扎钢加热炉节能探讨

扎钢加热炉节能探讨

李然孟宪强

河北钢铁集团承钢分公司板带事业部河北省承德市067100

摘要：传统的粗放型的经济生产模式是高消耗、高污染和粗放型的扩张，全球范围内的能源供需矛盾要求高耗能产业提高能源利用率，降低能源的消耗。轧钢厂加热炉的燃料消耗一直是轧钢厂直接能耗总量的主要组成部分，虽然轧钢厂采取了一定的节能措施，但是取得的效果不甚理想。鉴于此，文章重点就扎钢加热炉节能措施进行研究分析，以供参考和借鉴。

关键词：轧钢厂；加热炉；节能措施；研究

引言

国家之所以现在对轧钢厂加热炉的系列问题进行重点关注，主要是由于现在随着社会的发展，我国越来越朝着工业大国的方向迈进，其中在工业化进一步建设期间，对于钢铁的需求量逐年上升，这也就导致了对于钢铁的消耗也是巨大的，扎钢厂作为钢铁工业建设的重要一部分，其中加热炉环节是它的主要耗能设备之一，加热炉所消耗的燃料就占了整体轧钢工程的70％，这就明显与我国推行的节能减排的政策背道而驰，同时也不利于我国自然资源的有效利用，容易造成大量的能源浪费现象，所以为了减少企业的生产成本，从企业发展的长期计划来看，扎钢厂如何降低加热炉的燃料消耗量，这对于提高加热炉的利用效率和节能降耗工作的开展都具有重大的意义。

1轧钢加热炉节能方面存在的问题

1.1加热炉漏火漏气严重

加热炉蓄热室漏火漏气的现象一般出现在加热炉投入使用的半年以后，加热段和均热段局部的漏火漏气不仅能够导致加热炉护炉板的损坏，严重的情况下还会导致加热炉报废。一般蓄热室的结构是导致该现象的原因之一，蓄热室里面是纤维板的保温层，外面的钢板则和护炉板焊接在一块，预制烧嘴砖的结构和蓄热室不能形成统一的整体，两者接缝的位置很容易在高温的作用下变形，同时接缝位置太薄的浇筑层在使用一段时间后也会出现直通的裂纹，煤气泄漏现象严重。

1.2挡板砖堵塞和烧嘴砖损坏

挡板砖在使用的过程中因为受到烟气杂质、煤气含尘和加热炉粉末等的影响，很容易出现挡板砖气孔的堵塞现象。堵塞严重的气孔会导致挡板砖的弯曲变形，加热炉的炉温和产量都会受到严重的影响。此外，高温烟气的冲刷以及煤气杂质的侵蚀，还会导致烧嘴砖强度的降低，烧嘴砖在加热炉运行几年后会出现严重损坏。烧嘴砖的损坏，导致燃烧质量的下降、耗能的增高、氧化铁皮增多以及工人劳动强度的加大。

2轧钢加热炉传统的节能措施

2.1筑炉材料的改变

在上世纪七十年代起，耐火纤维和各种轻质的耐火材料便被用来做复合炉衬，轻质材料已经成为当下最为流行和主要的筑炉材料。原有的加热炉材料蓄热和散热的损失高达70％以上，而加热工件的热能利用率也仅在30％左右，轻质的耐火材料可以减少炉衬对热量的过多吸收，能够有效的减少加热炉的蓄热损失，加热炉的隔热与保温功能还同时得到增强。但是这种“新型”的节能材料只是减少了炉内热量的流失，炉内热量利用率较低的这一问题仍然没有得到解决。

2.2自动控制系统的设置

轧钢厂加热炉的自动控制系统主要由两部分组成，即换向控制和燃烧控制系统。自动控制系统有效的完成了加热炉现场数据的采集和处理，利用输出控制和报警功能实现了对设备工作状态的控制，实现了设备燃烧和换向的手动和自动功能。其中换向系统控制包括了换向控制原理、煤气燃烧安全的控制以及气动快切的报警系统，而燃烧系统控制则包括了燃烧控制原理、数据的处理与显示以及汽化冷却的自动控制。加热炉自动控制系统的采用有效的减少了炉内热量的损失，对加热炉的炉温和蓄热室的温度都实现了有效的控制。

