CN1505687A - 增强在炉中处理的产品的冶金质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对特别在再加热炉中的处理过程中的产品产生的热曲线图的改进。本发明的特征在于，它包括减少产品的处理时间，同时提高可获得的加热功率，从而能够减小脱碳层的厚度，和/或异极矿层的厚度，从而减少熔化损失。

Description

增强在炉中处理的产品的冶金质量的方法

技术领域

本发明涉及一种用于增强在炉中，特别是在再加热炉中处理的产品的冶金质量的方法。本发明适用于任何类型的产品，但尤其适用于在再加热炉中处理的产品，如条坯、块坯、棒材或板坯，或者钢铁厂在其生产线上使用的任何其它产品(如片材或板材、管材等)。更具体地，本发明涉及一种在炉中处理冶金产品的方法，其中，将待处理的产品引入炉中，然后在将其从炉中取出之前对其进行所希望的处理，该炉包括用于使炉中各区域(的温度)升高到一个可变温度的加热装置特别是燃烧器，这些区域中的气氛可根据上述炉中所述区域而具有相同或不同的成分。

技术背景

当在热处理过程中升温到高温时，钢(或任何其它产品，特别是金属或铁或钢产品)的环境经常是使金属氧化的气氛。一方面，这种气氛可能会导致金属氧化而形成一氧化皮的表面层，另一方面，可能会导致钢的脱碳，在工件表面附近产生碳浓度梯度。

这些工件表面上的变化的区域主要由两部分构成(见图1)，一个位于气氛侧(上部氧化皮)，另一个靠近金属(混合区域)。

上部一般由三层致密的氧化层构成：一非常薄(厚度为几微米)的Fe₂O₃氧化物(赤铁矿层)，一磁铁矿层(Fe₃O₄)(约全部氧化皮的4％)，和一个厚的氧化物FeO层(铁酸盐层)(约为全部氧化皮的95％)，该氧化物FeO层根据再加热时间和再加热温度而具有或多或少的孔隙度。

按照抛物线法则，这种氧化皮的增加是由Fe²⁺离子扩散到铁酸盐层和磁铁矿层中以及氧气O^2-扩散到赤铁矿中来控制的。

根据钢的属性，底部或者混合区域具有或大或小的厚度。它位于金属/氧化皮的界面，包含FeO与FeO和某些合金元素的氧化物反应而产生的产品的混合物。该底部同样由例如脱碳或内部氧化等各种现象交替的金属区域构成。脱碳是这样一个现象，它涉及与FeO氧化皮(和/或H₂O)反应的碳的固态扩散。由于工业氧化皮对于由碳的氧化而产生的气态产品(特别是CO)的可渗透性使这种氧化几乎是在金属表面上发生。因此在处理温度下脱碳受到碳的扩散的限制，并由于形成的气体(CO)能够从氧化皮-钢界面逸出而更加有利。

铁或钢产品可能根据所施加的热曲线图以及气氛(特别是O₂，H₂O和CO₂含量)的成分而氧化(氧化皮)和脱碳(在高碳钢情况下更是这样)。在这两种情况下，钢制造者将不得不对其工件进行另外的加工，以消除这些表面缺陷。可通过各种去氧化皮技术去除氧化物层，但形成工件整体部分的脱碳层则不能轻易“消除”：产品的表面缺乏碳原子，因而降低了产品表面上的机械特性(寿命、硬度等)。

因此在再加热炉中钢的氧化和脱碳导致原材料损失的所谓的“点火损失”，以及产品表面特性的退化，这对于钢制造者是不利的。

在再加热工序结束时同样会影响产品最终质量的一个主要限制条件是产品的最终温度及其热均匀性，不论在炉中发生何种加热历史(某一温度水平经历的时间，在轧钢机发生事故后生产率下降，等等)都是这样。热均匀性的任何缺乏都会导致最终产品的结构缺陷以及后面的机械脆化。这些缺陷还可导致轧钢机的某些部件(特别是轧钢机机架)停止甚至断裂。

