罗斯连续式加热炉结构的现状和改进

万方数据 化铁皮碎屑等等使之净化。蓄热体不停炉即可
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耗量的影响甚大。绝热包扎层的热导率应低、 耐冲击和耐震动、与脱落的氧化铁皮不起化学 反应。良好的绝热包扎层能显著减少水冷热损 失、减少炉底管对坯料的冷却作用，即提高了 坯料加热的均匀程度。现在最完善的绝热层结 构是外层为耐火浇注料、内层为陶瓷纤维材 料。这种绝热层结构的寿命是 !!" 年、水冷 热损失减少到原先的# ／ ／ 。 # $ ! # # ! 现代化耐火材料和隔热材料的使用实例是 钢设计院为克里沃罗钢冶金公司的 ! % $&# 线 材轧机设计的一座梁底组合式步进炉。该炉子 在# ’ ’ % 年投产。坯料用炉内辊道侧 装 侧 出， 装料辊道把坯料送到步进梁的拨料杆上，出料 辊道将坯料送出炉外。炉子用于加热尺寸为 # ! % ( ()# ! % ( ( 和# % $ ( ()# % $ ( (，长 *! # ! ( 的方坯，炉膛宽度# ! + , $ (，外形长" # (。 炉内有四组步进梁和五组固定梁。梁的垂直行 程! $ $ ( (，水平行程! $ $ ! " $ $ ( (，步进周期 为" 。 $ ／ ，供 热 能 力 炉子 的 最 大 产 量 是 # . $ / 0 高炉煤气 焦炉煤气制成 . * + 1 23。以天然气 4 4 "。助 燃 的混合煤气为燃料，热值 # ／ 1 + . 2 5 ( 用空气在动力锅炉里预热到 1 $ $ 6。上部各段 全部采用 " # 型平焰烧嘴炉顶供热。 炉顶为耐火浇注料，步进炉底的顶层也是 耐火浇注料，不再用耐热钢覆面板。水冷步进 梁的绝热包扎层是双层结构。摩尔达维亚冶金 工厂的! 线材轧机的炉子采用这样的 % $ 小型 4 炉衬， 取 得 了 创 记 录 的 低 热 耗 指 标：" *! ／ 。结构上相类似的炉子是在马克耶夫 1 $ 7 9 : / 8 冶金公司的 ! % $ 4 ! 小型轧钢厂，于 # ’ ’ 1 年投 产。 ! $ $ $年投产的炉子是在西西伯利亚冶金 公司的! % $ 4 !小型轧钢厂。
更换，有时被堵塞，可用水冲洗并再次使用。 蓄热室用快速阀门换向，它的使用寿命不应小 于一百万次（以换向时间# ） 。 " -计，约’ # " " . 蓄热式供热系统能有效地在连续加热炉上 应用，蓄热式烧嘴既可以砌在炉衬里，也可以 放在炉子的外侧；既能用于某几个供热段，也 能在整座炉子上使用。 钢设计院设计的一座装蓄热式烧嘴的推钢 式炉目前尚未投产，但钢设计院设计的许多蓄 热式供热系统已卓有成效地使用着，例如熔铝 炉。 & 采用现代化的耐火材料和隔热材料 采用现代化的耐火材料和隔热材料能显著 地减少通过炉衬的热损失、改善炉子的严密 性、延长炉衬的寿命与中修周期。现在，加热 炉炉衬已广泛使用国产的和进口的浇注料、可 塑料、捣打料、纤维状和轻质隔热材料。 加热炉的吊炉顶采用耐火浇注料的效果很 好，吊炉顶用一块块异型砖砌筑时很不严密， 造成大量热损失和燃烧产物漏泄。浇注料炉顶 由若干层组成，用陶瓷锚固砖固定。内层使用 / 0 1 " (的耐火浇注料。这样的 ! # 含量不低于& 炉顶严密性很好，隔热性能好，使用寿命是异 型砖砌筑的& ! ) "倍。 炉底用耐火材料应具有较高的热稳定性， 受坯料冲击时应具有足够的强度，要耐磨损， 与脱落的氧化铁皮不起化学反应。 作为推钢式炉的炉底材料，顶面工作层应 使用 / 0 1 " ( 的 耐 火 浇 注 料。 ! # 含量不低于’ 步进底式炉的活动炉底同样使用多层材料，高 温段炉底应使用 / 0 1 " ( 的耐 ! # 含量不低于 ’ 火浇注料，低温段的则不低于 & " (。这样的 炉底就不需要在活动炉底顶面设置耐热铸钢制 的覆面板，从而改善了加热质量和降低了加热 成本。使用耐热钢覆面板时梁间的缝隙导致热 短路，因而增大了坯料加热的不均匀程度和燃 料消耗量。 炉底水管和水梁的绝热包扎质量对燃料消