2.3加热炉装炉技术的改善

该技术从上世纪六十年代中期就开始采用，原有的施工方法是对不定形的耐火材料进行现场的捣打、浇灌和预制构件的吊装，增强了炉墙的气密性，延长了炉衬的寿命。近几年，加热炉热装炉技术还通过提高连铸坯质量、对连铸机和加热炉进行有效衔接、协调轧钢机和连铸机的生产节奏等方面进行了改进，连铸机偏析的问题和废气热损失的问题都在一定程度上得到了改善。

3轧钢加热炉的新型节能措施研究

3.1科学的制定锻造加热规范

锻造加热过程中的炉温、加热时间、加热速度、锻造温度等应该严格按照加热规范进行操作，这既可以防止因温度降低而无法锻打工件，又可以避免因炉温过高造成过烧、脱碳和严重氧化而浪费大量热能的现象。从我国同样重量的大锻件所需的平均加热时间看，各厂之间差距甚大，落后厂比先进厂高两倍以上，这种差距意味着在这方面存有较大的节能潜力。

3.2改造旧炉型，研制新炉型，促进增产节能

现用室式炉的缺点比较多，与连续式加热炉相比，炉体材料、炉壁厚度、炉温均相同，但前者砌体体积与炉膛体积或有效炉底面积之比大于后者。相对而言，前者蓄热量也大，蓄热造成的热损失一般在40％以上，废气带走的热量约占总供热量的50％-70％，这是它升温慢、加热慢、能源利用率低、热效率普遍不高的重要原因。在机械行业锻造车间使用的室式炉中有90％的炉子热效率低于半连续加热炉、环形加热炉，因此对现在运行中的室式锻热炉加快根本性的改造步伐，甚至尽快淘汰一批，用连续加热炉和其他先进节能型炉子代替。

3.3合理制定加热炉的用能方向及燃料构成

锻造加热炉属于高温加热，从加热工艺、温度、节能的要求出发，尽量采用优质燃料是合理的。目前世界上几个主要生产锻件的国家多采用液体、气体燃料及电能，从我国实际考虑，锻造加热用能的方向和原则应是：第一，采用各种煤制气、天然气、液化气，以符合以煤为主要能原的国情；第二，锻件加热技术工艺的确需要，经济上又合理而且有条件的可采用油和电能加热；第三，坚决提倡鼓励采用有利于节能、环保的新优能源；第四，要采用坚决的措施限制、减少、禁止直接燃煤加热炉的使用。

3.4开发一个用节能配套技术

我们应切实组织好锻造加热炉炉用节能技术的配套开发应用工作，把通过实验、鉴定和生产实践考验已经证明的行之有效的单项节能技术，诸如节能烧嘴、炉用节能风机、各种换热器、自控调节装置、优质轻型耐火材料，还有煤、水浆燃烧技术、油水乳化燃烧、粉煤油混烧、煤的气化、液化燃烧等配套化、系列化，用于锻造加热炉的技术改造和新建炉的设计之中，这样就必然会大大提高锻造加热炉的综合技术水平，产生增产、节能、高效、寿命长的综合经济效益。

3.5从燃耗差距中挖掘节能潜力

要严格建立推行锻造加热炉的供能、用能定额，超用惩罚，节能奖励，责任承包管理制度，并加强科学管理；要让你真总结、交流、推广现有的先进节能、低耗技术，以及管理经验；要尽快制定出锻造加热炉晋等升级经济技术标准，开展全行业加热炉晋等升级有奖有罚的竞赛评比活动；要因炉制宜地选择使用有效的余热回收利用装置，把加热炉高温烟气的回收利用作为一项重要的节能技术予以推广。

结束语

综上所述，通过对加热炉节能技术的分析和研究，说明在实际的生产和使用过程中应该注意选择相关节能问题，这样才能让加热炉发挥最佳的工作状态，实现最佳的工作状态，同时值得注意的是对于进入加热炉内的原油应该及时进行处理，否则会含有大量的杂质，影响加热炉的正常工作及其运行，容易造成经济效益的损失。要高度重视加热炉的节能工作，更多的使用节能设备，这样才能有效的提高企业的经济效益，推动经济社会的发展

参考文献：

[1]陈聪.蓄热式轧钢加热炉节能诊断方法研究[D].山东大学，2016.

[2]闫振武.富氧燃烧在太钢加热炉的节能应用[J].钢铁，2015，50（02)：85-89.

[3]吴亭亭，张太杰，常志明.梅钢加热炉生产率与热负荷关系的节能研究[J].上海节能，2010（01)：15-18.