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        探討軋鋼加熱爐節(jié)能及降低氧化燒損的途徑

        2019-02-08 13:02:24李波
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年1期

        李波

        摘 要:在我國鋼鐵生產(chǎn)需求不斷增長的影響下,軋鋼加熱爐的生產(chǎn)效率問題也受到了越來越多的關(guān)注?;诖?,本文以軋鋼加熱爐在科學(xué)組織生產(chǎn)、優(yōu)化工藝操作流程等方面的節(jié)能途徑為出發(fā)點,集中研究了降低其氧化燒損的優(yōu)化途徑。以期可以為更多軋鋼生產(chǎn)企業(yè),能更高效地利用軋鋼加熱爐提供借鑒參考。

        關(guān)鍵詞:軋鋼加熱爐;氧化燒損;蓄熱式燃燒技術(shù)

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.044

        0 引言

        軋鋼加熱爐是一個有著熱滯后性和熱慣性的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,其在軋鋼企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中占有著核心地位。為保證其能擁有足夠使用壽命并降低其使用成本,軋鋼企業(yè)有必要提升軋鋼加熱爐的節(jié)能性。據(jù)統(tǒng)計,軋鋼加熱爐在生產(chǎn)過程中其能源燃燒消耗占總消耗的70%以上,每年將產(chǎn)生1%-2.5%的氧化燒損率,損失金額可達到1000萬以上,已成為軋鋼生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟損失的主要部分。

        1 軋鋼加熱爐的節(jié)能途徑

        1.1 科學(xué)組織生產(chǎn)

        科學(xué)組織軋鋼加熱爐開展生產(chǎn),是提升其節(jié)能性的首要任務(wù)。為達到這一目的,可以從以下幾方面入手:(1)批量整合生產(chǎn),頻繁調(diào)整生產(chǎn)方式將加大軋鋼加熱爐的能源消耗量,因此,軋鋼企業(yè)應(yīng)盡量將2-4個小的、分散的生產(chǎn)任務(wù)整合在一起,使其成為一個大的、集中的生產(chǎn)計劃,這樣可以使生產(chǎn)過程中的能源消耗得到減少;(2)均衡生產(chǎn)力,均衡生產(chǎn)可以促進軋鋼加熱爐的燃燒達到穩(wěn)定,提高能源使用效率。在這一過程中,生產(chǎn)人員應(yīng)事先根據(jù)任務(wù)量,對生產(chǎn)時的加熱溫度和軋鋼節(jié)奏進行分析計算,以明確最佳節(jié)能控制值。接著可通過分級燃燒控制系統(tǒng),來使軋鋼加熱爐生產(chǎn)過程中的燃燒均衡性得到保障,促進節(jié)能生產(chǎn)目標得以實現(xiàn);(3)提高軋鋼加熱爐的熱送熱裝率和熱裝溫度,軋鋼加熱爐在生產(chǎn)過程中,應(yīng)盡量減少冷坯與熱坯間的過渡時間,以使其熱送熱裝率和熱裝溫度得到提高。據(jù)統(tǒng)計,軋鋼加熱爐的熱送熱裝率每提高10%,煤氣燃燒消耗就將減少2%-3%,氧化燒損也能降低0.1%,單這一項就可以每年為軋鋼廠減少成本200萬元左右。

        1.2 優(yōu)化工藝操作流程

        優(yōu)化工藝操作流程也是提高軋鋼加熱爐節(jié)能性的一項有效方法,其工作方式包括以下幾點:(1)降低生產(chǎn)坯料的出爐溫度,軋鋼加熱爐生產(chǎn)時,生產(chǎn)人員應(yīng)在保證軋鋼軋線安全生產(chǎn)和生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上,根據(jù)坯料的材質(zhì)、尺寸與軋制規(guī)格來確定其出爐的安全溫度。并等到安全溫度下降30攝氏度之后,再開始進行坯料出爐操作。這樣可以使熱效率40%的軋鋼加熱爐能耗量每小時降低14千瓦/噸;(2)合理確定加熱升溫階段,軋鋼加熱爐在生產(chǎn)時,應(yīng)按照生產(chǎn)坯料的不同來確定加熱時間和加熱節(jié)奏。一般來說,對于規(guī)格薄、軋制要求高的產(chǎn)品,軋鋼加熱爐應(yīng)選擇低溫、低流量的加熱操作方式,并保證加熱節(jié)奏達到均勻。而對于規(guī)格厚、軋制要求低的產(chǎn)品,軋鋼加熱爐應(yīng)選擇高溫、高流量的加熱操作方式,尤其要加強預(yù)熱階段的熱量,保證開始生產(chǎn)時就具備足夠的溫度。但在加熱到一定溫度后,就需要將溫度降低,減少生產(chǎn)過程中的能源消耗,以達到節(jié)能環(huán)保效果;(3)控制好生產(chǎn)時的爐內(nèi)壓力,在生產(chǎn)過程中,軋鋼加熱爐可能出現(xiàn)燃料燃燒不完全的問題,造成燃料浪費。這時,生產(chǎn)人員可以利用還原性氣門來增加爐內(nèi)含氧量,以促進燃料得到充分燃燒。但注意不能隨意開啟爐門,以防止進入冷風(fēng)增大爐內(nèi)壓力,影響生產(chǎn)安全。爐內(nèi)壓力應(yīng)始終保持在5千帕以下[1]。