对产品冶金质量的任何优化都必须满足关于产品热均匀性的限制。在操作者对炉进行操作的过程中，控制并满足产品的温度上升是确保最终满足热均匀性限制的关键因素。

本领域技术人员知道，为了避免脱碳和氧化，建议在由亚燃烧提供的保护气氛(使用产生对钢来说中性甚至是还原的气氛的富含燃料的混合物)下工作。该方法用于镀锌工艺(例如参见1996年[工程技术]中由E.Buscarlet所著的[连续镀锌和镀铝])。

从US-A-4415415中还知道，在含有占体积的至少3％的氧气的气氛中处理产品，并在炉的整个长度上进行，因而会不可避免地形成氧化皮，但能够控制氧化皮的质量，在这些情况下氧化皮会变得无粘附性并易于清除。

专利EP-A-0767353还提出通过对炉进行分区，也就是通过将炉分隔成若干个在其中推荐(使用)高度氧化气氛的腔室而改变炉气氛，从而能够控制氧化皮的形成和质量。在这种情况下，点火损失不仅没有减少，反而增加，只有氧化皮的质量受到控制。

因此现有技术中已知的各种方法建议在氧化气氛或者还原气氛中处理产品。

在处理钢产品的情况下使用这些方法还有另外的缺点。这是因为能够测量所涉及的气氛的氧化或还原特征很重要。在实施这些工艺的过程中可获得的仅有的信息是通过测量探头提供的，这些测量探头位于顶部，也就是远离产品表面，或者位于炉的烟道中。因此这些测量值不代表与产品直接反应的气氛的成分。通常，唯一可测量的气氛的参数是氧气含量。这个信息一般是不充分的-因为离开炉的烟雾中的氧气量为零并不必然表示与金属工件接触的炉气氛正在还原钢(例如参见由British Gas于1992年出版的“燃烧工程和气体利用”，第23页)。根据申请人，H₂O和CO₂同样对炉料具有氧化作用，并与氧化皮形成反应以及脱碳原理有关。目前还不知道如何简单而快速地测量这些成分。

为了操作炉并满足产品的热均匀性的最终限制条件，操作者根据炉料以及生产的类型采用一种用于给定炉的给定产品的初始温度曲线图。这种曲线图由于操作者的专门技能而为操作者所知，或者通过图表计算出来，或者用适当的软件计算出来。

操作者和/或炉操作软件可获得的仅有的信息是由位于炉顶部的一个或多个热电偶提供的。这些热电偶位置远离炉料，且不代表由燃烧器下面的炉料接收的热通量。因此必须估计联系(所测量的)顶部温度与炉料温度(有用信息)的关系。该关系是(在操作者的专门技能的基础上)根据经验确定的，或者是用炉操作软件计算出来的。

不仅这种测量只是对必要信息的间接测量，而且可以证明所估计的关系随着炉的老化、各种炉料的热特性以及所使用的燃料的类型而越来越不精确。

最后，这种测量是在通常位于炉轴线上的某一点进行的测量，它不考虑上述参数在炉的整个宽度上可能产生的变化。

没有在尽可能靠近产品的位置进行测量的后果是，不能精确地知道加热这些产品的工艺的特征时间。还发现，这些特征对于上述产品的氧化和脱碳动力学有较大影响，对于这些时间的不精确的估计使产品的最终冶金质量产生严重后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作炉(温度、气氛成分)的方法以及相关的控制程序，以致能够优化产品的冶金质量以及炉的点火和热效率的损失。

根据本发明的方法能够避免上述缺陷，并可实现上述目的。

根据本发明的方法的特征在于，待处理的产品的温度在将其引入炉中的时刻与将其从炉中取出的时刻之间升高，温度上升曲线在产品被引入炉中的时间t0与产品到达650℃的表面温度的时间t1之间的第一时间段内具有一个升高的坡度，在时间t1与产品到达比待处理产品离开炉时所希望的最终表面温度低约15％的温度的时间t2之间具有一个大致恒定的坡度，而在时间t2与待处理的产品离开炉的时间t3之间具有下降的坡度，该方法中炉的加热功率相对于仅使用空气/燃料燃烧器时的功率提高，从而至少在时间t1与t2之间的某处理时段内提高使待处理的产品的温度升高的曲线的坡度，从而缩短对待处理产品进行处理的时间，并相应地减小形成于产品表面上的脱碳层和/或氧化皮层的厚度。

