轧钢加热炉的技术改造及效果

轧钢加热炉的技术改造及效果

　陈宏华　①

(阳江市宏大钢铁有限公司,广东　阳春,529600)

摘要:介绍了宏大钢厂蓄热式加热炉技术改造的情况,并对加热炉存在的问题进行了分析,提出了改进措施,通过技术改造取得了好的效果。

关键词:蓄热式加热炉;技术改造;效果

中图分类号:TF703.4 文献标识码:A 文章编号:1672-7412(2009)02-007-02

0引言

阳江市宏大钢铁有限公司轧钢厂(简称“宏大钢厂”)原蓄热式推钢加热炉采用墙内通道蓄热燃烧装置。这是国内应用较早的一种结构形式,其特点是把介质通道和喷口都集中在炉体内[1],减少了外部高温管道,占地少,系统布置简单,加热能力不受设备体积和布置方式的限制,供热能力设计余地大。由于喷口的简化,为其设计提供了多种选择,来满足加热质量的需要。如通过喷口的设计可以在加热物料面形成相对还原气氛,减少氧化烧损。炉子有效长度为24.5m,内宽4.6m,设计加热能力为55t/h,燃料采用高炉煤气,由于没有煤气柜,高炉煤气直接从高炉输送到加热炉,压力极为不稳定,实际单耗375m3/t。原加热的坯料为120mm×120mm方坯,2006年改为126mm×126mm方坯。2007年10月,车间再次对中轧机和精轧机系统进行了连轧改造。随着轧机生产能力的不断提高及坯料断面尺寸的增大,炉子加热能力与轧机的生产能力不匹配。由于加热炉的加热能力不足和炉体本身问题,成为整个生产过程中的一个薄弱环节,对产量、质量和成本都带来了不利的影响。2008年3月决定对加热炉进行改造,同年5月2日点火投产,当月达产,运行效果良好,解决了加热能力不足和炉体漏气、冒火问题,同时也取得了很好的经济效果。

1原加热炉存在的问题

一是由于原加热炉是集成蓄热室内置式蓄热加热炉,其缺点是炉墙较厚。其炉墙厚达1000mm,见图1。炉体内有许多相互隔离的很多纵横交错的煤气管道或空气管道,炉墙内通道多了造成冷热交变应力较大。用传统的振动成型浇注料浇注的炉墙,由于普通耐火浇注料的级配不尽合理,又多用水泥结合,存在着中温强度下降、线收缩大、体积稳定性差等不足,经过一段时间的使用后容易出现开裂,使得加热炉在运行过程中炉墙跑风漏气,影响换热节能效果,特别是墙内的煤气管道和空气管道,一旦漏气还会给安全生产带来隐患。加热能力受燃料供入压力的影响较大。另外由于较集中地换向控制和蓄热,调节受到一定程度限制

。

图1　加热炉改造前的炉墙结构

二是原加热炉的设计加热能力为55t/h,而2007年钢材产量达到39万t,炉底面积与产量明显不匹配。其加热属于过分强化作业,因此容易造成炉衬的损坏。同时由于炉底强度太高,钢坯和炉筋管的接触黑印无法消除,容易造成设备损坏和轧机断辊等工艺设备事故的发生。

三是原加热炉的蓄热箱支管与炉墙连接没有采用整体浇注,使用一段时间后,该连接处出现漏气、冒火现象,造成烧坏炉子钢结构,炉墙坍塌,炉顶烧穿等事故。

四是原加热炉的冷却方式采用冷却滑道,对

第9卷　第2期　湖南冶金职业技术学院学报Vol.9No.2　2009年6月　Journal of Hunan Metallurgical Pr ofessi onal Technol ogy College Jun.2009

①收稿日期:2009-04-12

作者简介:陈宏华(1971-),男,湖南常德人,广东省阳江市宏大钢铁有限公司轧钢厂热能工程师。

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　水管未采取隔热措施,对加热质量和节能不利。2改进措施

(1)将原来集成蓄热室内置式蓄热加热炉改为分散组合外置蓄热器式加热炉,这种结构形式给系统设计带来许多有益的变化,首先是蓄热室的设计可以根据现场需要灵活设计,同时可以增加上下蓄热室的调节手段;其次喷口的设计更灵活。同时带来喷口换向燃烧方式的灵活,

既可异侧换向,也可同侧换向。喷口燃烧组合也更具多样性。另外,对蓄热系统设备的选择适应性广。可以根据具体的加热炉的炉膛尺寸,选择合适的蓄热箱结构和蓄热材质与形状至关重要。通过适当优化设计可以解决加热炉炉宽不够等问题。这样炉墙内就没有纵横交错的空气通道和煤气通道,炉墙受冷热交变的应力也消除了,避免了空气通道和煤气通道相通的危险性。

(2)炉墙由原来的1000mm 减薄至550mm ,见图2。炉底有效面积24.5×4.6=112.7m 2

扩大

为24.5×5.5=134.75m 2

,增加近20%,即同等产量时炉底强度降低20%。

图2　加热炉改造后的炉墙结构

(3)蓄热箱支管与炉墙接口处为防止漏气、

冒火,在施工时先将蓄热箱支管与炉体钢结构焊接,并用同厚度钢板焊一加强圈,支管另一端与蓄

热箱顶盖相连。与蓄热箱支管连接处的炉皮钢板加焊“Y ”锚固件,锚固件采用厚度为6mm ,材质为1Cr18N i9Ti 的钢板制作。全部就位后,开始浇注。这样蓄热箱支管和炉墙即为整体浇注。

(4)将原加热炉的冷却滑道改为半热滑道。

采用材质为Cr25N i20的高合金半热滑块,使滑道表面具有较高温度,减轻水管对钢坯的冷却作用,同时对水管及其立柱采用耐火纤维毡与低水泥自流浇注料双层绝热结构进行绝热,以减少冷却水的吸热损失和冷却水的用量,达到消除钢坯与水管接触的黑印。同时也达到了不因减小钢坯断面温差而延长均热时间,从而减少了燃料消耗。3改造效果

表1　加热炉改造后与改造前的对比项目时间

产量

/万t 生产作业率/%

成材率

/%煤气单耗

/m 3

/t 2007年

1～12月22.7575.697.513752008年1～12月

27.3

83.1

97.81

300

经过对原蓄热式推钢加热炉的改造,解决了原来加热能力不足的问题。同时也解决了原蓄热式推钢加热炉漏气、冒火现象。投产后加热炉的加热能力提高20%,与上年同期相比平均月产量增加6500t,见表1。钢坯的黑印也消除了,工艺和设备事故减少了,生产作业率增加7.5%,成材率提高了0.3个百分点。加热炉能耗显著降低,煤气单耗300m 3

/t,与去年同期相比下降20%。全年经济效益900多万元。加热炉改造投产至今,没有漏气、冒火现象发生,加热炉运作一切正常。参考文献

[1]张少忠,罗国民.蓄热燃烧技术在韶钢加热炉上的应

用[J ].轧钢,2001,(4):55-56.

Techn i ca l and Effect of Hea ti n g Furnace for Steel Rolli n g

CHEN Hong 2hua

(Yangjiang Hongda Ir on and steel Co .L td .,Yangchun Guangdong 529600,China )

Abstract:It intr oduced the technol ogical transf or mati on of regenerative heating furnace in Hongda Ir on and

2

Steel Fact ory,and the p r oble m s of heating furnace are analyzed and measures taken and results of the trans 2for mati on

Key words:regenerative heating furnace;technical;effect

(责任编辑:尹志诚)

湖南冶金职业技术学院学报 第9卷