加熱爐的發(fā)展

1、軋鋼加熱爐發(fā)展動態(tài)隨著工業(yè)的快速發(fā)展, 節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境也越來越受到重視。各國也因此制定了相應(yīng)的政策, 并應(yīng)用高科技手段將能耗和污染降低。近年來, 我國在節(jié)能和環(huán)保工作上加大了政策力度和投入, 取得了顯著的成效, 但與先進(jìn)國家相比,尚存在一定的差距。在冶金、機(jī)械等主要部門所用的燃料工業(yè)爐中，煙氣帶走了大量余熱,煙氣排放中燃燒污染物的含量超標(biāo)嚴(yán)重, 我國已成為世界上污染較嚴(yán)重的國家之一。如何有效提高工業(yè)爐的燃料利用率, 大幅度降低污染排放量是急需解決的問題。因此利用先進(jìn)技術(shù)，引進(jìn)、消化并開發(fā)出新的節(jié)能設(shè)備，對設(shè)施進(jìn)行改造，使之降低能耗和污染是十分必要的。一加熱爐的燃燒器九十年代至今, 美、日、

2、英等國開發(fā)出蓄熱式燃燒器, 并不斷加以發(fā)展完善, 實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能與低污染排放, 現(xiàn)已成功地應(yīng)用于加熱爐、熱處理爐、鍛造爐等工業(yè)爐上。1.蓄熱式燃燒器的原理結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)1.1蓄熱式燃燒器的結(jié)構(gòu)蓄熱式燃燒器主要由陶瓷蓄熱室、燃料噴口、高溫空氣噴口、絕熱管道、換向閥等組成。燃燒器噴口既是火焰入口又是煙氣排出口。蓄熱室大多緊靠在燃燒器上, 蓄熱體材料的主要成分是氧化鋁, 一般采用直徑為十幾毫米的陶瓷球。近年來已發(fā)展采用蜂窩陶瓷體作為蓄熱體, 蜂窩陶瓷蓄熱體比陶瓷球蓄熱體具有更大的比表面, 蓄熱效率更高。蓄熱式燃燒器必須成對安裝, 兩個(gè)為一組，其中包括兩個(gè)相同的燃燒器, 兩個(gè)蓄熱器，一套換向閥門和配套控制

3、系統(tǒng)。最新的蓄熱式燃燒器常采用低NOX燃燒技術(shù), 即分級燃燒、煙氣回流技術(shù)等。燃料分成兩部分, 少量的一次燃料與高溫普通空氣燃燒, 進(jìn)入爐膛的氣體抽引周圍爐氣, 形成含氧量低于15%的貧氧高溫區(qū)。 二次燃料在貧氧高溫區(qū)進(jìn)行完全燃燒。國外常把這種燃燒方式稱為高溫空氣燃燒技術(shù)。1.2蓄熱式燃燒器特點(diǎn)1.2.1較高的煙氣余熱回收率采用蓄熱式燃燒器, 可以最大限度地回收煙氣中的熱量, 能使空氣預(yù)熱到 800 e 以上的高溫, 因而增加了爐內(nèi)的熱量, 大大地提高了爐子的熱效率。1.2.2實(shí)現(xiàn)低空氣系數(shù)下完全燃燒由于助燃空氣被預(yù)熱到著火點(diǎn)以上的高溫,燃料與空氣一接觸就能迅速燃燒, 而爐內(nèi)部分煙氣回流使燃燒

4、火焰體積增大, 促進(jìn)燃料與空氣的均勻混合。空氣系數(shù)的減小, 不僅提高爐子的熱能利用率, 也減小其它部件設(shè)備的尺寸。1.2.3爐溫均勻分布由于一對蓄熱式燃燒器是在極短的時(shí)間內(nèi)反復(fù)交替燃燒, 火焰長度方向的溫差被相互抵消。同時(shí)燃料在高溫貧氧區(qū)燃燒, 火焰體積成倍增大, 火焰的邊界幾乎擴(kuò)展到爐膛邊界, 從而使得爐膛內(nèi)溫度更加均勻, 溫度梯度僅 50 e 左右。因此被加熱物料受熱均勻, 提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,延長了爐膛及爐內(nèi)金屬構(gòu)件使用期。1.2.4爐子熱能利用率高。隨著爐膛平均溫度增高, 爐內(nèi)傳熱增強(qiáng), 物料加熱速度增快, 爐子熱能利用率大大提高, 爐子的產(chǎn)量隨之增高。對于同樣產(chǎn)量的爐窯而言,爐膛尺寸可