优选地，炉的加热功率的提高是通过氧气燃料燃烧器(oxyfuel burners)而实现的，这些氧气燃料燃烧器构成炉的至少一部分加热装置，特别是对应于产品在时间t1与t2之间到达的区域的一部分炉的加热装置。还能够将这个或这些氧气燃料燃烧器设置于靠近上述区域的区域中，这样能够间接地(在时间t1和t2之间在产品到达的上述区域)实现功率的同等提高。

通常，传送到构成炉的至少一部分加热装置的氧气燃料燃烧器的氧化剂，包括至少88％的氧气，优选地大于90％的氧气，甚至更优选地大于95％的氧气。

通常，发现在产品表面到达700℃至800℃温度之间处理产品的时间减少了其参考值的15％至50％，优选地减少其值的20％至35％，而在产品表面到达700℃温度与最终温度之间的处理时间减少了其参考值的3％至25％，优选地减少了其参考值的7％至15％。

优选地，根据本发明，通常单独或与本发明的其它变型结合使用，炉中的气氛作为冶金产品的表面温度的函数而沿炉的长度变化。

根据本发明的第一个变型，单独或与本发明的其它变型结合使用，当被处理产品表面的表面温度T大于或等于均衡温度T_均衡时，与待处理产品接触的炉中的气氛含有约占体积0.5％至5％的氧气，优选地占体积1.5％至4％的氧气，该均衡温度T_均衡等于产品离开炉时的表面温度(卸料温度)的85％。优选地，均衡温度T_均衡等于卸料温度的90％。

根据本发明的另一个变型，单独或与本发明的上述变型结合使用，当产品表面的表面温度T高于700℃而低于产品的均衡温度时，与待处理产品接触的炉中的气氛具有小于几百ppm的氧气浓度，以及占体积0.1％至15％优选地占体积0.5％至5％的CO浓度，所述均衡温度定义为等于产品离开炉时的表面温度(卸料温度)的90％。

根据本发明的又一个变型，单独或与上述变型结合使用，当产品表面的表面温度T低于700℃时，与待处理产品接触的气氛具有占体积0.5％至4％，优选地占体积2％至3％的氧气浓度。

本发明可通过优化炉中的加热曲线图而优化产品的冶金质量，同时改善了对于炉中气氛的成分曲线图的控制。这种控制连续地监控炉的各区域中的O₂和/或H₂O和/或CO₂的含量，和/或优选地用二极管激光器实现待处理产品的表面温度。这种TDL(可调谐二极管激光器)系统实际上能够测量气态样品沿激光束的光路长度的平均浓度。关于二极管激光器特别是TDL型二极管激光器的进一步细节，可参见1998年9月的“机械工程科学与技术”的第545至562页中，由Mark G.Allen所著的名称为“用于气体动态和燃烧流的二极管激光器吸收传感器”的文章，该文章作为参考引入本文中。通常，这些二极管激光器是激光辐射源，其中一些在室温下工作，而另一些必须被冷却。一般可通过改变注入激光源中的电流而在一个波段范围内对所发射的激光束进行调谐。这时所有需要做的是选择激光束源，该激光束源能够在对应于希望检测的样品/成分的吸收光谱的至少一个特征线的波段范围内调谐。优选地，二极管激光器将靠近产品表面设置，其距离在1毫米至15厘米之间，优选地在2厘米至6厘米之间变化。在产品表面区域中，O₂、H₂O和CO₂局部压力和温度包含在上述机理即氧化皮形成和脱碳中。这种尽可能靠近表面的监控还能够发预测工具，并正确地实施所提出的方法。