        2 降低軋鋼加熱爐氧化燒損的途徑

        2.1 提升設(shè)備自動化水平

        為了降低軋鋼加熱爐的氧化燒損,操作人員可通過提升設(shè)備自動化水平的方式來達到目的。這需要開展以下幾方面工作:(1)選擇好軋鋼加熱爐的保溫層,好的保溫層不但可以降低軋鋼加熱爐的熱散失率,還能充分保護軋鋼加熱爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此,生產(chǎn)人員應(yīng)在軋鋼加熱爐內(nèi)添加一層優(yōu)質(zhì)保溫層,并將軋鋼加熱爐的風(fēng)管道用保溫材料進行包扎,這可以有效避免其出現(xiàn)氧化燒損問題;(2)選擇好軋鋼加熱爐的爐體材料,氧化燒損問題很容易使軋鋼加熱爐的爐體破損,因此需要生產(chǎn)人員在設(shè)計時就選擇好爐體材料,該材料不但應(yīng)具備足夠的耐火性,還應(yīng)具備充分的可塑性,以應(yīng)對軋鋼加熱爐在生產(chǎn)過程中所經(jīng)常會遇到的急冷急熱問題。生產(chǎn)人員可以選擇氣流速度快的特種塑料來作為爐體制作材料,并對設(shè)備的立柱進行焊接錨固,以提升設(shè)備的抗氧化燒損能力;(3)同時,生產(chǎn)人員還應(yīng)控制好爐內(nèi)的加熱溫度,常規(guī)軋鋼加熱爐內(nèi)溫度應(yīng)保持在620攝氏度以下,這也可以充分避免氧化燒損問題出現(xiàn)。

        2.2 推廣蓄熱式燃燒技術(shù)

        蓄熱式燃燒技術(shù),是指使軋鋼加熱爐內(nèi)燃料,在高溫低氧空氣狀況下燃燒的的一種生產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)不但能夠減少氧化燒損問題,還能取得好的節(jié)能效果,這主要體現(xiàn)在以下幾點:(1)蓄熱式燃燒能夠以大空間擴散燃燒的方式,來替代靜態(tài)火焰所產(chǎn)生的局部高溫燃燒。這可以有效提升燃燒均勻性,使爐溫更加均勻,避免因溫度過于集中而引發(fā)的氧化受損問題。同時還可以提升加熱質(zhì)量,消除局部高溫所產(chǎn)生的空氣過剩系數(shù),并減少因此而產(chǎn)生的廢氣排放量;(2)此外,蓄熱式燃燒技術(shù)只需要低熱值煤氣作為燃料即可完成,這不但可以有效減少氧化燒損的面積和程度,還能達到降低煤氣使用量,并節(jié)約軋鋼企業(yè)燃料成本的良好效果[2]。

        3 總結(jié)

        綜上所述,本文以軋鋼加熱爐節(jié)能途徑為出發(fā)點,集中研究了降低軋鋼加熱爐氧化燒損的途徑,認為可以通過提升設(shè)備自動化水平、推廣蓄熱式燃燒技術(shù)等方式,促進降低軋鋼加熱爐氧化燒損效果得以實現(xiàn)。希望本文的研究可以為更多軋鋼生產(chǎn)企業(yè)取得技術(shù)進步奠定基礎(chǔ),以促進其軋鋼生產(chǎn)質(zhì)量實現(xiàn)跨越式提升。

        參考文獻:

        [1]胡德紅,王春平.軋鋼加熱爐溫度均勻性和氧化燒損的優(yōu)化[J].工業(yè)加熱,2013,42(02):27-29.

        [2]毛玉軍.淺談軋鋼加熱爐節(jié)能及降低氧化燒損的途徑[J].工業(yè)爐,2017(03):21-23.

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