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工艺水平的基本方向之一是改善加热质量。 # 供热系统的最佳配合 最常见的是端部供热，火焰或高温燃烧产 物流股直接对着坯料表面流动保证了强化加 热。 炉顶供热是 通 过 炉 顶 上 设 置 平 焰（辐 射 式）烧嘴实现的，煤气在炉衬表面燃烧成薄薄 一层火焰。同时燃烧通道以及附近的炉顶被烧 到炽热成为有效的均匀的辐射热源。还可以使 用一种短火焰的辐射式烧嘴，它也设置在炉顶 上，这时来自炉顶的供热强度减弱，但改善了 操作条件并延长了炉顶材料的寿命。在均热段 采用炉顶供热是最合理的，因为均热段的主要 任务是均匀加热坯料，使坯料断面上温度均 匀。炉顶均匀供热保证了高质量加热并避免了 坯料表面的局部过热。此外，炉顶供热还有利 于均热段形成合理的炉压，即炉底平面处维持 不大的正压，避免了冷空气经过出料炉门吸入 炉膛。均热段如采用端部供热，由于烧嘴的引 射作用不可避免地会吸入冷空气，使坯料在出 炉前变凉。 钢设计院为下塔吉尔冶金公司的轨梁轧机 设计的一座步进梁式炉已经在 ! " " " 年投产。 炉子使用装在端部的无冲击的装出料机，坯料 尺寸为! & " # ! " . ./ ! " # ’ " . .，长% ! # & % ( .，炉内 装 ##! 列。炉 膛 宽 度 # " % & & .， 外形长& ! .。炉内有四组步进梁和固定梁，垂 直行程 ! " " . .，水平行程 ( 0和0 " " . .，步 进周期相应; 0，均热段炉顶配置! /个 ! "型 平焰烧嘴。 我们还建了上部各段全部采用平焰烧嘴炉 顶供热的炉子。这些炉子只要分别调整各控制 段的烧嘴，便能很灵活地改变沿炉长的供热能 力，甚至可以一排排地调节供热量。当炉子的 操作条件（坯料的钢号和尺寸、炉子产量、装 料温度等等）变更时，可以相应地选择最佳的 温度制度和供热制度来加热坯料。因此，全炉 顶供热的炉子能建立很好的热工制度自动控制 系统。此外，它很经济，因为炉子产量降低时 它可以从装料端起一排排地关闭烧嘴，相当于 延长了预热段，尽可能地利用了炉膛内燃烧产 物的热量。 侧面供热，尤其是宽炉子的侧面供热，只 适用于因结构限制不能采用其它供热方式的情 况，例如下部有步进梁。这种供热方式的缺点 是产量变动时不可能保证炉宽方向也就是坯料 长度方向上的均匀加热，因此要尽可能避免侧 面供热，特别在加热的最终阶段。 钢设计院为马格尼托哥尔斯克冶金公司的 ! " " "轧机就设计了步进梁式炉。该轧机有三 座这样的炉子分别在 % 1 1 /#% 1 1 & 年投产。板 坯端装端出，使用无冲击的托出机，炉子用于 加热 板 坯，尺 寸 为 ! & " , ,23 & "#% ) & " , ,， 长/ ，炉内以不大的间隙装 列板 * 3 # % ! , % # ! 坯。炉膛宽度 % ! * 4 " ,，外形长 / 1 * 3 ,。炉内 有四 组 步 进 梁 和 六 组 固 定 梁， 垂 直 行 程 ! " " , ,，水平行程 / & " , ,，步进周期相应为 。 & 4 5 炉子 的 最 大 产 量 是 / ／ ，供 热 能 力 4 & # $
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俄罗斯连续式加热炉结构的现状和改进
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炉子 的 最 大 产 量 是 ! ／ ，供 热 能 力 " " # $
- 的混合煤气（天 ／ % " & ’(。以热值 % ) * ) ’ + , 然气.高炉煤气）为燃料，空气在金属换热器
