本钢特钢厂蓄热式烧嘴步进梁式加热炉应用

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1、本钢特钢厂蓄热式烧嘴步进梁式加热炉的应用摘要：介绍了本溪钢铁集团公司特钢厂蓄热式烧嘴步进梁式加热炉的特点、技术性能参数及对该炉的控制和管理情况，并介绍了蓄热式燃烧系统的主要特征。该炉投产后，加热能力、加热质量大幅提高，氧化烧损及煤气排放量大幅降低。关键词：步进梁式加热炉；燃烧系统；蓄热式烧嘴1加热炉的特点本溪钢铁集团公司特钢厂新建2座单(双)排装料、加热能力为120t／h(冷料)的步进梁式加热炉。该炉采用先进的高温空气蓄热式燃烧技术。1．1采用新型空气单预热蓄热式烧嘴采用新型空气单预热蓄热式烧嘴，

2、燃烧组织更优化，可在钢坯上下表面形成微还原性气氛，减少氧化烧损；采用允许工作温度达1600℃的高级蜂窝状蓄热体材料，传热特性好，使用时间长；烧嘴的金属部件远离高温区，烧嘴使用寿命长，维护工作量少。1．2采用多段炉温控制系统炉温控制分为均热段、第1加热段和第2加热段，各段之间用隔墙隔开，可灵活、准确地控制各段炉温和空、燃比，实现各种加热工艺和炉温制度，使燃料燃烧过程更加可控，提高燃料利用率。换向系统也相应分为3段控制，还可分成更多的组段错开换向，使换向对炉温、炉压以及空煤气系统压力的波动影响减小。1

3、．3具有多种节能措施(1)采用高效蓄热式预热技术，可将助燃空气预热到1000"C以上，排烟温度降至140℃；(2)垫块的错位和采用高温Co合金垫块，有效减少了钢坯黑印，间接减少了燃料消耗；(3)合理的炉内水梁支撑，力求减少冷却管的面积，同时水梁采用双层绝热包扎，以减少冷却水带走的热量；(4)采用优化设计的复合炉衬砌筑结构，减少了散热损失，提高了炉子使用寿命；(5)配备了先进的自动化系统，可集中控制管理加热炉各系统和整个加热过程，确保了空燃比和合理的炉压控制，提高了炉子的热效率；(6)加热炉采用多段

4、炉温自动控制系统，可灵活调节各区段的供热量，以实现最低能耗；(7)采用高效液压系统，可节约能源，并具有轻抬轻放和安全自锁功能。2加热炉的技术性能该加热炉加热的主要钢种为低合金钢、碳结钢等，室温装炉。加热炉的有关参数见表1。3加热炉的控制与管理加热炉为双排及单排布料，装出料方式为端进端出。钢坯从装炉、加热至出钢的整个过程中，钢坯的输送、测量、装料、出料、步进、物料跟踪及与轧机和连铸的数据信息交换，均通过炉区电控系统进行顺序、定时、联锁与逻辑控制，实现操作自动化和计算机管理。该加热炉共设80只蓄热式燃

5、烧器，每侧40只。燃烧器的总供热能力为23000m3／h，与冷装120t／h时所需的供热量相比，烧嘴装备能力富裕20％。供热能力分配见表2。4蓄热式燃烧系统4．1燃烧系统的主要特征4．1．1新型组合式烧嘴新型组合式烧嘴是一种结构合理、性能优越的蓄热式烧嘴，其空、煤气喷口为上下组合。烧嘴安装在炉膛上部时，空气喷口在上，煤气喷口在下，空、煤气流上下斜交混合；烧嘴安装在炉膛下部时则反之。空气预热到很高温度时(如1000℃以上)，空、煤气混合燃烧会产生很高的燃烧温度，为避免产生局部高温区，及高温下产生过量

6、NOx，不能让空、煤气流即时充分混合，而应逐渐扩散弥漫燃烧，即空、煤气混合燃烧要有一个适当的过程，在此过程中，与钢坯表面接触的气氛是还原性或微还原性的，钢坯不易被氧化。另外，高温空气燃烧机理不同于一般燃烧，其燃烧速度非常快，因此逐渐扩散弥漫燃烧不会在炉内形成不完全燃烧。组合式烧嘴的空、煤气喷口是扁平的，因而燃烧形成扁“火焰”(实际上高温空、煤气燃烧在炉温高的情况下没有明显可见的火焰)，这有利于对钢坯的均匀辐射传热。烧嘴在后端盖设有装卸蓄热体的检修门，以方便更换蓄热体。每个烧嘴的空、煤气管上都装有阀

7、门，烧嘴调节灵活方便。一排或上下烧嘴的负荷，可根据炉子实际工况，灵活调节。组合式烧嘴结构紧凑，在炉子上布置方便，尤其是在步进梁式加热炉上使用这种烧嘴，可避免火焰直对步进梁立柱。这种烧嘴用在轧钢加热炉上，可显著减少钢坯的氧化烧损，减轻炉子清渣工作量，也可减少脱碳，提高钢坯的加热质量。4．1．2新型蓄热体组合式蓄热式烧嘴的蓄热体采用陶瓷蜂窝体。其传热能力比小球大4～5倍，气流阻力只有小球的1／3。用换向周期40～80s设计蓄热体的蓄热能力和传热能力较适当，如果换向周期过短(如20～30s)，换向过于频

8、繁，影响换向阀的使用寿命，换向造成的煤气损失也多；如果换向周期过长(如120～180s)，则排烟温度和空气预热温度波动范围大，平均预热温度较低，综合换热效率较低。采用蜂窝体，蓄热室体积小，烧嘴结构紧凑，使在较小的炉侧钢柱间距内(如1160mm)布置一个烧嘴成为可能，整个炉子也才有可能布置足够数量的烧嘴，以满足供热负荷的需要。蜂窝体比小球更不易堵塞，原因是蜂窝体内的气流通道是直通道，在高速气流正、反吹作用下，灰尘不易在通道内积存。而小球蓄热室内的气流通道为迷宫式，气流中夹带的尘粒较易