5、縮小20%以上。又因?yàn)閺U氣的排出溫度低、體積小, 可避免采用有耐火材料內(nèi)襯的煙道、煙囪, 其結(jié)構(gòu)尺寸也可縮小。所以爐子的總尺寸可縮小更多, 設(shè)備造價(jià)將更低。 蓄熱式燃燒器采用高溫?zé)煔忸A(yù)熱空氣、爐內(nèi)煙氣回流技術(shù)等, 成功地解決了提高熱能利用率和降低燃燒污物排放量兩大問題。它的高效節(jié)能、低污染體現(xiàn)了當(dāng)代工業(yè)爐發(fā)展的方向。我國工業(yè)爐窯品種多、數(shù)量大、效率低, 燃燒污染物排放量嚴(yán)重超標(biāo), 這些都影響了現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展速度。蓄熱式燃燒器作為一種高效節(jié)能、低污染的新型燃燒器, 在國內(nèi)工業(yè)爐上的應(yīng)用還處于初始階段, 因此大力推廣使用蓄熱式燃燒器技術(shù)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 二軋鋼加熱爐滑軌目前軋鋼加

6、熱普遍使用帶有水冷管的連續(xù)式加熱爐。鋼坯在加熱過程中，由于水冷管、墊塊、隔熱包扎層 、管上積渣的屏蔽和吸熱作用以及焊接在水冷管上的滑軌 ( 滑塊)結(jié)構(gòu)不合理 ，導(dǎo)致被加熱的鋼坯在接觸滑軌的部位形成低溫區(qū)（稱加熱黑印)，嚴(yán)重時(shí)會造成軋機(jī)負(fù)荷波動，軋件產(chǎn)生上翹、下扣、側(cè)彎，影響軋制工藝穩(wěn)定。在生產(chǎn)實(shí)踐中，為了減少鋼坯“ 加熱黑印”對軋鋼工序產(chǎn)品質(zhì)量的影響，通常采取提高加熱溫度或延長鋼坯的加、均熱時(shí)間，放慢軋制節(jié)奏 ，有時(shí)甚至待軋。即便如此，“ 加熱黑印”問題仍沒有得到徹底解決，致使能源消耗、氧化燒損以及加熱質(zhì)量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)始終徘徊在較低的水平。 1 現(xiàn)有加熱爐滑軌存在的問題 1.1滑軌工作面溫度

7、低、鋼坯熱量損失大 滑軌是由焊接在冷卻水管上的滑塊排列起來 形成供被加熱的鋼坯在其上面向前運(yùn)動的軌道。目前，推鋼式加熱爐所使用的滑塊多數(shù)為高 6 08 0 mm 的實(shí)體，其底部焊接在直徑為 102159mm的水管上，水管用耐火材料包扎，其厚度幾乎與滑塊高度相等。冷卻水管的主要吸熱通道集中在與高溫鋼坯接觸的滑塊頂面上 ，顯然，在加熱過程中鋼坯這一部位的熱量損失是非常大的，會形成明顯的局部低溫區(qū)域，被稱之為“加熱黑印”。 1.2滑塊排列方式不合理，加熱效率低 附有包扎層的冷卻水管及單列密排在其上面的實(shí)體滑塊與橫擔(dān)在兩條或多條滑軌上的鋼坯形成了一個(gè)或多個(gè) “ ”形結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)幾乎完全屏蔽了高溫爐氣

