D0I:10.13374/j.issnl001-053x.1987.s3.011 18.5吨沸腾钢方锭液芯加热及液芯轧制新工艺 攀枝花钢铁公司北京钢铁学院（热能系、压加系） (1981-1982) 我国初轧生产，都是待钢锭完全凝固后再送均热炉进行加热和轧制成坯。如何利用 钢锭液芯的凝固潜热，不加热或补充少许热量进行轧制，即进行液芯加热及液芯轧制， 这种方法国外已有报导。 1980年攀钢和北京钢铁学院进行沸腾钢液芯加热和液芯轧制的研究工作。北京树铁 学院通过模拟实验和热工理论计算，分析了热芯轧制和普通轧制在变形上的差异以及不 同液芯率对各轧制道次的影响，确定液芯率≤6%的范围内进行液芯轧制是可行的。并 找出了液芯加热、液芯轧制与传搁时间、在炉时间及热负荷之间的关系，确认8.5吨沸 腾钢方锭传搁时间小于70~80分钟才有条件液芯轧制，在炉时间与传搁时间之和在120 分钟左右，出炉钢锭液芯率≤6%。在上述理论研究基础上，攀钢进行了36炉工艺性试 验，并于1982年正式投入试生产，1~5月共试生产531炉7965个液芯钢锭，其经济效果 是显著的，均热炉燃料消耗由0.20×106千卡/吨锭降为0.04×106千卡/吨锭，下降80% 生产能力由23吨/时提高到31.2吨/时，提高30%以上。每年增加利润450万元。同时减 少烧损0.5%，延长了炉体寿命。 此项成果荣获1982年冶金部科技成果三等奖，1985年荣获国家科委科技进步三等 奖。 2沸腾钢扁锭液芯加热及轧制节能工艺的研究 本溪钢铁公司 北京钢铁学院热能系 (1982-1984) 过去初轧生产都是扁锭凝固后再送均热加热和出炉轧制。沸腾钢瑞锭液芯加热和 轧制节能工艺是扁锭尚未完全凝固（即有液芯）就装炉，这时扁锭不仅有大量的显热， 且有液心的潜热，可用于均热扁锭自身，固此品锭在炉内少许补充热量，在含有适址 液芯条件下轧制，从大幅度的降低均热炉燃耗，显著缩短扁锭的在炉时间。 本工艺可大幅度降低均热炉加热扁锭的燃料消耗，提高均热炉产量，减少钢锭烧 损，降低电耗。 :术课题的技术关键是： 建立川！于品锭的维热过程数学模型，用它来计算任意冷却和加热条件下痛锭的 热状态（温度场、液芯率、载热量等），从而确定该工艺的控制参数，： 7
吨沸腾钢方锭液芯加热及液芯轧制新工艺 攀 枝 花 钢 铁 公 司 北 京 钢 铁 学院 热 能 系 、 压 加 系 一 我 国初轧 生产 ， 都 是待钢锭 完全 凝 固后再送 均热炉进行加 热和 轧 制成 坯 。 如何 利川 钢锭液芯 的凝 固潜 热 ， 不加 热或 补充 少许 热量进行轧 制 ， 即进 行 液 芯 加 热 及液 芯 轧 制 ， 这种方法 国外 已 有 报 导 。 年攀钢 和 北 京钢铁 学院进 行 沸腾钢液芯加 热 和液 芯 轧 制的研 究工 作 。 北 京钢铁 学院通 过模拟实验和 热工 理 论计算 ， 分 析 了热 芯轧制 和 普通 轧 制在变形 上的 差异以 及 不 同液芯率对各轧 制道次 的影 响 ， 确 定液 芯率 ‘ 的范围 内进 行 液芯 轧 制是可 行 的 。 井 找 出 了液芯 加 热 、 液 芯轧 制 与传搁 时 间 、 在炉 时间及 热 负荷 之 间的关 系 ， 确 认 吨 沸 腾钢方 锭 传搁 时间小 于 一 分钟 才有 条件液 芯 轧 制 ， 在炉 时间与传搁 时 间之和 在 分钟左右 ， 出炉钢 锭 液 芯 率 三 。 在 上述 理论研 究基 础上 ， 攀钢 进 行 了 炉 工 艺性试 验 ， 并 于 年正式 投入试 生产 ， 月共试 生产 炉 个 液 芯钢 锭 ， 其经 济 效果 是显著的 ， 均热炉 燃料消耗 由 “ 千 一 七 吨锭 降 为 “ 千卡 吨锭 ， 下降 生产能 力 由 吨 时提 高到 吨 时 ， 提高 以 上 。 