附图的简要说明

结合附图，可以从下面的非限制性示例中更好的理解本发明，其中：

-图2表示根据本发明的方法控制的、作为时间的函数的产品温度变化的特征曲线；

-图3表示本发明应用于再加热炉；

-图4表示根据本发明对产品温度上升的控制；

-图5表示作为时间的函数的再加热炉中的温度曲线；

-图6表示作为时间的函数的氧化皮数量变化的曲线；

-图7表示作为时间的函数的氧化皮数量变化的另一个曲线。

具体实施方式的描述

图2中，曲线(21)代表产品的加热曲线，例如在再加热炉中的条坯或板坯的表面温度。根据该曲线，能够分别对应于产品引入炉中的时间t0、表面温度达到650℃时的时间t1、表面温度等于产品表皮的最终(或卸料)温度T_out的85％时的时间t2、以及产品以其最终温度T_out卸料时的时间t3而界定时间t0、t1、t2和t3。从而对应于产品表面在t1和t2之间经过的时间限定时间间隔Δ1。还可以对应于产品在t1和t3之间经过的时间限定时间间隔Δ2。

根据本发明的方法在于将时间Δ1减少了其参考值的8％至40％，优选地减少了其参考值的10％至30％。这样，与利用本领域技术人员进行炉操作或者利用温度图表或适当软件进行炉操作的现有技术方法相比，根据合金元素的含量，具体地是碳含量，可以将脱碳层的厚度减小至少20％。特别是时间Δ1的减少，导致与650℃以及炉出品处的表面温度的85％对应的时间t1和t2之间的曲线51的坡度相比，曲线52的坡度增加，根据本发明的方法，这是很重要的，因为已经证明，如果希望获得所希望的减小，正是在这些温度范围内有必要增加产品的加热曲线坡度。

同样，本发明能够将时间Δ2减少其参考值的5％至30％，优选地减少其参考值的7％至15％之间。这样能够根据钢的属性将氧化皮的质量减小5％至30％。

根据本发明，通过在产品位于炉中的时间段内增加传递到产品上的能量，实现了时间Δ1和Δ2的所述减少。这可通过增加可获得的能量(通过借助于明火燃烧器、辐射管或其它电阻元件或感应加热元件增加能量源)，或者通过提高可获得能量的效率(通过填加燃烧气体例如氧气高达100％的纯度，优选地到达O₂占体积的90％以上)而实现。

通过必须满足产品在离开炉时的热均匀性的限制条件而确定Δ2的最大降少值，该限制条件自身由产品中的热传导性控制。

与给定的参考条件相比(给定炉以及给定产品的给定小时产量，及因而给定运行速度)，时间Δ1和Δ2的减少量对应于炉的缩短或者产品运行速度的提高量。

本发明的第二方面在于控制炉中沿产品穿过炉而行进的路径的整个长度的气氛样品的成分曲线图。

事实上，气氛的成分，也就是说，特别是气氛中氧化成分(O₂，H₂O，CO₂)的含量，是一个参数，该参数对于产品的冶金质量有影响。因而对于一个给定的热曲线图，能够通过根据所述炉区域保持较高或较低的氧气含量而优化产品的质量。

图3中示出一个再加热炉，表示了其中产品(35)进行的方向以及烟雾的流动方向。曲线(30)表示产品的温度上升。

当炉料(35)运行通过再加热炉时，它在区域(32)中经历第一个温度上升。然后达到温度T_脱碳。在钢的情况下该温度一般是700℃，而钢中的碳含量越高，则该温度的脱碳灵敏度越大。在T_脱碳以上，并存在氧化成分的情况下，脱碳和氧化皮形成反应速度提高：在钢的情况下，氧化皮形成变得有效时的温度约为800℃。产品穿过区域(33)，然后当产品处于温度T_均衡(一般是1100℃时)，进入均衡区域(34)。在非常高的温度下，该区域将产品带到其最终温度(T_最终，一般是1200℃)，并且该区域对于氧化皮的形成特别关键。

