胡江寧 趙明博

東北特殊鋼集團股份有限公司大連基地第二軋鋼廠 遼寧大連 116000

加熱爐在軋鋼工藝中是重要的工序能耗消耗環(huán)節(jié),降低加熱爐的能耗及鋼坯的氧化燒損對整個軋鋼工藝降低成本意義重大。

1 加熱爐發(fā)展趨勢概述

加熱爐為軋鋼廠生產(chǎn)工序中最為重要的一項設備，同時也為生產(chǎn)工序中耗能最高的一項設備。因此，對加熱爐予以改進的主要目的即為，除需完成金屬軋前的加熱工作外，還應盡可能提升加熱爐生產(chǎn)指標，降低能耗。雖傳統(tǒng)加熱爐的排煙方式、供熱方式已在生產(chǎn)實踐方面獲得一定成就，但尚存在部分能耗問題并未得以解決。因此，加熱爐改進方式眾多，而引進人工智能化則為一項較為理想的途徑。伴隨近幾年計算機技術及人工智能理論的發(fā)展，各項檢測設備及儀表性能也隨之不斷提高，模糊控制及專家系統(tǒng)等技術目前已于加熱爐燃燒控制領域得以廣泛應用。

2 當前軋鋼加熱爐節(jié)能技術在應用時存在的不足之處

2.1 該技術的優(yōu)化革新工作不到位

由于我國的鋼材行業(yè)及發(fā)展起步時間較晚，所以相應的技術發(fā)展也較為落后。現(xiàn)階段，我國所使用的軋鋼加熱爐的控制系統(tǒng)大多數(shù)是從國外的設計系統(tǒng)引進，并在此基礎上加以改造，所以軋鋼加熱爐使用過程中，由于國內(nèi)外的使用環(huán)境存在一定差異，這就造成加熱爐在使用過程中不能滿足企業(yè)發(fā)展的實際需求，進而在應用過程中出現(xiàn)問題。

2.2 企業(yè)的軋鋼加熱爐管理工作不規(guī)范

由于軋鋼加熱爐在長期的使用過程中，受自身的工作環(huán)境等各方面因素的限制，在使用時容易使其控制系統(tǒng)存在一定的缺陷，在具體工作中就不能夠實現(xiàn)全自動化的加熱過程，這就導致該技術在應用時不僅不能夠產(chǎn)生節(jié)能的效果，在一定程度上也會造成熱量的加劇消耗，導致所產(chǎn)生的鋼材不能夠滿足預期的需求，給該技術的使用造成了一定的不利影響。同時，由于目前我國經(jīng)濟發(fā)展較為迅速，對于鋼材的需求量也在不斷上升，這就造成鋼材企業(yè)在鋼材市場中，僅僅重視軋鋼的數(shù)量，對于其質(zhì)量不僅沒有提高相關標準要求，而且還產(chǎn)生了一定忽視的情形，在鋼鐵企業(yè)的管理過程中存在嚴重的缺陷，降低了軋鋼產(chǎn)品的質(zhì)量[1]。

2.3 其他方面問題

加熱爐為體型較為龐大的一類煅燒加熱設備，若設備內(nèi)零件一旦遭受損害，將會降低加熱爐功能，除產(chǎn)生堵塞損壞及漏氣漏火等現(xiàn)象外，將會引發(fā)眾多耗能問題。首先為換熱器損壞。一旦換熱器導管封死，將會降低均熱段煅燒風量，而換熱器所產(chǎn)生的老化腐蝕現(xiàn)象，也會導致煤氣的自燃、泄露。其次，爐底結渣。當產(chǎn)生加熱爐爐壓未得以良好控制或加熱爐負荷提高時，加熱爐的吸冷風現(xiàn)象均會得以加劇，產(chǎn)生較為嚴重的爐底結渣現(xiàn)象。再次，爐內(nèi)閥門損壞、煤氣熱值波動及水管結構均會導致加熱爐熱量流失。而加熱爐在長期超負荷運行下，將會減短自身使用壽命[2]。

