加热炉发展趋势

众所周知，由于步进式加热炉有着推钢式加热炉无法比拟的优点，诸如，不拱钢，不粘钢，氧化烧损小，脱碳少，加热时间短，加热操作灵活，易于和轧制节奏相匹配，加热过程中不划伤，炉子长度不受限制(从理论上讲)，自动化程度高，易于采用计算机控制等优点。因此尽管步进炉一次投资费用高，但自从1967年4月由美国米德兰公司设计的二面供热的步进梁式炉首先在美国格兰那特城钢铁公司问世，接着同年5月由日本中外炉公司为名古屋钢铁厂设计的世界上第二座步进梁式炉又相继投产。以后，步进式加热炉在世界上获得了长足的发展，尤其近十多年来，随着轧钢技术向着连续化，大型化、自动化，多品种、高精度的发展，步进式加热炉为适应工艺的要求，也朝着大型化，多功能，优质，高产，低消耗，无公害和操作自动化的方向迈进。

1 大型化多功能炉型

1．1大型化

目前，步进式加热炉的发展最显著的一个特点就是为了适应轧机小时产量的提高向

着大型化方向发展。

原苏联契列波维茨钢铁厂热带车间用步进梁式加热炉，炉子产量A．20T／'h，炉内宽11．25m，炉有效长49．59m ，采用汽化冷却，压力为18kg／cm。，步进梁水平行程480mm，垂直行程200mm ，步进周期为6O秒

德国克勒克纳公司不来梅厂热轧用步进梁式炉产量为400T／h。

法国索拉克热轧带钢厂步进式加热炉，炉子有效长53．9m，炉子最大产量达525t／h。

我国80年代从法国斯太因引进的2050热轧厂用步进炉，炉子有效长50m ，炉由宽12．6m，炉子额定产量350t／h，最大产量400t／h，步进行程为500mm，升降行程200mm，运动周期45秒。

I．2 多功能

现代化的步进式加热炉除了高产，低耗外，要求它的适应性强，功能多，是目前步进式炉发展的又一大特点，也就是说，作为一一个为轧机服务的热设备，它不仅能适应各种坯料，如厚板坯，薄板坯，热装坯、冷装坯，冷热混装坯的加热要求，韭根据它们的不同出炉温度采用不同的加热方法，同时还应适应轧制节奏和待轧的要求，也就是说，它还具有适应连续出钢和间断出钢的能力，具有和连铸机匹配的能力，除此以外，还能满足一些特殊钢种对加热的要求，如对脱碳、温差、氧化烧损的要求等。

1．3二段分离步进粱的发展

为了使炉子能达到适应性强，具有多功能二段分离步进式炉有了进一步的发展。

二段步进炉就是在炉子长度方向上，炉子步进梁(底)分成二段，后一段步进梁(底)位于炉子的低温段，前一段步进梁(底)位于炉子的高温段，分界处就是高低温度的交界处。从交界处起，坯料的间距就可以加大了。

二段步进粱(底)各由单独的托辊支承，以便单独升降(亦可联动升降)。当二段同时升降和一起进退时，它们就同一个整体一样，炉内坯料便以相同的步距前进同样的距离。只要低温段步进梁(底)降到固定梁底面以下，那么只有在高温段炉底上的坯料随步进梁(底)前进，而没有提升的低温段上

的坯料，仍停留在固定梁(底)上，低温段的步进梁(底)在坯料下面空移过去，这样，低温段步进梁(底)每空移一步，进入高温段步进梁(底)上的坯料间距便增加一倍，空移二步，增加二倍，增加后的坯料间矩根据坯料的尺寸和产量选定，就示出了坯料所走灼步距和产量的关系。进入高温段的钢坯量，不超过出料速度所要求的钢坯量，从而防止了脱碳值的增加。当只有高温段炉底动作而低温段炉底留在低位时，则可将高温段上的坯料全部出空而低温段上的坯料仍懿在炉内，这种结构上的灵活性，对轧机长时间的停轧、对冷坯混装，对减少和避免坯料的脱碳都有很强的适应性。当炉

