轧钢加热炉节能技术

在冶金行业，轧钢加热炉是轧钢生产线的主要耗能设备之一。合理利用加热炉节能技术，提高燃料利用率，降低能耗，减少钢坯氧化烧损，提高加热质量具有重要意义。

北京神武承建的莱钢棒材厂型钢车间加热炉于2009年6月投入使用，设计供热能力为120t/h。150×150)mm～(160×160)mm]×(9000～10000)mm，燃料为高焦混合气，多项节能技术用于达到节能目的。

1、步进炉节能技术

1.1 空气再生燃烧技术

加热炉采用空气蓄热与气体换热一体化燃烧技术。气体经扭管式换热器预热，气体预热温度为350℃。空气采用蓄热式燃烧技术，将20℃的燃烧空气预热至850~900℃的高温，达到烟气余热回收极限，提高燃烧介质的物理热，从而降低燃料消耗，提高加热炉的热效率提高30%。是一种节能环保的新技术。

采用蓄热式燃烧技术，炉内火焰流动与传统加热炉大不相同。废气横向流动，燃烧器成对工作。燃烧器布置在加热炉的两侧。侧燃烧器排烟蓄热。（滚动家园ID：zhagangzhijia）一侧燃烧器喷出的火焰被对侧燃烧器吸引，相当于拉长了火焰长度，所以加热炉宽度方向的温度比与传统的加热炉相比。

采用蓄热式燃烧技术后，加热温度均匀，钢坯加热质量好，不会发生粘炉事故。气氛较好，钢坯升温较快，钢坯氧化烧损可降低0.3%~0.5%。

1.2 燃烧器和燃烧器

棒材厂型钢车间加热炉采用空气单蓄热式上下组合燃烧器，单蓄热式燃烧器和单蓄热式组合燃烧器共52个，燃烧器各段可单独调节，蓄热式燃烧器工作成对，两者交替改变燃烧和排烟的工作状态，燃烧器中的蓄热器也相应改变放热和吸热。成对的燃烧器位于熔炉的 A 侧和 B 侧。当A侧燃烧器燃烧时，空气流过蓄热并被加热的蓄热室。同时，B侧燃烧器将烟气排出，烟气的热量被蓄热器吸收，进行蓄热。这个循环一直在继续，通过再生器的介质，烟气被释放。余热转化为空气的物理热能并循环利用，见图1

蓄热式燃烧器的空气喷嘴和气体喷嘴上下组合。当燃烧器安装在炉膛上部时，空气喷嘴在顶部，气体喷嘴在底部。气流和气流斜向上和向下混合。，气嘴在上，气嘴在下，即气流靠近毛坯的上下表面。(Rolling Home ID: zhagangzhijia) 有一个短的空气和燃气混合燃烧的过程。在此过程中管式加热炉节能，与钢坯表面接触的气氛呈还原性或微还原性，钢坯氧化缓慢，氧化烧损降低0.45%，这是组合蓄热式的明显特点。刻录机。上下组合燃烧器结构如图2所示。

通过蓄热式燃烧器，可将烟气排放温度降至150℃以下，将空气预热至850℃以上，热回收率可达到85%以上，温度效率可达到90%以上。这不仅节约了大量能源，而且大大减少了排放到大气中的烟气量，具有良好的环保效果。

1.3 高热值气体换热燃烧技术

由于棒材厂加热炉采用混合气体作为燃料，燃料的热值在10450 kJ/m3以上，燃料的热值比较高。理论燃烧温度非常高。在以往的项目中，高热值气体的蓄热式燃烧在运行中不是很稳定，不适合优特钢的低温炉装料要求。根据实际情况，为更好地降低燃料消耗，满足低温入炉慢热特钢的要求，燃气采用常规预热，燃气预热温度为350℃。

1.4 变频调速技术的应用

变频调速技术是通过改变电机定子供电频率来改变电机转速，并相应改变风机转速和工况，使工况适应加热炉运行的变化，变频调速技术节电效果明显。（Rolling Home ID：zhagangzhijia）由于轴功率P与转速n的三次方成正比，即功率与转速n的关系降为三次方，风扇的降耗效果转速降低后运行很明显。鼓风机和引风机采用变频调速技术，控制电机转速在额定值的65%左右，在加热炉送风排烟条件下调整电机转速，节电率可达30%，节电经济效益显着. .

