加热炉节能措施的探讨分析

加热炉节能措施的探讨分析

[摘要]介绍了宣钢型棒厂型材车间加热炉的煤气单耗状况.系

统地分析了煤气单耗与产量、热装率、热损失、空气系数等因素之间的关系。并有针对性地在工艺、设备上提出了相应的解决办法，为加热炉的节能降耗提供了现实有效的思路与对策。

[关键词]加热炉煤气单耗热装率热损失空气系数

中图分类号：tg307文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0101-01

一、概况

钢铁工业是我国国民经济各行业中能耗最高的行业之一。近十年来，钢铁工业能源消费量占全国总能源消费量的比重一直在12%——15%。单位增加值能耗是全部工业平均水平的3倍以上，而轧钢行业又在钢铁工业中是较多的行业。因此，节能减排显得更为重要，步进梁式蓄热式加热炉是轧钢行业中必不可少的加热设备，加热设备的先进与否直接关系到能源的消耗问题。

二、步进梁式蓄热式加热炉的工作原理

它运用了蓄热室热交换原理，当一恻的蓄热室烧嘴处于燃烧状态时，空气、煤气蓄热体被预热到1000℃左右，另一恻烧嘴处于蓄热状态，燃烧产物在引风机的作用下穿过被加热的钢坯，经蓄热室使空气、煤气蓄热体蓄积下热量后，排入大气。交替切换燃烧，在切换期间其温度对象处于非控制状态，切换周期一般为1-3分钟。三、影响燃料单耗高的原因及降低单耗的措施

工序能耗指标作为钢铁行业的一个重要指标，是指企业单吨产品所消耗的标准煤数量，该项指标的高低可反映企业生产过程中能源消耗的高低，直接影响企业成本的高低。在热轧生产直接能源消耗的总量中，加热炉的燃料消耗又占绝大部分，因此热轧节能工作的重点在于如何降低加热炉燃料消耗。

3.1 燃料单耗高的原因

（1）加热炉蓄热体坏

（2）热装率低

（3）调火工业务能力差

（4）煤气质量不好.压力波动大

（5）空燃比调配不合理

（6）事故停机时间长

（7）没有合理利用换辊时间

3.2 降低燃料单耗的措施

3.2.1 加热炉结构优化

在外部条件（产量、热装率）不变的情况下，通过改善内部条件（炉体设备本身与操作）也可使能耗有显著降低。在每次停炉检修时，用新型耐火材料pd mix 80ab高铝可塑料对炉底水梁剥落的耐火材料进行修补，减少水梁、立柱的破损，并在炉顶增铺保温膏，减少热量损失；

在每次小修时，认真查找空煤气管道外保温层是否有破损，并尽快予以修补。此外在加热炉炉内顶部及两面侧墙贴上多晶体纤维贴

面块，并在其表面喷涂高温辐射涂料，增强了炉内辐射，大大降低了炉体的热量散失。

3.2.2 提高坯料热送热装率

坯料热送热装对节能具有极其重要的作用。采用冷坯装炉时，平均热耗为2.ol一2.09gj/t。50%一70%坯料热装时，平均热耗可降至0.98一1.15gj/t，与冷装相比，加热炉能耗降低约为45%其坯料装炉温度每提高1000℃，加热炉热耗可降低80—120ⅲ/t。采用热送热装工艺可提高成材率0.5%一1.5%，简化生产流程，缩短生产周期。

①坯料热装热送率不高，最高的仅为11.8%。这主要是受制于热送设备及炼钢生产不稳定性，其中任何一个环节出现问题都不可能提高坯料热送热装率。②坯料热送热装温度不高，热送热装坯料平均温度均不超过400℃，大部分坯料为间接热装坯。通过采取协调轧制计划、优化收料、倒垛、上料各环节减少板坯温降，加大现场组织力度等措施，2012年加热炉板坯热送热装比稳步提高，前4个月板坯平均热送热装率达到35.6%，比2011年提高了27.35个百分点；平均板坯热装温度达到了450℃：比2011年提高了50℃；实现热装钢坯5.69万t，经济效益达150多万元。这大大节省了能源并提高了产量。经过培训已经使操作人员水平提高，操作人员能够按规程要求参数操作，基本上杜绝了钢坯处于长时间、高温待轧状态。

3.2.3 提高燃气热值

加热炉生产所用燃气为纯转炉煤气，其热值很高，一般为1600×4.18kj/m3，有时其热值能达到2000×4.18kj/m3。过高的煤气热值不仅使煤气流量调节阀开度过小而导致其无法自动调节，而且纯转炉煤气在炉膛内燃烧很容易产生局部过热，加重坯料氧化烧损。另外转炉煤气价格很高，大大提高了生产成本。通过与能源中心及动力厂沟通协调达成一致，使煤气热值及其压力波动范围不超过5%，进一步改善了煤气热值和压力的稳定性。

3.2.4 优化燃烧控制

由燃烧学可知，空气系数过小会导致燃料不完全燃烧，增加化学不完全燃烧热损失；空气系数大会导致大量没有参与燃烧反应的空气变成废气排出，并带走热量，即增加烟气带出的物理热损失。因此，在操作上如何优化控制，是降低单耗的主要所在。加热炉完全自动燃烧控制，大大降低了加热炉残氧量，提高了空气系数的稳定性。空气系数较平稳，大部分时间都在1.0一1.2之间波动，确保炉尾残氧分析仪测量值在0.5%一2.5%之间，显著降低了氧化烧损量。另外，在正常生产中根据实际情况使炉膛压力进一步提高，可减少加热炉外界冷风吸人量，从而降低炉内温度波动和燃气消耗。

3.2.5 大力贯彻执行保温待轧制度

前期实际生产中，生产作业区各加热班组没有严格执行加热炉保温待轧制度，后面轧线出问题时没有明确的处理问题时限，坯料在炉内待轧保温时间过长（最长达几个小时），这是前阶段加热炉在轧线停轧期间产生大量氧化铁皮以及能耗较高的一个主要原因。通

过深入的探讨分析后。进一步明确了加热炉保温待轧制度执行的重要性。要求加热炉的操作人员负起相应的责任，加强全线操作人员的互动性，后面轧线出了问题要尽快告知加热炉的人员，事故处理完毕进行模轧之前要告知加热炉人员出钢时间。在轧线处理废钢或设备故障期间，加热炉操作人员要严格执行加热炉保温待轧制度，避免加热炉内的坯料长时间处在高温环境下而造成大量氧化烧损

以及燃气损耗。

3.2.6 充分利用换辊时间进行待温

正常生产情况下，对于冷装坯料或特殊钢种坯料在炉时间的不同，用轧制节奏来平衡。如冷装坯采用延长出炉节奏来保证在炉时间。因此，

充分利用每班的一到两次换辊、使冷装坯在进入加热带处停轧换辊并待热，可节省宝贵的生产作业时间并节省大量燃气能源，也为轧制计划编排提出了更高要求。

四、结语

综上所述，通过实施以上节能措施后，宣钢型棒厂型材加热炉节能方面取得了良好的效果。但加热炉节能、降耗的潜力仍很大，把节能增效放到重要位置，应加强加热炉设备改进，操作制度改进，增强控制调节自动化能力，提高坯料热送热装率以及热装温度。在加热炉节能途径方面投入人力、物力，积极采用先进技术和科学的管理方法，不断提高加热炉的热效率和生产率，降低钢坯加热成本，今后将会收到更大的经济效益。