步骤b、在燃气加热炉内，钢坯被加热至轧制工艺要求的温度；122.步骤c、加热后钢坯经出炉辊道送往轧机进行轧制。123.此种组合方式也可以仅针对连铸热送坯的补温加热。这种方式可以大幅度提高燃气加热炉的钢坯入炉温度，降低燃气加热炉的能耗。燃气加热炉适合采用蓄热式的加热方式，来保证足够低的排烟温度。在采用该加热组合工艺中，当来料为冷坯时，可以将电感应加热装置整体快速移出辊道区域。124.此种组合加热工艺用于新建工程时，可以减小加热炉炉长；用于改造工程时，可用于提高产量。125.实施例三126.如图3所示，轧钢加热炉组合式加热工艺结构采用的侧进侧出燃气加热炉1后设置电感应加热装置2的组合加热方案，即包括燃气加热炉1，燃气加热炉1为侧进侧出结构，燃气加热炉1的入口一端的侧部设置入炉辊道3，燃气加热炉1的出口一端的侧部设置出炉辊道4，入炉辊道3和出炉辊道4的工件运行方向均与燃气加热炉的工件运行方向呈垂直设置；出炉辊道4上设置电感应加热装置2，电感应加热装置2位于燃气加热炉1沿工件运行方向的一侧。127.本实施例的加热方法如下：包括以下步骤：128.步骤a、钢坯经过钢坯库衔接辊道、入炉辊道3送入燃气加热炉1内；129.步骤b、在燃气加热炉1内，钢坯被加热至800～1050℃；130.步骤c、钢坯出炉进入出炉辊道上的电感应加热装置2，钢坯被快速升温100～200℃至轧制温度900～1250℃；131.步骤d、加热后钢坯送往轧机进行轧制。132.燃气加热炉1和电感应加热装置2的具体温度范围不局限于上述参数，根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定，目的是即降低燃气加热炉1的炉温、燃气消耗和烟气排放，又能保证降低总体能耗。例如：可用于某些特殊钢种的加热，钢坯可在燃气加热炉内加热至900℃左右，然后进入感应加热装置加热至1050℃左右，实现极低氧化烧损，甚至零脱碳的生产工艺。133.实施例四134.如图4所示，轧钢加热炉组合式加热工艺结构采用的侧进侧出燃气加热炉1前设置电感应加热装置2的组合加热方案，即包括燃气加热炉1，燃气加热炉1为侧进侧出结构，燃气加热炉1的入口一端的侧部设置入炉辊道3，燃气加热炉1的出口一端的侧部设置出炉辊道4，入炉辊道3和出炉辊道4的工件运行方向均与燃气加热炉的工件运行方向呈垂直设置；入炉辊道3上设置电感应加热装置2。135.具体地，电感应加热装置2远离燃气加热炉1的一侧设置板坯库连接辊道8，可与连铸热送辊道直接对接；该辊道除了满足输送热送坯，还在钢坯库设有冷坯上料装置，用于输送冷坯上料。136.本实施例的加热方法如下：包括以下步骤：137.步骤a、连铸热送的钢坯经过钢坯库衔接辊道，送入电感应加热装置2内补热，也可将钢坯加热升温100～200℃，钢坯经过入炉辊道3送入燃气加热炉1内；感应加热的具体温度范围根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定；138.如果从钢坯库过来的是冷装钢坯，经过电感应加热装置2后，将钢坯加热升温100～300℃；感应加热的具体温度范围根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定；139.步骤b、在燃气加热炉内，钢坯被加热至轧制工艺要求的温度；140.步骤c、加热后钢坯经出炉辊道送往轧机进行轧制。141.燃气加热炉1和电感应加热装置2的具体温度范围不局限于上述参数，根据钢种、钢坯外形尺寸、配置能力等来确定，目的是即降低燃气加热炉的燃气消耗和烟气排放，又能保证降低总体能耗。