在该炉上设有三个用于安装二极管激光器的口。口(36)位于均衡区域(34)中，口(37)位于加热区域(33)中，口(38)位于包含所谓回收区的区域(32)中，而口(39)位于烟道(31)中。

根据本发明，由口(36)、(37)、(38)、(39)测量氧化样品的浓度，每个口(通过光纤)接收一个激光束或者一个激光束发射器，一个接收器设置在炉的相对壁中(或者一个平行于入射光束向回传送光束的镜子，接收器置于发射器旁边)。

根据本发明，在区域(32)中(温度低于T_脱碳)，必须调节用于区域(32)中的燃烧器的燃料和氧化剂的流速，从而在该区域(32)中的气氛中产生由对应的二极管激光器测量的占体积0.5％至4％优选地占体积2％至3％的氧气含量。

如果均衡区域(32)中没有安装燃烧器，则可通过借助于喷管如氧气喷管增加氧化剂而进行纠正，喷射量通过由二极管激光器测量的氧气含量来控制。

通过该区域(32)中的口(38)或口(39)，也就是说，在监控相同的氧气含量的烟雾提取管处，优选地尽量靠近产品进行测量。如果测量显示氧气缺乏，则必须通过调节燃烧器来进行纠正从而提高氧化剂(氧气)向区域(32)或前一区域的燃烧器的流动速度。

在区域(32)中，将形成一个Fe₂O₃和Fe₃O₄的保护层，并由于烟雾中残留的氧气增加。这些氧化物将造成对更多塑性氧化物如FeO和FeSiO₄的损害，在这种情况下这会导致很强的氧化皮粘附。此外，在低温下，对于位于前述范围内(占体积0.5％至4％)的氧气部分压力较快地建立了保护条件(在氧化的抛物线阶段)。

在区域(33)中(温度高于T_脱碳但低于T_均衡)，必须根据本发明对区域(33)中的燃烧器的燃料和氧化剂流速进行调节，从而使气氛中的氧气含量接近零。气氛中的氧气将被耗尽，因而燃料，特别是CO，将过多。由于通过口(37)完成测量，将以这样的方式调节燃烧器，即O₂的浓度接近于零，而CO的浓度在占体积0.1％至15％范围内，优选地在占体积1％至10％之间。在这个温度较高的区域中，要求通过减小氧化样品(O₂，CO₂，H₂O)的浓度来尽可能限制氧化皮的形成和脱碳。

在区域(34)中(温度高于T_均衡)，必须根据本发明对区域(34)中的燃烧器的燃料和氧化剂流速进行调节，从而使气氛中氧气含量占体积0.5％至5％，优选地占体积1.5％至4％。通过口(36)尽可能靠近产品进行对该浓度的测量，其距离为1毫米至15厘米。在该区域中和存在氧气的情况下，脱碳层由于氧化而被消耗，并伴随着氧化皮多孔性的提高，这有利于在炉外去除氧化皮。

口(39)用于在全部时间内检查被排出之前的烟雾中的CO浓度和O₂浓度。

当根据本发明以这种方式控制气氛时，根据钢的属性使氧化皮的质量减少5％至25％。

相似地，作为一个普遍原则，可以注意到，根据合金元素的含量，特别是碳含量，脱碳层的厚度减少至少10％。

通过控制气氛而获得的增益与通过上述减小Δ1和Δ2而获得的增益是并存的。

图4表示根据本发明对产品的温度上升进行监控。本发明在于监控产品的温度上升，并通过利用二极管激光器系统一个区域一个区域地并在炉料上方几厘米处进行局部测量而调节燃烧器。