每 年增加 利 润 万 元 。 同 时减 少烧损 ， 延 长了炉 体 寿命 。 此 项成果 荣 获 年冶 金部科技 成果 三 等奖 ， 年荣获 国家 科委科 技 进 步 三 等 奖 。 沸腾钢扁锭液芯加热及轧制节能工艺的研究 本 溪 钢 铁 公 司 北 京 钢 铁 学院 热 能 系 一 过 去初轧 生 产 都 是扁锭 凝 固后 再送 均热 炉加 热 和 出炉轧 制 。 沸腾 钢 扁 锭 液芯 加 热和 轧 制 节能工 艺 是扁锭 尚未完全 凝 固 即有 液 芯 就 装 炉 ， 这 时扁锭不 仅 有 大 量的显 热 ， 比有 液 芯 的 潜 热 ， 可 用 于均热扁锭 白身 ， 固此 扁锭 在炉 内少许 补充 热 量 ， 在 含有适量 液芯 条 件下 轧 制 ， 从而 大 幅 度 的降低 均热 炉 燃耗 ， 显 著缩 短扁锭 的在炉时 间 。 卞工 艺可 大幅 度降低 均热炉加 热扁锭的燃 料 消耗 ， 提 高 均热炉 产 量 ， 减 少 钢锭烧 损 ， 降低 电耗 。 才 课题 几 技 术关 键 是 建立 适 川 于扁锭 的三维 热 过程 数学模 型 ， 用 它 来 计算任意冷 却和 加 热 条 件 下扁 锭 的 热状 态 服度场 、 液 芯 率 、 载 热 量等 ， 从 而 确定 该工 艺的控 制参 数 ， 如 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1987．s3．011
1、浇注扁锭的全凝时间； 2、实现扁锭液芯加热的传搁时间范围； 3、实现扁锭液芯轧制的传搁时间和在炉时间范围， 4、实现扁锭液芯加热和轧制的炉温制度和供热制度。 通过研究非在本溪钢铁公司用于生产，达到的主要技术指标和经济效益！下： 1、扁锭热装炉的均热炉纯加热燃料消耗由1983年的0.27×10心大卡/吨锭降到 0.082×106大卡/吨锭，下降70%： 2、扁锭氧化烧损（指热锭）由1983年的1.34%降为0.89%，下降1/3： 3、轧机和鼓风机电耗下降3.12度/吨锭， 4、均热炉产量水平与1983年相比提高1.5倍。 以1983年本钢80万吨沸腾钢扁锭产量计算，如有30%实现该工艺侧全年仅节约燃 料、减少氧化烧损、降低电耗三项的价值可达72万元，如有充足的钢锭供应，则产量水 平提高可增收扁锭加工费用将在1000万元以上。 本钢现场生产实践表明该工艺是先进的，经济价值是大的。其它厂和其它尺寸的扁 锭可按本研究所提供的方法得出实现该工艺的控制参数。本工艺可以推广应用于所有沸 腾钢扁锭，在全国轧扁锭的初轧厂研究试用。 本项成果于1984年12月通过了治金部组织的技术鉴定。并荣获治金部1985年科技进 步二等奖，1985年荣获国家科委科技进步三等奖。 十种冶金炉窑热平衡测定与计算方法 北京钢铁学院热能系 (1981~1984) 七十年代末，随着节能工作广泛深入地开展，炉窑热平衡测定工作也在全国范围 内全面而迅速地展开，非成为炉窑热诊断的重要手段。但是，由于缺乏统一的规定，各 单位在测试工其的合理性和精确性、测定项目的必要性和充分性、计算方法的正确性和 准确性、分析建议的广度和深度等方面都存在程度不同的差异，有碍于对炉窑的热诊断 和相互间的比较。 基于上述情况，治金工业部于1981年底组织了治金系统的有关单位编制冶金炉窑热 平衡测定与计算方法的统一标准。经过两年多的共同努力，在理论研究和典型测定的基 础上，制定出“十种治金炉窑热平衡测定与计算方法暂行规定”。该规定正式领布和公开 出版后，不仅推动了窑热平衡测定的开展和提高了炉窑热平衡测定的水平，而且与“ 钢铁企业能源平衡及能耗指标计算方法”-一起获得了首届国家技术进步：等奖。 我院做为主要参加单位和主要负责人之一参加了上述工作。在工作过程中，我院研 制的高温气体测温仪和双用气体温度仪已被肯定和推广使用，我院提出的国内外尚未见 线的炉门逸气量的正确计算方法已被采纳于各种炉密，我院提出的用碳平衡计算炉气 8