8、從 “ ”結(jié)構(gòu)的兩側(cè)向這一區(qū)域直接供熱，形成加熱死角。使鋼坯在這一 區(qū)域 ，主要依靠 “ ”形底部的開口方向吸收熱量。由于冷卻水管的吸熱作用，包扎層表層溫度會比爐膛溫度低，加上屏蔽的綜合作用造成鋼坯在“ ”形結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生局域性次低溫帶，被稱之為“ 加熱陰陽面” 。 1.3加熱時(shí)間長、能耗高、產(chǎn)量低 由于傳統(tǒng)滑軌結(jié)構(gòu)問題使鋼坯在加熱過程中形成較嚴(yán)重的“ 加熱黑印”和 “ 加熱陰陽面”，只能通過延長坯料受熱過程、延長均熱時(shí)間甚至通過提高爐膛溫度來減輕這些加熱缺陷，這勢必會導(dǎo)致燃料及輔助動力的消耗和鋼坯的氧化燒損居高不下，是目前加熱爐生產(chǎn)效率低的主要原因。 2 新型滑軌設(shè)計(jì) 在調(diào)查了國內(nèi)外先進(jìn)加熱爐滑

9、軌結(jié)構(gòu)和安裝形式 ，分析各種滑軌使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們以鞍山市戴維冶金科技開發(fā)有限公司的一項(xiàng)專利產(chǎn)品 “ 孔洞式全熱滑軌”作為解決 “ 加熱黑印”和“ 加熱陰陽面”問題為研究對象 ，對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、排列方式及工作原理進(jìn)行了分析研究認(rèn)為：這種滑軌結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)思路科學(xué)合理 ，現(xiàn)場實(shí)施理論上可行 ，其特征表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面： ( 1 )增加滑塊的高度，使增加部分滑塊的兩個(gè)側(cè)面完全暴露在包扎層以外，通過暴露的側(cè)表面直接吸收高溫爐膛的熱量。一方面會促進(jìn)滑塊頂面溫度的提高 ；另一方面能有效地降低冷卻水管對滑塊頂面的吸熱強(qiáng)度，減少與滑塊接觸的鋼坯局部熱量損失。 ( 2 )滑塊的側(cè)面設(shè)有若干個(gè)交錯排列的孔洞，使滑

10、塊的底部到頂面的傳熱通道形成若干個(gè)間斷點(diǎn)。其目的是阻止冷卻水管吸收滑塊、鋼坯和爐膛的熱量?；瑝K頂面和爐膛的溫度會得到有效的保持 ，“ 加熱黑印”問題可有效解決 ，爐膛的熱量損失減少可節(jié)省燃料消耗。 ( 3 )將滑塊在冷卻水管上的排列方式由單列密排改為雙列大間距錯位排列，這樣會使被加熱鋼坯與滑塊接觸的部位不在一條線上，呈現(xiàn)出間歇性。根據(jù)滑塊的排列設(shè)計(jì)，鋼坯在整個(gè)加熱過程中，其局部接觸滑塊頂面的時(shí)間僅為傳統(tǒng)單列密排方式的30%左右。就是說，有近70%的時(shí)間，鋼坯這一局部能夠被直接加熱，避免加熱黑印的產(chǎn)生，使鋼坯各部位的溫度趨于一致 。 ( 4 )通過對現(xiàn)有滑軌的結(jié)構(gòu)及排列方式的改進(jìn)，新型滑軌滑塊在

11、滑軌的側(cè)面形成許多空隙，高溫爐氣可以通過這些空隙對兩根滑軌之間的鋼坯底部直接加熱 ，由于傳統(tǒng)滑軌形成 “ ”形加熱屏蔽區(qū)而產(chǎn)生 “ 加熱陰陽面”問題，得到了一定程度的解決。 三軋鋼加熱爐排煙 加熱爐是熱軋廠的重要熱工設(shè)備, 它所消耗的主要能量熱能的來源, 是依賴于燃料的燃燒。凡是利用各種燃料燃燒后放出的化學(xué)熱作為熱能來源的爐子, 統(tǒng)稱為燃料爐。由于燃料燃燒時(shí)一般都會產(chǎn)生明亮的火焰,因此燃料爐又可稱為火焰爐。這類爐子的特征是燃料在爐子燃燒室或爐膛空間內(nèi)進(jìn)行燃燒, 燃燒后生成熾熱的燃燒產(chǎn)物(載熱氣體) , 載熱氣體的熱量以對流和輻射傳熱的方式傳遞給爐壁和爐料后,必須通過排煙系統(tǒng)(包括煙道和煙囪)