子供热能力大时，一旦出现事故，必须保护已处在预热段的钢坯，这时使钢坯逆向运行，回到许可温度处，同时还可以使高温段的钢坯出空，所以炉底分段的步进梁(底)式炉，在实现各段不同炉温制度方面的灵活性特别大，从而满足了不同规格、冷热混装，不同轧制节奏、待轧等方面的要求，大大减少和避免了脱碳和氧化烧损，提高了产品的表面质量。

3 高热率高回收率 $．

自从1973年世界发生石油危机以来，各国工业炉工作者都把炉子高效，节能放在重要位置上，也就是说，作为能耗大户的加热炉，在满足工艺加热要求的前提下，最重要的是要提高炉子热效率，降低能耗。

在节能降耗上，除了水管双层绝热，合理的炉底强度，严密的炉体外，在余热回收．安装余热锅炉，汽化冷却，步进梁孔洞加帽等方面，又有心的发展。

3.1搞风温双预热

一些国外的著名炉子公司如IT公司一直主张低热值的煤气应采用双预热，高风温，他们甚至主张有条件的炉子可以把风温预热到700"C。加拿大道菲斯克加热炉燃料为焦炉煤气和6号燃料油（均为富硫燃料)，但不论在任何情况下均能保证空气温度预热到650C，而且换热器寿命还很长，换热器材质高温烟气侧为无Ni材料。以避免高温下和硫发生反应。

3.3气化冷却

推钢式加热炉采用汽化冷却已无可质疑，但对于步进式炉采用汽化冷却却为数不多。80年代初，我国引进宝钢2050轧机步进炉时，日本中外炉专家就认为日本当时没有一座步进炉采用汽化冷却，欧州一些国家采用汽冷的炉子不会超过三座，不采用汽冷的原因主要是由于步进梁上需要采用很多回转接头，并要耐压04—0.5MPa ，该接头价格昂贵，世界上仅有德国的REiNGiNG公司独家生产，步进梁汽化冷却需要采用强制循环，需要给水泵、循环泵、备用泵,需要软水，为了防止停电需要用柴油发电机等。但近十几年来，步进梁汽化冷却技术有了很大的发展，国外纷纷报道大型步进炉采用汽

化冷却所带来的经济设益。

如英钢联拉肯比厂250t／h步进梁式炉采用汽化冷却，该炉长41m，内宽10m，炉子单耗1.35MJ／kg，坯料出炉温差小于30℃，蒸汽冷产量7．9t／h，表压0.17MPa。

意大利SSAB公司3oot／h产量的步进梁式炉采用汽化冷却，产汽量为12t／h，表压0.22MPa，炉子有效长35m，内宽12m 。

目前，我国还没有一座步进梁式炉(包括引进的)是汽化冷却的，上钢二厂仅在炉子的低温段作了工业性试用。因此，我国应该开发或引进热滑道系统采用汽化冷却这一技术。

3.4步进粱式炉井式孔洞帽的研制

美国ROUGE钢铁厂为了降低步进梁立牲孔洞的辐射热，最近研制了一种步进梁式炉井式孔洞帽装置。据报道，该厂对每个井式孔洞作了测量，发现步进粱立柱处孔洞热损失为2．89MJ／h，安装上井式孔洞帽炉子可节能4～ 5％，同时还改善了炉压的控制，清理水封槽氧化铁皮的次数也大为斌少，该装置的回收期仅为4～ 5个月。

4 燃烧系统

4．1适用于多种燃料的燃烧系统

大型步进炉中很多炉子都采用2～3种燃料。如在均热段或第一加热段采用焦炉煤气亦可切换成其它热值煤气，在预热段或其它加热段则采用重油。

转换某一燃烧段的燃料装设有自动程序控制，无需人工去干预，通过分配控制系统全部自动来完成燃料的种类转换。

4．2 火焰长度可调烧嘴和低NOx烧嘴

火焰长度可调烧嘴是为了适应长坯料、宽炉型而研制出来的一种新型烧嘴，为了使坯