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浅谈节能技术在轧钢加热炉上的应用

摘要：近年来，尽管受到金融危机的冲击，世界钢铁产业的发

展势头仍然迅猛。而在钢铁产业能源消耗方面，大中型轧钢加热炉

是消耗大户。为贯彻能源可持续发展、节能减耗并减少环境污染的

方针，将节能技术有效地应用到轧钢加热炉上十分必要。本文就轧

钢加热炉目前的耗能状况，阐述了各种节能技术在轧钢加热炉上的

应用和节能效果。

关键字：节能技术；轧钢加热炉；应用

一、轧钢加热炉的耗能现状

钢铁工业一直是我国新型工业化进程中的基础产业，且在基础产

业中起着重要支柱的地位。据相关部门的数据统计，我国的粗钢产

量在2012年达到了71654.2万吨，占世界总产量的47.6%，是世界

上最大的钢材生产和消费国。同时，钢铁工业也是资源能源密集型

产业，2012年，我国的重点大中型钢铁企业的能源消耗量占中国能

源消费总量的15%左右。在能源方面，我国钢铁产业能源一直是以

煤炭为主，而多数电厂的燃料也是煤炭，可以说耗电就是间接耗煤。

同世界主要产钢国的钢铁工业的能源结构相比，我国的煤炭消耗量

高于其它国家，而天然气和燃料油的比重却明显低于发达国家。在

耗能方面，我国目前的轧钢加热炉的资源回收利用率仅仅只有25%，

而轧钢连续加热炉是钢铁业中耗能较大的设备，它的热效率只有

20%～30%，大约有70%～80%的热量均散失掉了，而在热量散失问题

中有30%～35%是烟气带走的。目前，各个轧钢厂的全线烧损率在
l%～2.5%的范围内，而降低烧损率的最大挖潜设备是加热炉。而从

能源消耗单方面来看，减少轧钢系统的能耗有两个切入点，一是利

用技术优化，二是利用先进的能源回收技术，对加热炉产生的余热

进行合理高效的回收利用。但是目前为止，利用技术优化来降低能

耗量的发展潜力相对更小，原因在于随着科技的发展，设备已向大

型化和先进化发展，工艺水平也不断提高，因此轧钢系统加热炉能

源消耗率已经有所下降。而根据我国轧钢加热炉的余热回收水平较

低的现状，可知进一步回收利用生产过程中散失的各种余热余能，

是轧钢系统节能的主要发展方向。

二、节能技术在轧钢加热炉上的应用

（一）轧钢加热炉系统方面的节能应用

1.设计高效的空气预热器

通过在烟道安装带有保护管组的“带清灰装置的光管插件式换热

器”，将烟气带走的热量经济地、有效地返回到炉内，从而提高火

焰温度，改善燃烧质量，提高炉子的执行效率。同时，在换热器上

安装上清灰装置，可实现在炉子正常生产的情况下，对炉子进行短

时间吹扫，将换热器上的灰尘吹掉并随烟气排出，保证了换热器的

换热效果，实现了节能目标。

2.选择高效燃烧器

燃烧器是轧钢加热炉上非常重要的设备，它的性能优劣将对轧钢

加热炉的产量、能源消耗量以及环保等各项指标产生重要影响。选

择性能高效的燃烧器是加热炉高产、低耗的必备条件。在燃烧器上
可选择用纯空气低压旋流雾化方式进行燃油，这种燃烧器不需要另

外加蒸汽或压缩空气来雾化，使空气和油的混合更加均匀，达到燃

烧充分、火焰温度更高和水烟节能的目的。

3.减少炉底管的吸热量

炉底管是加热炉的重要构件之一，它承担着加热炉内钢坯的全部

重量，同时，这些水冷管也带走了加热炉内的很大一部分热量，从

而影响了加热炉加热质量和燃料消耗。因此，通过减少横水管的数

量，增加横水管的间距，并对炉底管施加抬轿矩，减少水管截面积，

通过以上这些措施，可有效在减少炉底管的吸热面积。此外，可选

择免烘烤自流浇注料对炉底管进行绝热包扎，从而提高炉底管绝热

层寿命，加快施工进度。

4.加强保温，减少散热损失

在加强保温的措施上，可对加热炉体采用现场整体浇注施工，从

而增强炉体的气密性，同时采用新型隔热材料隔热，有效地降低散

热损失，起到了节能效果。在热风管道保温层厚度的选择上，通常

选用220mm，与经常使用的50mm相比较，从换热器到烧嘴的温降仅

有21度，从而大大提高了余热利用率和火焰温度，改善了燃烧条

件。

5.采用蓄热式加热炉

为了降低钢厂的能源消耗，可以在轧钢过程中采用蓄热式加热

炉。蓄热式加热炉的节能优势特别突出，可以将空气和高炉煤气预

热到1000℃甚至更高，而烟气的排烟温度却大大降低，使燃料的消
耗量得到有效的控制。这样就可以使由于煤炭的燃烧而产生的sox、

nox和co2的量大大减少，使治理污染物排放的费用大大降低，提

高了企业的整体效益。

（二）轧钢加热炉余热回收方面的节能应用

1.烟气余热回收

在许多钢铁厂中，很多加热炉在没有设余热回收装置前的排烟温

度相当高，这种情况下烟气带走的热量占工业炉窑总供热量的

30%～70%，因此，对烟气余热的回收十分必要。在我国，