12、及時(shí)地排出爐外。 因此排煙系統(tǒng)是燃料爐的重要組成部分,一旦排煙系統(tǒng)發(fā)生故障,將給生產(chǎn)帶來如下的影響: ( 1) 爐內(nèi)氣體流動不順暢, 燃燒煙氣不能及時(shí)排出爐外,影響傳熱的正常進(jìn)行;( 2) 造成爐膛的壓力偏高,爐內(nèi)熱氣體通過爐門、窺視孔等向外溢氣, 不僅增加爐子的溢氣熱損失, 同時(shí)惡化了環(huán)境；( 3) 影響燃料在爐內(nèi)的正常燃燒。由于燃料在燃燒室或爐膛內(nèi)燃燒時(shí),需要有一定的燃燒空間,若爐內(nèi)氣體流動不順暢, 已完成傳熱任務(wù)的煙氣不能及時(shí)排出爐外, 則這些氣體將充滿燃燒室和爐膛, 造成燃燒空間被堵塞,不能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。四軋鋼加熱爐煙氣的余熱利用軋鋼加熱爐煙氣的余熱利用既是一個(gè)老課題,也是一個(gè)新

13、課題。說它是老課題,是因?yàn)樽罱畮啄陙硪恢痹谡勥@個(gè)問題。說它是新課題,是因?yàn)樵阡撹F企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中煙氣余熱利用的水平并不高,而且一直沒有質(zhì)的突破。主要表現(xiàn)在余熱利用的程度不夠充分，面不夠廣，有效性也不盡如人意。所以在這方面加強(qiáng)研究是十分必要的。軋鋼加熱爐的節(jié)能工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程 ,爐子熱量的有效利用是要讓爐用燃料的發(fā)熱盡量留在爐內(nèi),而不是讓它流出爐外后再進(jìn)行回收,這是個(gè)前提,在這個(gè)前提下才能談充分、有效地利用煙氣余熱。提高軋鋼加熱爐煙氣余熱回收率的途徑有：（1）控制合理的煙氣出爐溫度。煙氣的出爐溫度常常由于爐子的爐型、加熱鋼種、軋制的產(chǎn)品屬性、爐用燃料等的不同而不同。煙氣出爐溫度過高或過低都不

14、好,一般認(rèn)為700750 的煙氣出爐溫度綜合經(jīng)濟(jì)效益最好。（2）軋鋼加熱爐的排煙系統(tǒng)和余熱回收系統(tǒng)一定要做到嚴(yán)密不吸風(fēng),絕熱性能良好。不要忽視熱風(fēng)管道的絕熱包扎,熱風(fēng)管道只要絕熱較好,熱風(fēng)的溫降控制在每米0.5以下是沒有問題的。要防止盲目提高熱風(fēng)溫度,因?yàn)檫@樣做會增加換熱器的造價(jià)和給燃燒器的設(shè)計(jì)制造帶來困難。通過計(jì)算得出,以出爐煙氣溫度的55%65%作為熱風(fēng)溫度為最經(jīng)濟(jì)合理。（3）要努力提高余熱回收設(shè)備的裝備水平,積極采用高效的余熱回收設(shè)備。目前軋鋼加熱爐的煙氣余熱利用以預(yù)熱爐子的助燃空氣為最普遍,這方面的高效換熱器型式很多,有插件管式、筒狀噴流輻射式、箱式噴流、列管式噴流等。應(yīng)用得最多最廣泛

15、的恐怕要算插件管式換熱器了。對軋鋼加熱爐的煙氣余熱進(jìn)行充分回收、有效利用是企業(yè)降低產(chǎn)品成本,增強(qiáng)市場競爭能力的有效手段。軋鋼加熱爐煙氣余熱的利用水平是衡量爐子總體水平的重要標(biāo)志。在重點(diǎn)抓好高溫?zé)煔庥酂峄厥绽玫耐瑫r(shí),也要重視中低溫?zé)煔庥酂岬幕厥绽?。煙氣余熱利用的渠道要拓?除用來制熱外也可用來制冷,尤其是溴化鋰吸收式冷水機(jī)組特點(diǎn)適用于余熱制冷,有推廣價(jià)值。五國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1.國外軋鋼連續(xù)加熱爐的發(fā)展方向近代國外軋鋼連續(xù)加熱爐的發(fā)展方向是 ：（1）提高爐子生產(chǎn)率,例如一座現(xiàn)代化大型連續(xù)加熱爐的產(chǎn)量能達(dá)350420噸/時(shí)；（2）降低單位燃耗或熱耗 (千卡/ 公斤)。日本軋鋼生產(chǎn)的單位熱耗是世界上