热，因为它对钢的均匀加热特别重要。 ! 耐热垫块的应用和炉底架空 为了减少炉底管和步进梁的冷却作用，采 用耐热垫块，它是耐热钢制成的，焊在炉底管 上，用于支承坯料。 采用耐热垫块后，坯料断面上的温度差能 减少 ! "#" 0， 燃 料 消 耗 量 能 减 少 ) 6# % " 6，钢的烧损能减少 " * % & 6 #" * ! " 6，炉 子产量增加) 6#% " 6；保证了负公差轧制并 提高了成品的平直度，轧制中因变形不均匀而 造成的切边量减少了，由于轧制力的减少降低 了电能消耗，能减少轧辊消耗。 现在，所有的步进梁式炉和许多推钢式炉 设置了耐热垫块。推钢式炉的操作经验证明， 采用耐热垫块后坯料的加热均匀程度允许放弃 实炉底，即坯料在带耐热垫块的炉底管上一直 加热到出炉，这就免除了与清理炉底氧化铁皮 有关的许多困难。坯料在整个炉长上都保持上 下加热，消除了坯料底面与实炉底间摩擦造成 的缺陷。炉子产量可提高 % & 6，但此时均热 段应建立下部供热。 钢设计院为伏尔加格勒红十月冶金工厂的 ／ ／ % " " " ) & " 4 "大型轧机设计的一座炉底全部 架空的推钢式炉采用了耐热垫块。该轧机有两 座这样的炉子分别在 % 1 1 -#% 1 1 / 年投产。钢 坯端装端出，使用无冲击的托出机，炉子用于 加热 尺 寸 为 ! / " , , 23 " , , 和! 3 " , ,2 / ! " , ,、长 ! * 1 , 和& * ) , 的钢坯，炉内装 % 列 钢 坯。 炉 膛 宽 度4 * ) ,， 外 形 长 #! ／ ，供热能 * 4 & ,。炉子的最大产量是 % " " # $ - 的天然气为 力4 ／ 1 * ) ’(。以热值 / * ’ + , 燃料。 助 燃 用 空 气 在 金 属 换 热 器 里 预 热 到 4 " 0。炉子建立了下均热段，装侧烧嘴；下 加热段分别是侧面供热和端部供热。 - 高效换热器的应用 进一步利用出炉膛排放的燃烧产物的余 热，提高换热器内空气的预热温度，是节约燃 料的最重要措施。到目前为止，使用中的陶瓷
- 的天然气为燃料， ／ ! 3 / ’(。以热值 ’ + , 助燃用空气在金属换热器里预热到/ & " 0。
万方数据 嘴，分成六个 自 控 段。下 部 均 热 段 是 端 部 供
整个 炉 顶 上 配 置 了 % 3 4个 ! " 型平焰烧
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换热器和铸铁针状换热器的空气预热温度都不 高， ! " " ! # " " $。这些换热器不严密，未参与 设定的渗漏到烟气中的空气使空燃比不可能精 确调节，还导 致 燃 料 的 超 额 消 耗，使 供 热 系 统、排烟系统、自动调节系统的操作恶化。因 此应当把这类换热器更换成较严密的、保证将 空气预热到% & " $的金属管状换热器。与此同 时，炉子上的喷射式烧嘴要更换成强制通风的 烧嘴，从而明显地提高了烧嘴的调节范围和炉 子的灵活性。提高空气预热温度、减少它的热 损失、精确地保持空燃比，综合起来可以节约 ’ (! ) " (的燃料。 现在，基本上都采用德聂伯重机厂制造的 金属 * 形管状换热器，烟气温度达 ) " " " $时 可将空气预热到% & " $。 钢设计院设计了小直径钢管造的紧凑式换 热器，细管能强化传热并保证将空气预热到 & " " ! & & " $。应用喷流换热器、板式换热器、 辐射换热器、辐射 对流式换热器、金属陶瓷 + 换热器和其它更先进的换热器，可以更充分利 用出炉膛排放的燃烧产物的余热。 % 蓄热式供热系统 蓄热式供热系统能最充分地利用由炉膛排 放的燃烧产物的余热，它使用以陶瓷小球为蓄 热体的蓄热室。在这系统中烧嘴和单个的蓄热 室联成一体，且不少于一对：通过一个或一组 蓄热室通入预热后的空气（煤气） ，通过另一 个或另一组蓄热室排放燃烧产物。 采用陶瓷小球蓄热体可以将空气预热到比 燃烧产物排放温度只低 ) " "!) & " $，换言之， 连续 加 热 炉 里 燃 料 可 以 用 预 热 到 ) " " "! ) ) " " $ 的 空 气 助 燃。 这 时 热 量 利 用 系 数 达 , " ( !’ " (，而 燃 料 节 约 率 为 # " ( !& " (。 炉子使用低热值燃料时效果特别好。 从蓄 热 室 排 放 的 燃 烧 产 物 温 度 低 于 ! " " $，它易于输送，余热不宜继续利用。陶 瓷小球能很好地过滤掉燃烧产物中的灰尘、氧