1.5 炉壁结构及材料

炉壁的热损失包括散热损失和蓄热损失。炉壁热损失如下：

通过以上对炉壁热损失的计算和选型，棒材厂加热炉采用性能良好的耐火浇注料整体浇注炉壁，采用复合保温层结构，提高热炉体保温。复合炉墙分为4层。工作层低水泥浇注料具有良好的耐高温性，尤其是加热段的炉墙，大大提高了炉衬的整体寿命。（滚动房屋ID：zhagangzhijia） 一方面，二次工作层的轻质砖具有良好的高温隔热性能，另一方面，起到锚固砖支架的作用，避免浇注料振动时锚固砖的悬臂应力。耐火纤维板和耐火纤维毯产品的最外层具有突出的隔热效果。由于材料的比热容小，导热系数低，炉衬的蓄热量少，促进了炉膛升温速度，提高了燃烧效率。炉体表面温度见表1。提高了炉子的加热速度管式加热炉节能，提高了燃烧效率。炉体表面温度见表1。提高了炉子的加热速度，提高了燃烧效率。炉体表面温度见表1。

1.6稳定炉压

控制炉内压力不仅与节省燃料有关，而且可以通过控制炉内压力分布来加强炉气循环，使炉温均匀。当炉内压力过高时，高温烟气会逸出炉外，造成热量损失。当炉内压力过低时，冷空气会被吸入炉口和松动部位，增加从炉烟气带走的热量损失。炉内压力与吸入空气和逸出烟气热损失的关系如图3所示。

炉内压力过高或过低都会增加热损失。为减少上述热损失，采用控制技术及时调整烟道百叶窗的开度，以维持正常的炉压值。

1.7蒸发冷却技术的应用

行走加热炉采用强制汽化冷却技术，同等质量的饱和水蒸气，压力越高，汽化潜热越大，带走的热量也越多，见表2，可节约能源、电力和水。可以有效利用回收的热量，减少加热后的钢坯上的黑痕，延长炉内冷却部件的寿命，使加热炉的运行更加安全可靠。

步进梁式加热炉强制汽化冷却系统由软水处理系统、给水泵、汽包、循环泵、柔性元件等设备组成。冷却过程为：软水——软水箱——软水泵——除氧器——给水泵——汽包——下水管——热循环泵——分配集管——（固定梁）——进口步进装置——活动梁——出口步进装置- 立管 - 汽包 - 蒸汽分离后送厂网管。

当循环水进入每组固定梁和活动梁时，通过自动控制调节水量，使水量根据每组热负荷的大小合理分配。（滚动首页ID：zhagangzhijia）苏打水混合物返回汽包后，进行汽水分离，蒸汽储存在汽包上部，将蒸汽输送给用户根据外供所需的参数，将水储存在汽包下部。补充水一起参与再循环。

在受热钢坯与水冷梁接触处，由于采用强制汽化冷却技术，水梁冷却温度高于传统水冷，提高了钢坯加热质量，减少了冷却因素由于“黑色标记”而降低了产量。增加 0.5%。提高循环水的循环率，减少设备安装空间。

2、技术水平与经济效果

经过5个月的生产运行，棒材厂加热炉已达到设计产能，各项经济技术指标达到全国先进水平。据生产经营统计分析，步进梁式加热炉耗气量1.1GJ/t钢，综合能耗降低5kg/t钢，成品率提高0.5%，排放量显着降低，同时步进梁式加热炉冷却部件的使用寿命延长，停机检修时间减少，开工率提高。

3、结束语

棒材厂型钢车间步进梁式加热炉的设计过程中采用了多项节能技术，特别是空气单一蓄热和气体预热的综合应用技术，强制汽化冷却技术，已成功应用于线材生产线的加热炉。实践证明，节能减排效果明显，值得推广。