16、最先進(jìn)的；（3）減少氧化鐵皮燒損,一般不超過2%；（4）減少噪音和公害。對于車間風(fēng)機(jī)和燒嘴等產(chǎn)生的噪音，不允許超過7080 分貝；（5）從軋機(jī)到加熱爐,實(shí)行最佳程序自動控制。2. 國外軋鋼連續(xù)加熱爐的主要進(jìn)展和我國的差距2.1采用新型燃燒器近年來世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家為了節(jié)約能源,改善爐內(nèi)傳熱條件和減少公害等,研制成功多種燃燒器。已在軋鋼加熱爐上較普遍應(yīng)用的是： （1）火焰長度可調(diào)燒嘴。 煤氣調(diào)焰的方法有預(yù)混法、改變煤氣流股直徑法、旋流法等。美國瑟菲斯分部研制的一種火焰長度可調(diào)燒嘴，就是應(yīng)用改變煤氣流股直徑法。（2）平焰燒嘴。 這種燒嘴可形成厚度100250 毫米，直徑6002000毫米的圓盤狀平火

17、焰。平焰燒嘴和一般直焰燒嘴相比，它造成的溫度場、熱流場和壓力場都比較均勻,因此可使加熱爐性能改善，并簡化爐體結(jié)構(gòu)，有利于自動控制。國內(nèi)已在推廣,并使用了低發(fā)熱值煤氣。上鋼八廠二車間加熱爐爐頂安裝了平焰燒嘴后,各鋼種月平均單位燃耗降低了18.2%。2.2采取綜合措施,降低單位燃耗采取最佳爐底強(qiáng)度。日本認(rèn)為爐底強(qiáng)度有一個(gè)最佳值,超過此值,單位燃耗便增加。從節(jié)約能源觀點(diǎn)出發(fā),這個(gè)最佳值應(yīng)為550650公斤/米2.時(shí)。我國大量中小型軋鋼廠的加熱爐爐底強(qiáng)度低于 550公斤/米2.時(shí)。因此,還可加大供熱量來提高爐子產(chǎn)量。正確掌握熱工操作。 根據(jù)日本的經(jīng)驗(yàn),對爐子進(jìn)行熱工測定,包括熱平衡和加熱曲線、壓力分布

18、,以尋求最佳的熱工操作制度；根據(jù)料坯尺寸、材質(zhì)、產(chǎn)量等條件確定相應(yīng)的供熱量、冷卻水用量、料坯加熱溫度和爐尾排煙溫度；絕不容許爐溫超過規(guī)定值。提高操作技術(shù)水平,停產(chǎn)時(shí)全部滅火,開爐時(shí)縮短升溫時(shí)間；按供熱量變化,調(diào)節(jié)爐壓以防止吸冷風(fēng)；盡量減少開爐門的時(shí)間,并保持爐門關(guān)閉嚴(yán)密；嚴(yán)格控制出鋼速度和時(shí)間,按軋制速度來控制各段爐溫,防止 “待軋” ；減煤氣時(shí),先減煤氣后減空氣；增煤氣時(shí),應(yīng)先增空氣后增煤氣。無論任何條件下,應(yīng)在保證燃料完全燃燒條件下來調(diào)節(jié)燃一空比值,使?fàn)t尾煙氣中含氧量減少到1%2%。采用鋯氧分析儀檢測廢氣含氧量。我國軋鋼加熱爐熱工操作技術(shù)水平與國外相比差距還很大,例如多數(shù)爐子采取大火高溫強(qiáng)

