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设计与研究25

双蓄热式加热炉节能增产研究

彭程索勇
(tII东石横特钢集团有限公司，肥城271612)

摘要：针对目前广泛采用的双蓄热式加热炉在实际生产中存在的产量底、能耗大等M题进行研究，通过
对烧嘴、蓄热箱的结构、燃烧控制系统及加热炉炉体和水冷梁的隔热问题进行设备改造，实现双蓄热式加热炉
增加产量和降低燃料消耗的目的。
关键词：双蓄热步进梁式加热炉多孔喷流分射均流板脉冲燃烧排烟滞后操作多晶莫来石纤维毯

1蓄热式燃烧技术在实际生产中存在的问题换向周期短，换向阀频繁的换向，导致j通阀与烧嘴之间
山东石横特钢集团有限公司棒材生产线的加热炉为管道内的煤气频繁的排掉，也是造成煤气消耗高的一个
双蓄热步进梁式加热炉，设计加热能力120t／h(冷坯)，有原因，而炉压高和换向周期短的主要原因是空气(煤气)
效尺寸20120mm×12874mm，加热钢种为低合金钢、优质与烟气的热交换不平衡，即烟气释放出来存在蓄热体内
碳素钢、合金结构钢；燃料为高炉煤气(或高、转炉混合煤的热量不能被空气(煤气)完全带入炉内，造成这种现象
气)，热值(800～1000)×4．187KJ／Nm，燃烧系统采用的空、的原因是气体在蜂窝体箱内的偏流，蜂窝体利用率低，烟
煤气双蓄热，采用小旋转i通阀分散控制，装有48套组气的排出通道与空气(煤气)的进入通道重合率较少所
合式烧嘴(上加热24套，下加热24套)，上下烧嘴共用一致，另外，这种现象也导致空气(煤气)的平均预热温度较
个换向阀，共配有24个煤气换向阀和24个空气换向阀，低，煤气消耗增高。
供风系统是一台鼓风机，排烟系统是两台引风机。(2)单板换向阀在切换过程巾存在短路现象，煤气直
自2005年4月正式投入使用。由于存轧钢上采用蓄接进入烟气管道，造成能源浪费，将单板换向阀更换为双
热式加热技术的时间较短，在实际生产中还存在一些问板换向阀，可解决上述问题，同时通过优化控制程序，可
题和不完善的地方，主要是：以实现脉冲燃烧和排烟滞后操作。
(1)加热炉炉压高，导致炉门口冒火严重，既恶化了(3)加热炉炉顶面积为260mz，占炉体散热面积的
环境，义浪费了能源：6l％(炉底散热忽略不计)，而炉顶耐火材料较炉墙薄，是
(2)换向阀的换向周期较短，只有50～60s，严重影响炉体散热的一个重点部位，降低炉顶外部温度，减少散热
换向阀的寿命，且增加了煤气的消耗量。损失，可有效降低加热炉的煤气消耗。
(3)不能实现脉冲燃烧，在产量低或燃用高热值煤气(4)炉内水冷梁共9组(18根)，水冷管外表面积为
(焦炉煤气)时调整困难。150mz，冷却水从炉内带走了大量的热量，增加了加热炉
(4)蓄热体的寿命短，一般在使用10个月后，蓄热体的燃料消耗。改善水冷管的绝热效果，减少冷却水带走的
的性能开始恶化，需要进行更换。热量，也可有效降低加热炉的煤气消耗：
(5)加热炉的加热能力低．最大为110t／h，满足不了轧2．2技术的改进和优化
机160i／h的生产能力。(1)烧嘴砖的改进：传统的烧嘴砖只是在砖的中间部
上述问题的存在，严重制约着蓄热式技术在轧钢加热位留一个或两个0．0072m2左有的长条孑L(如图1)，对气
炉的应用，制约着蓄热式技术节能优势的发挥。针对上述体进出时的限流较严重，导致气体在蜂窝体箱内分布不
问题，拟通过对烧嘴、蓄热箱的结构、燃烧控制系统及加均匀。该研究方案将烧嘴砖上的长条喷孔改为多个小面
热炉炉体和水冷梁的隔热问题进行深入的研究，开发出积的圆喷流孔，喷流孔(如图2)在烧嘴砖上均匀分布，这
蓄热体利用率高，能够实现脉冲燃烧和排烟滞后控制的样保证了在蜂窝体箱的高温段，气体介质的进出是均匀
蓄热式燃烧系统，努力提高加热炉的热效率，实现双蓄热的，可以提高蜂窝体的利用率。
加热炉增加产量和降低燃料消耗的目的，符合可持续发(2)蜂窝体箱的优化：在蜂窝体箱低温排烟侧(空气、
展战略，有利于钢铁T业和国民经济的持续发展。煤气的进口)，传统的设计只是存蜂窝体箱的侧面开一个
2技术研究思路、方法DN300(或DN250)的孔(如同3)，与外部的管道连接，无
2．1技术开发思路法保证进去的空气(或煤气)在蜂窝体箱的截面是均匀分
(1)通过分析、研究，我们认为煤气消耗高的主要原布的．也不能保证排烟时的抽力存截面上均匀分布。该研
因是炉压高，导致大量的热量从炉门冒出．白白浪费掉；究方案是存蜂窝体箱内安装一块均流板(如图4)，保证空
现代制造技术与装备2009第2期总第189期

气(或煤气)进入和烟气排出时，在各个蜂窝体内的分布流量和空燃配比的合理。
尽量均匀。(5)加热炉炉顶结构的改进：加热炉炉顶采用的是传
统的整体吊挂方式，吊挂砖的间距为300ram，耐火层厚度
230mm，保温层厚度100ram。若采用在炉顶上部增加保温
层的方