3 軋鋼加熱爐節(jié)能技術的應用

3.1 加熱爐燃耗的降低

影響加熱爐燃耗的消耗的因素較多，比如加熱爐耐材的脫落及損壞程度，加熱爐各種爐門、孔洞的熱損失，加熱爐燃燒系統(tǒng)的控制。因加熱爐耐材、爐門及孔洞等在生產(chǎn)中難以控制，本文僅就燃燒控制對燃耗的影響進行分析研究，燃燒控制對加熱爐燃耗的影響主要包括空燃比的控制，爐溫的控制以及爐壓的控制等。

空燃比又稱為空氣系數(shù)，空燃比的合理配置有利于降低燃料單耗，如果空氣的比例太高，會導致爐溫降低，則需要更多的燃料來加熱鋼坯導致燃料消耗增大。如果燃料比例太高，燃料則不能完全燃燒必然導致燃耗過高。此外，因燃料未能在爐膛內(nèi)完全燃燒，燃料可能外泄，如果是煤氣外泄則可能導致安全事故。未完全燃燒的燃料進入煙道后也有可能產(chǎn)生二次燃燒，此種情況則有可能損壞煙道中的預熱器等設備。

爐溫和爐壓的控制對燃料的消耗也有一定的影響。爐溫過高會導致燃料的消耗過高，排煙的溫度也會升高從而造成燃料單耗的升高。爐壓過高則可能會導致加熱爐出現(xiàn)爐門、孔洞等冒火現(xiàn)象，這會導致熱量的損失從而導致加熱爐燃料消耗的升高。

加熱爐的熱值儀有利于空燃比的準確設定，殘氧分析儀可對空燃比的設定進行有效監(jiān)控，使空燃比配置在合理的范圍之內(nèi)。

3.2 提高工作人員的技術水平，組建專業(yè)的節(jié)能技術研究團隊

工作人員的技術水平與軋鋼加熱爐節(jié)能技術的應用效果息息相關，所以要想進一步發(fā)揮軋鋼加熱爐節(jié)能技術的應用效果，就要注重對工作人員專業(yè)素質(zhì)及技能水平的提高，組建專業(yè)的節(jié)能技術研究團隊。首先，企業(yè)需要針對技術工作人員進行理論知識培訓，使工作人員掌握技術的基本原理、操作要點和注意事項，增強知識儲備。適當增加實踐培訓在培訓活動中的比重，使工作人員在實踐操作中提升技術應用技能和水平，了解企業(yè)對軋鋼加熱爐節(jié)能技術的實際應用狀況，做到理論與實際相結合，推動企業(yè)的節(jié)能技術進一步改革和創(chuàng)新。其次，企業(yè)要加強與科研院校、高等院校的交流與合作，構建合作機制，在為企業(yè)提供人才支持的同時，加速科技成果轉化，促進合作各方的共同發(fā)展。最后，企業(yè)應根據(jù)實際情況制定獎懲制度，一方面，激勵優(yōu)秀員工創(chuàng)新技術應用、激發(fā)工作熱情；另一方面，對工作態(tài)度不端正、操作失誤糾正不及時的員工給予適當懲罰[3]。

4 結語

綜上，目前我國軋鋼廠中普遍存在能耗過大等問題，此也為導致我國軋鋼廠生產(chǎn)成本較高的一項重要原因。因此，將軋鋼工藝節(jié)能技術應用至加熱爐工藝改進中具備重要意義。軋鋼廠可借助多功能爐襯的加熱爐引入、降低爐膛內(nèi)熱損失等措施，改進加熱爐工藝。借此除可降低鋼鐵在生產(chǎn)過程中的能耗外，還可實現(xiàn)資源節(jié)約，推動企業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展，并在一定程度上改善生態(tài)環(huán)境。