19、化加熱,沒有控制爐溫在較低限；沒有嚴(yán)格控制出鋼速度 ,“待軋”嚴(yán)重,在操作過程中開爐門的時(shí)間長,次數(shù)多。另外,我國多數(shù)廠軋機(jī)作業(yè)率低,軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量低,也直接影響爐子燃耗。注意熱裝和余熱利用 。利用煙道中廢氣來預(yù)熱燃燒用空氣和煤氣的好處是眾所周知的。國外大型加熱爐,一般都安裝換熱器,既預(yù)熱空氣又預(yù)熱煤氣,如不預(yù)熱燃料,至少要預(yù)熱空氣。近年來由于能源危機(jī),要求出爐煙氣溫度低于800，故美國趨向用金屬管狀換熱器,日本喜用片狀換熱器,壽命長達(dá)五年。英國正在研究能將空氣預(yù)熱到1100 的裝置；一種高效率的用鎂鋁硅微孔泡沫玻璃陶瓷制回轉(zhuǎn)蓄熱室,可以將廢氣熱量回收90%。我國已制成高硅鑄鐵片狀管換熱器。目前

20、我國僅有少數(shù)大型軋鋼加熱爐安裝陶土空氣換熱器和余熱鍋爐,但其中多數(shù)陶土換熱器漏氣率太大或年久失修；金屬換熱器由于未用耐熱材料和未考慮保護(hù)措施,壽命很短,使用效果不良。 步進(jìn)式加熱爐六十年代以前，軋鋼廠主要采用連續(xù)推鋼式加熱爐。隨著軋機(jī)的大型化，爐子除了增加受熱面積外，更重要的是增加加熱段的段數(shù)。換言之，是增加爐子長度上的“平均輻射溫壓” ，最終是延長了爐子有效長度。爐型相應(yīng)的演變是從一段單面加熱、二段雙面加熱、三段雙面加熱、多段雙面加熱發(fā)展到接近恒溫爐。此后再增加爐長，就受到推鋼比的限制。因之,到六十年代后期,就出現(xiàn)了步進(jìn)式加熱爐。步進(jìn)式加熱爐與推鋼式加熱爐相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：不拱鋼、不粘鋼、氧

21、化燒損小、脫碳少、加熱時(shí)間短、加熱操作靈活、易于和軋制節(jié)奏相匹配、加熱過程中不劃傷、爐子長度不受限制、自動化程度高、易于采用計(jì)算機(jī)控制等。下面從節(jié)能、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)這三方面介紹步進(jìn)式加熱爐。 步進(jìn)式加熱爐的節(jié)能1.采用熱裝熱送新工藝冶金企業(yè)是能源消耗大戶, 各工序幾乎都有熱能消耗。如果在上一道工序中保存其余熱, 在下一工序中加以利用,可以明顯地降低該工序的能源消耗。鋼坯的熱送熱裝技術(shù)是工藝裝備、自動控制等方面的綜合技術(shù)。萊鋼熱帶車間和初軋車間相接, 初軋坯剪切后的溫度達(dá)到 900以上, 采用最短的工藝流程及時(shí)將熱坯送到加熱爐前是保證熱裝溫度的關(guān)鍵,完善可靠的熱坯下線、 熱坯的清理及適當(dāng)?shù)木彌_是保證

22、熱送率的基礎(chǔ)。帶鋼坯熱送熱裝工藝線本著以上原則,將裝爐輥道與初軋移送輥道直接相連結(jié)。裝爐輥道前設(shè)置熱坯收集的垛鋼機(jī), 以保證帶鋼停軋時(shí),熱坯及時(shí)下線。 在裝爐輥道的另一端設(shè)置了冷坯上料臺架。 為保證有缺陷鋼坯及時(shí)入爐,設(shè)置了鋼坯清理輥道及臺架, 可存放6 支鋼坯,和初軋拉鋼機(jī)配合使用,可為熱送生產(chǎn)提供20t 左右的緩沖能力。帶鋼坯熱送熱裝工藝的順利實(shí)現(xiàn), 使鋼坯的熱裝率達(dá)到 75%80% , 熱裝溫度在700850之間,取得了滿意的效果。2.降低鋼坯加熱溫度在不影響軋鋼要求的前提下,適當(dāng)降低鋼坯加熱出爐溫度,可以明顯地減少燃料的消耗量, 取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。雖然加熱溫度的降低, 要增加電耗,但