、 浇注扁锭的全凝时 ’ 、 实现扁锭 液芯 加 热的 传搁 时 间范 围 、 实现扁锭液芯 轧 制 的传搁 时间和在炉 时 间范 围， 、 实现扁锭液 芯加 热和 轧 制的炉温 制度和 供热 制度 。 通 过研究并在木溪钢铁 公 司用 于 生产 ， 达到的主 要 技术指 泳和经 济 效益 如 卜 、 扁锭 热装炉 的均热炉纯加 热燃料 消耗 由 年的 “ 大 长 吨 锭 降 到 “ 大卡 吨 锭 ， 下降 、 扁锭氧化烧损 指热锭 由 年的 降 为 ， 下降 、 轧机和鼓风 机电耗 下降 度 吨锭 、 均热炉产量水 平与 年相比提高 倍 。 以 年本钢 万吨 沸腾钢扁锭产量计 算 ， 如 有 实现 该工 艺则全 年 仅 节 约 燃 料 、 减少 氧化烧损 、 降低 电耗 三项的价 值可达 万 元 ， 如有充 足 的钢锭 供应 ， 则产量水 平提高可增收扁锭 加工费用将在 万 元以 上 。 本钢现场 生产实践 表明该工艺 是先进 的 ， 经 济价 值是大 的 。 其它厂 和其它尺寸的扁 锭可 按本研究所提供 的方法 得 出实现该工艺的控制参数 。 本工 艺可以 推广 应用于所有 沸 腾钢扁锭 ， 在全 国轧扁锭 的 初轧厂研究试用 。 本项成果干 年 月通 过 了冶 金部组织 的技术鉴 定 。 并荣获冶 金部 年科技进 步二等奖 ， 年荣获 国家 科委科技进 步三 等奖 。 种冶金炉窑热平衡测定与计算方法 北 京钢 铁 学院 热 能 系 七 十年代末 ， 随着节能工 作广泛 而深入地开 展 ， 炉窑热平衡测定工 作也在全 国范围 内全面而迅速地 展开 ， 少卜成 为炉 窑热诊断 的重 要 手段 。 但是 ， 由于缺乏统 一 的规定 ， 各 单位在测试 工 具的 合理性和精 确性 、 测 定项 目的必 要性和充 分性 、 计 算方 法 的正确性和 准确性 、 分析建议 的广 度和 深 度 等方 而都 存在程 度 不 同 的 差异 ， 有碍 于对炉 窑 的热 诊 断 和 相互 间的 比较 。 基于上述情况 ， 冶金工业部于 年底 组织 了冶 金 系统 的 有关 单位编 制冶 金炉窑 热 平衡测 定 与计算方 法 的 统一标准 。 经 过 两年 多的 共同努力 ， 在理 论研究和 典型测定 的基 础 上 ， 制定 出 “ 十种冶 金 炉窑热平 衡测 定 与计 算方 法暂行 规定 ” 。 该规定正 式颁 布和公 开 出版后 ， 不仅推 动 了炉 窑热平衡测 定 的开 展 和提 高 了炉 窑热平衡 测定 的 水平 ， 而且 与 “ 钢铁 企 业能源 平衡及 能耗指标计 算方 法 ” 一起获 得 了首 届 国家技术进 步 二三等奖 。 我院做 为主 要参加单位和 主 要 负责 人之一参加 了上 述工 作 。 在工 作过程 中 ， 我院研 制的 高温 气体测温 仪和双 用 气体温 度仪 已被 肯定和 推广使用 ， 我院提出的国内外 尚未见 载 的 炉 门逸 气 量的正 确 计 算方 法 已 被采纳 于各种炉窑 ， 我 院提 出的 川碳 平衡 计 算 炉 气