蓄热加热炉问题分析一例

湖北新冶钢有限公司轧钢事业部某机组作业区一座蓄热加热炉分预热段、加热段和均热段，其有效尺寸为 24.956m*3.4m，设计产量为 45t/h。 该炉子建于 2002 年，经过两次大修和改造 后，目前以高焦混合煤气为燃料，采用空气单蓄热的加热方式。该机组生产对炉子的加热质量要求 比较高，但在实际使用过程中，炉子存在较多的问题，影响到生产的节奏和产品的质量。 本文针对 该加热炉的缺点进行分析并提出技术改造和管理制度改造相结合的改造方案。

 

蓄热式加热炉是利用蓄热式燃烧 （高温空气燃烧） 技术 [1]， 实现有高效余热回收、 高温预热空气及低NOx排放等点 [2]。 它符合工业炉窑三高一低 （高炉温、 高排烟、 高余热回收和低惰性） 的发展方向 [3]， 具有广泛的推广应用前景。大冶特殊钢股份有限公司轧钢事业部500机组作业区机组加热炉作为轧钢生产线的重要组成设备， 建设时就采用了国内流行的炉型———蓄热式加热炉。 炉子自投产以来运行稳定， 基本能适应长时间高产量生产的需要， 该炉子主要加热150方坯和180*150方坯， 该机组主要生产高性能弹簧扁钢和小规格圆钢。 由于技术条件限制， 炉子建成时采用的是两根炉筋管支撑的推钢式出钢方式， 其容易产生黑印等不良影响， 直接影响钢材轧制的质量。 本文针对该炉子的势和存在的不足， 对炉子的技术改造提出可行性方案。 1 该炉子的点该加热炉采用了单蓄热式加热技术与传统燃烧技术相比具有以下主要点： 1、 提高生产能力。 采用蓄热式燃烧技术后，提高了加热区火焰的温度， 加大了热量传输率，进而提高了加热速度， 因此生产能力可提高约20%。2、 节能降耗。 采用蓄热燃烧技术可使排放烟气的温度下降到200℃以内 （传统燃烧技术排放烟气的温度500~600摄氏度范围内）， 余热被充分回收。 因此， 可节约能源40%~60%使加热炉内加热区的温度均匀， 加热区局部高温点减少， 耐火材料消耗量降低10%以上。 3、 炉内温度均匀。 由于蓄热燃烧技术的烧嘴为交替换向燃烧， 使进入加热区的助燃空气（或煤气） 的火焰与传统燃烧技术的火焰 （为扩散火焰和预混火焰） 完全不同， 呈弥散式燃烧，促进炉内温度场均匀分布， 故而加热区温度均匀， 局部高温点减少。 4、 降低有害气体排放量， 改善环境。 由于组织燃烧方式的完全改变， 空气和燃气可以相互独立地喷入炉内， 燃烧通常在贫氧状态下进行，避免了NOx的大量生成。 另一方面， 由于充分利用了废气余热， 减少了燃料的消耗量， 也大大降低了NOx和CO等有害气体的排放量， 环境得到明显改善。 2 存在的问题

1、 炉子长度有限， 加力不足。 2002年 炉子设计生产150方坯， 2007年为提高产量， 增加了蓄热烧嘴数量和加大了烧嘴加力， 同时大坯料尺寸增加到220mm*180mm。 在炉子长度不变条件下， 蓄热烧嘴的数量受到限制， 在生产大规格产品时加力明显不足， 出钢节奏较慢， 并经常出现待温加热。
2、 加热黑印严重。 炉底黑印是推钢式加热炉普遍存在的问题， 产生炉底黑印的原因是炉筋管半热滑块的冷却作用以及炉筋管耐材包扎层的遮蔽作用。 现场具体表现是出钢后明显存在两条暗带， 暗带温度与钢坯在炉时间有关。 正常节奏生产时， 黑印温度比周围钢温度低50度左右； 当生产节奏较快时， 温差可以达到120度以上。 此 时， 黑印非常明显， 容易造成产品的质量问题甚至轧机设备的损坏， 必须停轧待温后才能继续生产。
3、 经常出现粘钢事故。 出现粘钢事故的原因是生产时炉温较高， 遇突发事故后快速降温，导致熔化的氧化铁皮凝固在一起。 表现为推钢时同时掉落两支或多支钢坯， 严重时半炉子钢坯粘在一起， 造成停炉事故。 此外， 出现粘钢事故较多的部位是加热段与均热段之间的压下梁处。 此处为局部高温区， 肉眼观察其颜色较周围亮， 当易粘连的50Si2Mn弹簧扁钢在此区域停留较长时间后， 即出现粘钢问题。