图4中表示根据现有技术，产品(42)以及热电偶(48)在炉(41)中的位置。通过热电偶(48)进行的测量给出了在炉轴线上但远离产品(42)的一个温度值。

根据本发明，安装有一个或多个二极管激光器，以测量在炉的宽度上沿光路的平均温度值。这种设置使得：

-沿炉进行平均值测量，这与顶部的不连续测量相比更能代表产品；

-靠近产品进行测量，因而与产品的表面温度直接相关，产品的表面温度与和上述表面接触的气体的温度相平衡；

-对顶部温度与产品温度之间的关系进行量化，这在现有技术中完全是根据经验来建立的(通过保持顶部热电偶)。

图4中，测量点的数量在这里限制为三个。优选地，在炉中使用1至10个测量点。

炉(41)里装有位于产品(42)上方的口(43，44，45)。

炉操作者必须尽可能接近地遵守产品的温度上升曲线图(47)。该曲线图通过操作者的经验或者通过图表或者借助于炉操作软件提供给操作者。

为了控制产品温度上升(47)，迄今为止本领域技术人员仅获得了指示沿炉轴线的顶部温度的曲线(46)，炉顶部的热电偶(48)传送例如一个如该曲线中所示的测量点。根据本发明，本领域技术人员现在能够实现沿与产品的表面温度直接联系的曲线(47)进行的测量。因此操作者能够改变燃烧器的功率，以发现曲线(47)上所希望的温度水平。如果所测量的温度过低，操作者将提高靠近测量点的区域中的加热功率。相反，如果所测量的温度过高，则操作者将减小靠近测量点的区域中的功率。

本发明还具有下面的优点：

某些炉使用所谓的“Niveau 2[Level 2]”软件，以不论加热条件如何，根据给定的初始曲线图使产品温度重新上升。到目前为止，本领域技术人员没有得到任何连续确认该软件的效果的测量。本发明的另一个方面在于，该软件与根据本发明的对产品的直接测量相联，从而能够系统地实时核实预期的产品温度。

例1：

借助于图5对第一个示例性例子进行描述，图5中示出与一个长条坯再加热炉相关的加热曲线(51)。在实施本发明之前，用燃烧器进行燃烧，其燃料是天然气，其氧化剂是预热的空气。(在该图5中，当与现有技术中的曲线51相联系时，参数t1，...和Δ1，...放在括号中，当它们表示曲线52时没有括号)。

本发明的实施的特征在于，更换现有的燃烧器，其氧化剂是空气，燃烧器中的氧化剂的浓度大于21％体积比，优选地大于88％体积比。更优选地，氧化剂是工业纯氧气。相关的加热曲线是曲线(52)。应当注意到，时间Δ1和Δ2分别从2100秒降到1700秒，从5300秒降到4800秒。通过利用位于针对图3和图4所述位置的二极管激光器装置，或者任何能够适当控制该加热曲线图的测量装置监控图5中的加热曲线，极大地提高了根据曲线(52)获得的该方法的冶金质量。

图6中示出使用上述方法产生的氧化皮的数量。氧化皮(61)的数量与参考情况相关，氧化皮曲线(62)与本发明的实施相关。这两个曲线相对于在条件(61)下获得的氧化皮厚度的最大值被标准化。

根据本发明方法的实施方案，将Δ1减小19％，将Δ2减小9.5％，能够将氧化皮的数量平均减少8％(图6)。根据实验，脱碳层的厚度减小9％至17％。

例2：

在功率为33MW长度为30米的条坯再加热炉中实施下面图示的例子。最初位于炉中的燃烧器是所谓的空气燃料燃烧器，燃烧空气被预热到300℃。

对于相同的加热曲线图，图7将其氧气浓度在潮湿烟雾中恒等于3.5％体积比的加热气氛下产生的氧化皮的数量(曲线71)与其氧气浓度在潮湿烟雾中以下述方式变化的加热气氛产生的氧化皮的数量(曲线72)进行比较：