142.此种组合方式也可以仅针对连铸热送坯的补温加热。在采用该加热组合工艺中，当来料为冷坯时，可以将电感应加热装置整体快速移出辊道区域。这种方式可以大幅度提高燃气加热炉的钢坯入炉温度，降低燃气加热炉的能耗。燃气加热炉适合采用蓄热式的加热方式，来保证足够低的排烟温度。143.同样，此种组合加热工艺用于新建工程时，可以减小加热炉炉长；用于改造工程时，可用于提高产量。144.实施例五145.如图5所示，在实施例一的基础上，与出炉辊道4同轴且沿出炉辊道4的工件运行方向相反的方向上设置直轧衔接辊道5，该实施例可以用于具备直轧功能的生产线直轧补热工艺的生产。连铸直轧坯通过直轧衔接辊道5直接输送进入电感应加热装置2进行补热，加热至轧制工艺温度后，送往轧机进行轧制。146.实施例六147.如图6所示，在实施例三的基础上，与出炉辊道4同轴且沿出炉辊道4的工件运行方向相反的方向上设置直轧衔接辊道5，该实施例可以用于具备直轧功能的生产线直轧补热工艺的生产。连铸直轧坯通过直轧衔接辊道5、燃气加热炉1的出炉辊道4，输送进入电感应加热装置2进行补热，加热至轧制工艺温度后，送往轧机进行轧制。148.同样的，在工艺空间布置允许的情况下，直轧衔接辊道5还可以在燃气加热炉出料端采用旁通辊道，在经过加热炉出料端部后并入出炉辊道，然后进入电感应加热装置进行补热，加热至轧制工艺温度后，送往轧机进行轧制。149.上述方案中提供的技术方案包括了端进端出、侧进侧出的方案，同样可以扩展到端进侧出、侧进端出的方案……。150.上述方案中提供的技术方案包括了采用一座燃气加热炉1对应一座电感应加热装置2的技术方案，同样可以扩展到两座燃气加热炉1、三座燃气加热炉1或者多座燃气加热炉1并列对应一座电感应加热装置2的组合加热工艺；同样也可以扩展到一座燃气加热炉1、两座燃气加热炉1或者多座燃气加热炉1对应两座或多座电感应加热装置2的组合式加热工艺。151.实施例七152.如图7所示，轧钢加热炉组合式加热工艺结构采用多座电感应加热装置2并列使用的加热方式，轧钢加热炉组合式加热工艺结构包括并列设置的多个燃气加热炉1，多个燃气加热炉1的入口设置入炉辊道3，多个燃气加热炉1的出口设置出炉辊道4，出炉辊道4上并列设置多个电感应加热装置2。各电感应加热装置2位于燃气加热炉1沿工件运行方向的一侧，与出炉辊道4同轴且沿出炉辊道的工件运行方向相反的方向上设置直轧衔接辊道5。燃气加热炉1可采用端进端出、侧进侧出、端进侧出、侧进端出的结构形式。153.电感应加热装置2可以采用多座电感应加热装置并列使用，既可以用于应对大产量生产的离线感应加热，保证电感应加热装置与燃气加热炉、轧机间的生产节奏相匹配；也可以用于应对多规格钢坯的生产需要，即不同的钢坯规格采用不同的感应线圈，可实现整体快速更换。多座设备间采用整体移动方式，单座设备具备足够的长度来快速加热钢坯。多座设备间采用整体移动方式，单座设备具备足够的长度来快速加热钢坯。154.实施例八155.如图8所示，轧钢加热炉组合式加热工艺结构采用多座电感应加热装置2并列使用的加热方式，轧钢加热炉组合式加热工艺结构包括并列设置的多个燃气加热炉1，多个燃气加热炉1的入口设置入炉辊道3，多个燃气加热炉1的出口设置出炉辊道4，出炉辊道4上并列设置多个电感应加热装置2。对一些空间布置受限制的场合，电感应加热装置2可以位于燃气加热炉1与工件运行方向相反的方向的一侧，电感应加热装置2远离燃气加热炉的一侧设置直轧衔接辊道5。