轧钢加热炉的技术改造（2）

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  3.1  供热系统的改进

采用高效环保的煤气烧嘴，优化火焰形状，保证烧钢质量；预热段、一加热段上下部都采用调焰烧嘴，火焰长度可调，保证炉膛宽度方向上温度均匀。均热段及二加热段上部采用平焰烧嘴，使炉顶内衬温度均匀，实现出料的均热辐射受热。

 3.2 双交叉限幅燃烧控制

双交叉限幅通过限制过渡状态下燃料换热空气流量的变化范围，保证在热负荷骤增或骤减时仍能达到合理的燃料与空气配比，使燃烧保持最佳状态。

 3.3 工艺烧嘴的间拔控制新工艺

本次改造，侧部段50％的调焰烧嘴上增设了自动点、熄火功能，主要，主要目的是为了保证烧嘴在合理的负荷下燃烧，其优点是：

（1）使烧嘴处于最佳燃烧状态，提高加热质量；

（2）减少因单个烧嘴流量过小，产生回火而导致的管道爆炸安全事故；

（3）单个烧嘴的负荷始终在53％~100％间变化，火焰形状良好，具有一定的长度，保证了炉宽方向温度均匀，弥补了侧部烧嘴与端部轴向烧嘴的不足；

（4）合理配比空气，减少炉内过剩空气量，减少烧损，提高了炉子的热效率。

提高自动控制水平，避免人为控制疏忽，各段按满足烧嘴最佳化负荷的原则，流量分档控制，实现点、熄火自动控制。

3.4炉底开口部密封及刮渣机构改进

步进梁式加热炉，因活动立柱运动需要设有开口部。设置开口部的同时，带来两个问题：炉底开口部位与外界大气的隔离；‚炉内掉入开口部的氧化铁皮和钢渣的清除。

3.4.1开口部密封破坏及刮渣机构的结构受力分析

（1）在活动框架上升时，刮脚及密封方箱在垂方向与钢渣接触，受到一个垂直方向的挤压力，在活动框架水平移动时，与钢渣产生水平方向的推拉力。

（2）垂直方向的挤压力对刮脚及密封方箱来讲，均是破坏力，将造成刮脚及方箱的损坏。

（3）水平方向的推拉力，对刮脚而言是一种必须的力，使刮脚完成刮渣功能，对方箱而言是一种破坏力，将造成密封方箱损坏，失去密封隔离功能，需加以消除和克服。

根据以上分析，为了保证密封方箱不被破坏，同时又保证刮渣正常进行，新设计的刮渣机构，需保证以下三点要求：

（1）刮渣功能与密封功能相互独立，即刮渣机构与密封方箱实现相互分离。

（2）刮脚只在水平方向上受力。

（3）密封方箱在垂直及水平方向均不应受力。

3.4.2 新型机构应用后的实效

（1）基本无大块钢渣堆积，仅在水封槽底部有一些细粒钢渣。避免了密封机构与钢渣间的挤压变形，从而导致的密封破坏。

（2）方箱与刮渣机构的故障减少，在狭小作业空间劳动强度降低，节省了大量备件更换费用。

3.5水梁、立柱间拔布置减少水管黑印

原加热炉其水梁轴线与炉子中轴线平行，坯料与水梁接触的部位始终是同一位置，该处被热遮蔽的时间长，温度低，因此水管黑印较大。为了减少水管黑印，在长度方向上使水梁实现拐弯布置，使被热遮蔽部位产生移位，提高板坯加热温度的均匀性，减少了水管黑印程度。关于拐弯温度的确定：

（1）合理分配高低温段被遮蔽部位受热时长，以利减少水管黑印；

（2）避开特殊钢种在高温状态易弯曲变形区温度，防止板坯在炉内塌腰，卡住梁柱，造成停炉事故。

综合考虑将拐弯段设置在一加热段和二加热段之间。

3.6烟气余热利用系统改进

有效利用废气余热是实现加热炉节能的重要途径。本次改造对空气预热器重新设计，将预热温度由450℃提高至550℃，同时增设煤气预热器。

（1）煤气预热器的过热保护

煤气温度预热过高后，煤气中的CmHn可能碳解而粘附形成积碳：可燃成分减少，热值降低；‚增大管壁热阻，超温破裂，导致重大安全事故。

针对煤气过热的不利，采取对煤气预热器前的烟道掺冷风的方法，并形成控制回路，有效防止了煤气预热超温的问题。

（2）空气预热器改进

本次改造对空气预热器进行了重新设计。改造后换热面积比改造前增大约20％，对提高空气换热温度有显著的效果。前五排管材质采用了耐热性能更好的Cr25Ni20耐热钢，提高管组的耐高温程度，延长管组的烧损破裂周期。

换热器改造综合效果：空气预热温度平均提高100℃，热效率提高约5％，煤气预热到280℃，提高热效率3％，烟气余热回收水平提高，对炉子热效率的贡献达6％~8％。

4 经济及环境效益

     成本效益

改造前后对比：吨钢燃料成本减少：158元/t-64.6元/t=93.4元/t。4座加热炉只使用混合煤气，以吨钢燃耗1.6GJ计算，即吨钢燃耗成本34024元/t，则年减少燃料成本为：330万t*（158-34.24）元/t=40840万元。

5结语

加热炉“油改气”燃料替代改造工程，因其显著的节能减排效果，在工程实施过程中，收到了国家财政部的节能减排专项资金1000万元资助。该改造工程的节能减排和产品质量改进，提升了企业技术水平和经济效益，也带来了社会环境效益。

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