23、是單位燃耗與鋼坯加熱溫度之間呈拋物線關(guān)系。在一般軋鋼加熱溫度范圍內(nèi), 溫度平均每降低10,燃料節(jié)約率為2.1%。另外單位電耗與鋼坯加熱溫度之間呈直線關(guān)系。直線的斜率很小, 溫度平均每降低10,電能增長為0.8%。為此研究適當(dāng)降低軋制溫度, 經(jīng)過試驗(yàn)確定以原加熱溫度的下限軋鋼,控制在 1100左右,經(jīng)過一段時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行完全符合軋制要求,取得了明顯的節(jié)能效果。3.對助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱對空氣進(jìn)行預(yù)熱, 充分利用煙氣的余熱是節(jié)能的一項(xiàng)重要措施。據(jù)統(tǒng)計(jì), 空氣預(yù)熱溫度每提高100, 可節(jié)能5%。帶鋼加熱爐采用引風(fēng)機(jī)強(qiáng)制上排煙,爐尾排煙溫度一般在800左右,最大煙氣量為3萬m3/ h。據(jù)此選用的預(yù)熱器為高

24、效帶插入件的管狀預(yù)熱器。它由三組組成, 為雙行程預(yù)熱器,高溫組由耐熱鋼制作,低溫組由普碳鋼制作, 每根換熱管內(nèi)設(shè)有S型插入件, 加強(qiáng)了熱量傳遞,提高了綜合傳熱系數(shù)?？諝忸A(yù)熱溫度可達(dá)500,生產(chǎn)過程中一般控制在400500之間,以保護(hù)預(yù)熱器。步進(jìn)式加熱爐的結(jié)構(gòu)1.裝出料系統(tǒng)裝出料系統(tǒng)主要由一臺變幅變距步進(jìn)分鋼臺架、輸送輥道、定位推鋼機(jī)及夾送輥推鋼式出鋼機(jī)組成。為便于冷熱坯交替上料, 分鋼臺架設(shè)在連鑄坯通道外側(cè),冷坯由磁盤吊成排吊至分鋼臺架。分鋼臺架可獨(dú)立進(jìn)行分鋼操作,有擋鋼鉤擋料,在接到進(jìn)鋼信號時(shí),分鋼機(jī)送出一根鋼坯至輸送輥道。熱裝時(shí), 接到進(jìn)鋼信號時(shí),熱坯可通過熱坯輥道送出一根鋼坯進(jìn)入輥道。輸

25、送輥道按現(xiàn)場實(shí)際分作3組:第一組為輥道， 裝有光電檢測裝置, 對進(jìn)料, 特別是冷坯進(jìn)料是否正常作出判斷,信號進(jìn)入加鎖系統(tǒng)；第二組為中間輥道,鋼坯在輸送過程中由光電裝置測出長度,以確定鋼坯入爐前的停止位置；第三組為爐前輥道,根據(jù)布料制度, 設(shè)有端部固定擋板及中部氣動升降擋板,以適應(yīng)不同長度坯料布料的需要。定位推鋼機(jī)設(shè)在爐前輥道外側(cè),接到裝料信號后啟并按指令以2 個(gè)不同行程將鋼坯推入爐內(nèi)不同位置,以滿足不同斷面冷熱布料的需要。出鋼機(jī)設(shè)在加熱爐連鑄側(cè)出料口外, 接到信號后工作,將鋼坯頂推至軋機(jī)側(cè)軋機(jī)受料輥道。在推鋼機(jī)及出鋼機(jī)上裝有工業(yè)攝像機(jī), 以便對進(jìn)料和出料進(jìn)行監(jiān)控。 在推鋼機(jī)連鑄側(cè)配有操作室,在

26、出鋼機(jī)上裝有機(jī)旁操作箱, 兩者均可由選擇開關(guān)實(shí)現(xiàn)手動(試車狀態(tài))或自控( PLC 聯(lián)動)兩種控制方式。2.爐底及爐底機(jī)械爐底由固定底與活動底組成。固定底作為加熱爐爐底的主要構(gòu)成, 砌筑在爐底鋼結(jié)構(gòu)上, 四周與爐墻按常規(guī)連接,由多種不同材質(zhì)、不同比重的保溫隔熱材料及高強(qiáng)澆注料組成復(fù)合爐襯。為滿足冷熱坯交替進(jìn)料, 采用步進(jìn)梁與步進(jìn)底兩段組合的爐型。因此,在裝料端爐底開有供步進(jìn)梁升降平移的槽孔。步進(jìn)梁架設(shè)在裝料端平移框架上,并在裝料端與提升框架、水封、水封槽及爐底機(jī)械構(gòu)成裝料端步進(jìn)梁式步進(jìn)系統(tǒng)。在出料端固定底開有供活動底(步進(jìn)底)升降平移的槽孔。活動底架設(shè)在出料端平移框架上, 在出料端與提升框架、水