燃气加热炉1可采用端进端出、侧进侧出、端进侧出、侧进端出的结构形式。156.钢坯在燃气加热炉1加热至一定温度后，出炉后先反向(图8中向右)输送进入电感应加热装置2，快速加热至工艺要求的温度后，再反向沿工件运行方向(图8中向左)快速输送至轧机进行轧制。157.同样的，电感应加热装置2可以采用多座电感应加热装置并列使用，既可以用于应对大产量生产的离线感应加热，保证电感应加热装置与燃气加热炉、轧机间的生产节奏相匹配；也可以用于应对多规格钢坯的生产需要，即不同的钢坯规格采用不同的感应线圈，可实现整体快速更换。多座设备间采用整体移动方式，单座设备具备足够的长度来快速加热钢坯。此种布置方式可以用于现有轧线的改造。同样的，该布置方式也可以与直轧辊道连接，满足采用电感应加热装置直轧补热的工艺要求。158.实施例九159.如图9所示，轧钢加热炉组合式加热工艺结构采用的侧进侧出燃气加热炉1后设置电感应加热装置2的组合加热方案，即包括燃气加热炉1，燃气加热炉1为侧进侧出结构，燃气加热炉1的入口一端的侧部设置入炉辊道3，燃气加热炉1的出口一端的侧部设置出炉辊道4，入炉辊道3和出炉辊道4的工件运行方向均与燃气加热炉的工件运行方向呈垂直设置；出炉辊道4上设置电感应加热装置2，电感应加热装置2位于燃气加热炉1与工件运行方向相反的方向的一侧。电感应加热装置2远离燃气加热炉1的一侧设置直轧衔接辊道5或返回辊道。160.本实施例的加热方法如下：包括以下步骤：161.步骤a、电感应加热装置2位于所述燃气加热炉1与工件运行方向相反的方向的一侧，钢坯经过入炉辊道3送入燃气加热炉1内；162.步骤b、在燃气加热炉1内，钢坯被加热至设定温度；163.步骤c、钢坯出炉先反向(图9中向左)进入电感应加热装置，加热至工艺要求的温度；164.步骤d、钢坯自电感应加热装置再反向(图9中向右,沿设定的工件运行方向)快速输送经过燃气加热炉的出料悬臂辊道(现有技术)后,送往轧机进行轧制。165.此种布置方式也可以适用于现有轧线的改造。同样的，该布置方式也可以与直轧辊道连接，满足采用电感应加热装置直轧补热的工艺要求。166.实施例十167.如图10所示，侧进侧出的加热炉在空间布置受限时，轧钢加热炉组合式加热工艺结构中，燃气加热炉1的入口一端的侧部设置入炉辊道3，燃气加热炉1的出口一端的侧部设置出炉辊道4，燃气加热炉1的出口一端还设置旁通辊道9，旁通辊道9上设置电感应加热装置2，出炉辊道4与工件运行方向相反的方向设置出口反向辊道10，出口反向辊道10与电感应加热装置2之间设置移钢装置11，移钢装置11远离电感应加热装置2的一侧设置直轧衔接辊道5。168.本实施例的加热方法如下：包括以下步骤：169.步骤a、钢坯经过入炉辊道3送入燃气加热炉1内；170.步骤b、在燃气加热炉1内，钢坯被加热至设定温度；171.步骤c、钢坯出炉先反向(图10中向左)输送，经移钢装置11进入旁通辊道9上的电感应加热装置2，快速加热至工艺要求的温度；172.步骤d、钢坯自电感应加热装置输出后并入出炉辊道4，沿工件运行方向送往轧机进行轧制。173.此种布置方式也可以适用于现有轧线的改造。同样的，该布置方式也可以与直轧辊道连接，满足采用电感应加热装置直轧补热的工艺要求。174.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。









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