当表面温度T高于均衡温度T_均衡(限定为卸料温度的85％至90％之间)时约1.5％的O₂；

对于T_脱碳＜T＜T_均衡，约0％的O₂(最大为几百ppm)，CO浓度约0.5％至3％(至20％以内)，T_脱碳是脱碳起始温度(700℃)；及

当表面温度T低于T_脱碳时约2％的O₂(至20％以内)。

烟雾中的平均O₂浓度可由标准氧气探头测量，但优选地用(“TDL”型)二极管激光器测量，其光束从被处理的产品经过一个小于约6厘米的距离，用于实时地精密监控产品表面上方的样品浓度的变化，从而更好地符合所设定的气氛曲线，以与加热曲线图相匹配。

根据该例2，根据本发明的实施可将氧化皮的厚度减小11％(图7)。根据实验，脱碳层的厚度减小12％至20％。

Claims (11)

1.一种在炉中处理冶金产品的方法，其中，将待处理产品引入炉中，然后在将该产品从炉中取出之前对其进行所希望的处理，该炉包括用于使炉中各区域的温度升高到一个可变温度的加热装置特别是燃烧器，这些区域中的气氛可根据上述炉中所述区域而具有相同或不同的成分，所述方法的特征在于，待处理产品的温度在将其引入炉中的时刻与将其从炉中取出的时刻之间升高，温度上升曲线在产品被引入炉中的时间t₀与产品到达650℃的表面温度的时间t₁之间的第一个时间段具有一个升高的坡度，在时间t₁与产品到达比待处理产品所希望离开炉时的最终表面温度低约15％的温度的时间t₂之间具有一个基本恒定的坡度，而在时间t₂与待处理产品离开炉的时间t₃之间具有下降的坡度，该方法中炉的加热功率相对于仅使用空气/燃料燃烧器时的功率提高，从而至少在时间t₁与t₂之间的某处理时段内提高使待处理产品的温度升高的曲线的坡度，从而缩短对待处理产品进行处理的时间，并相应地减小形成于产品表面上的脱碳层和/或氧化皮层的厚度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，炉的加热功率的提高是通过氧气燃料燃烧器(oxyfuel burners)而实现的，这些氧气燃料燃烧器构成炉的至少一部分加热装置，特别是对应于产品在时间t₁与t₂之间到达的区域的一部分炉的加热装置。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，传送到构成至少一部分炉的加热装置的氧气燃料燃烧器的氧化剂含有至少88％的氧气，优选地大于90％的氧气，甚至更优选地大于95％的氧气。

4.如权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，在产品表面到达700℃和800℃的温度之间处理产品的时间减少了其参考值的15％至50％，优选地减少其参考值的20％至35％。

5.如权利要求1至4所述的方法，其特征在于，在产品表面到达700℃温度和最终温度之间的处理时间减少了其参考值的3％至25％，优选地减少了其参考值的7％至15％。

6.如权利要求1至5中的一项所述的方法，其特征在于，炉中的气氛随冶金产品的表面温度而沿炉变化。

7.如权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，当被处理产品表面的表面温度T大于或等于均衡温度T_均衡时，与待处理产品接触的炉中的气氛含有约占体积0.5％至5％的氧气，优选地占体积1.5％至4％的氧气，该均衡温度T_均衡等于产品离开炉时的表面温度即卸料温度的85％。

8.如权利要求7中所述的方法，其特征在于，均衡温度T_均衡等于卸料温度的90％。

9.如权利要求1至8中的一项所述的方法，其特征在于，当产品表面的表面温度T高于700℃而低于产品的均衡温度时，与待处理产品接触的炉中的气氛具有小于几百ppm的氧气浓度，以及占体积0.1％至15％优选地占体积0.5％至5％的CO浓度，所述均衡温度定义为等于产品离开炉时的表面温度的90％。

10.如权利要求1至9中的一项所述的方法，其特征在于，当产品表面的表面温度T低于700℃时，与待处理产品接触的气氛具有占体积0.5％至4％，优选地占体积2％至3％的氧气浓度。

11.如权利要求1至10中的一项所述的方法，其特征在于，通过二极管激光器对炉中至少一个区域中的气氛的至少一个参数进行分析，该二极管激光器的光束位于上述产品表面上的至少一点并与产品表面相距1厘米至6厘米的最小距离。

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