27、封、水封槽及爐底機(jī)械構(gòu)成出料端步進(jìn)底式步進(jìn)系統(tǒng)。在步進(jìn)底兩端均裝有水梁,用以供步進(jìn)梁接受坯料及向出鋼槽送出坯料。加熱過程中, 停留在爐前輥道上的坯料由推鋼機(jī)推至爐內(nèi)規(guī)定位置,步進(jìn)梁升起接走坯料, 作規(guī)定距離的步進(jìn)(平移)運(yùn)動, 在完成一個(gè)步距后下降, 將坯料停放在裝料端固定底上。經(jīng)過若干次步進(jìn),坯料被移至步進(jìn)梁出料端端頭,當(dāng)坯料由步進(jìn)梁托起并前進(jìn)一個(gè)步距后,步進(jìn)底升起,以其端部的水梁與步進(jìn)梁縱向交錯等待受料, 此進(jìn)步進(jìn)梁下降,將坯料停放在步進(jìn)底水梁上。步進(jìn)底平移、 下降,將坯料交給出料端固定底, 完成步進(jìn)梁與步進(jìn)底之間的坯料交接。3.液壓站液壓站作為加熱爐步進(jìn)送料的動力源, 被安裝在加熱爐進(jìn)料

28、口前方的地下室內(nèi)。由高位大容量油箱、泵組、插裝式閥臺、蓄能器等組成。在主泵管網(wǎng)上備有一臺與其他主泵同型號、 同排量的備用泵,可根據(jù)需要自動投入。根據(jù)系統(tǒng)正常工作的需要, 設(shè)置了不同油溫的報(bào)警及連鎖系統(tǒng),以自動控制電磁水閥、冷卻器、循環(huán)泵、主泵的投入與切除。系統(tǒng)中, 還設(shè)置了液位報(bào)警與連鎖、過濾器堵塞報(bào)警等安全系統(tǒng)。通過設(shè)在爐坑內(nèi)機(jī)旁操作箱上的選擇開關(guān),可選擇液壓站集中自動操作和機(jī)旁手動操作。當(dāng)手動操作時(shí),箱上裝有運(yùn)行顯示、 報(bào)警指示等裝置。正常運(yùn)行時(shí)，通過設(shè)在加熱爐操作室操作臺上的液壓站主要工作狀態(tài)指示燈,可對爐底機(jī)械的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視;通過操作開關(guān),可對爐底機(jī)械進(jìn)行直接操作。步進(jìn)式加熱爐的設(shè)

29、計(jì)寬厚板步進(jìn)式加熱爐為滿足寬厚板軋鋼車間對加熱后板坯的規(guī)格和質(zhì)量要求，不僅產(chǎn)量要大，加熱鋼種要多，而且加熱板坯溫度要均勻，要求板坯全長上的溫差、內(nèi)外溫差以及接觸水梁處黑印溫差都要小。同時(shí)，該爐采用上下多段供熱，要求使用情況和各種性能指標(biāo)均要達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平。1.爐型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)寬厚板步進(jìn)式加熱爐將向著優(yōu)質(zhì)、低耗和自動化方向發(fā)展，而爐型結(jié)構(gòu)則朝多段式的箱式爐方向演變。目前國外對于大型板坯步進(jìn)梁式加熱爐設(shè)計(jì)已發(fā)展到第三代爐型。第一代爐型為上下加熱全側(cè)向燒嘴供熱爐型；第二代爐型是上加熱為曲線全軸向加熱爐頂，下加熱為全側(cè)向加熱；第三代爐型則是上加熱全輻射爐頂，下加熱為全軸向加熱的爐型。實(shí)踐證明，各代爐型各有利弊。第一代爐型投資較少，但鋼坯加熱質(zhì)量較差；第二代爐型雖然在鋼坯加熱質(zhì)量上有很大的好轉(zhuǎn)，但不太適合爐寬大于 8 m的爐子；第三代爐型造價(jià)太高。2.燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)爐子自裝料端至出料端沿爐長