步进梁加热炉蓄热式烧嘴改造

李磊

（山钢股份济南分公司中厚板厂，山东济南 250101）

经验交流

步进梁加热炉蓄热式烧嘴改造

李磊

（山钢股份济南分公司中厚板厂，山东济南 250101）

济钢中厚板厂针对3号加热炉蓄热式烧嘴由于煤气泄漏、冒火、结构不合理等原因导致的加热能力降低、板坯加热效果差问题，通过改变烧嘴的结构和布置方式，并加强烧嘴与炉墙结合部位的密封，杜绝了烧嘴四周冒火现象，提高了加热质量。

加热炉；蓄热式烧嘴；优化改造

1 前言

济钢中厚板厂3号加热炉建成于2003年3月，

是国内较早应用蓄热式燃烧技术的大型步进梁式板坯加热炉之一。加热炉炉膛内宽7.5 m，加热炉有效长度39.7 m，分成4段加热。加热炉设计加热能力240 t/h（热坯），160 t/h（冷坯），采用空煤气双预热的蓄热式燃烧技术，燃料为高炉、焦炉、转炉混合煤气。该加热炉的空煤气烧嘴采用上下组合的方式，

烧嘴自然叠加，在使用过程中逐渐暴露出3个方面的问题：一是空煤气烧嘴之间及烧嘴四周成为煤气泄漏的主要部位，由于烧嘴四周冒火，被迫关闭或是关小一部分烧嘴，制约了炉子加热能力的正常发挥，

对生产造成一定影响；二是由于烧嘴结构原因，在烧嘴喷口区域易形成局部高温，造成钢坯表面氧化加剧，出炉钢坯经过除鳞箱时氧化铁皮除不干净，继而导致钢板因麻点缺陷改判，影响钢板表面质量；三是空、煤气烧嘴为一上一下布置，空煤气混合不匀，影响煤气的燃烧效率，检测排烟气体，其CO含量达到10.6%。

2 烧嘴存在问题分析

经过检修及现场观察分析，得知烧嘴出现问题是由以下原因造成的：

1）空气烧嘴和煤气烧嘴是上下叠放，之间没有密封措施，当烧嘴高温端壳体与烧嘴钢壳之间出现裂缝时，导致空煤气烧嘴蓄热室串联，空煤气混合后直接在烧嘴内部燃烧，火焰从裂缝处冒出。

2）由于烧嘴四周与炉墙立柱之间的距离太小，导致烧嘴钢壳与炉皮钢板没有满焊，留有缝隙。

3）烧嘴高温端壳体（重新浇注）与原有的低温端壳体或烧嘴钢壳内衬之间产生裂缝，煤气沿烧嘴钢壳与炉皮钢板缝隙窜出，遇到外界空气着火。

4）烧嘴钢壳所使用的钢板偏薄，边角处容易出现裂缝。

5）烧嘴钢壳内衬所使用的耐火材料材质等级较低，不适应现场情况的需要，容易出现裂缝。

6）在整体浇注烧嘴高温端壳体和炉墙的时候，没有合理设置膨胀缝，导致炉墙在烧嘴附近出现裂缝，使空气和煤气有提前混合的可能。

7）烧嘴前火焰灼亮，直接灼烧钢坯表面，坯料加热不均匀，容易造成局部温度过高或过低，造成一次除鳞效果较差。

3 改造方案

1）改变空煤气烧嘴的布置方式，由上下组合式改为左右组合式，从而减少空煤气烧嘴串气及煤气泄漏的可能性，并能降低火焰强度，避免在烧嘴喷口区域形成局部高温，消除钢坯表面氧化加剧及除鳞困难现象。

2）改变烧嘴结构。考虑到3号加热炉炉墙立柱的尺寸和为了使2、3号加热炉烧嘴挡板砖能够通用，重新设计了烧嘴的组成结构和外形图（如图1所示）。烧嘴砖与烧嘴壳体内衬整体成型浇注，提前预制，采用高等级材质的浇注料；钢壳厚度由6mm增加到12mm，钢壳内衬采用“重质浇注料＋高纯型纤维毯”的复合结构；高低温侧挡板砖均采用耐火材料制作，有一定的蓄热作用；装球孔设在蓄热式顶部中央，并且增加了装球孔容量和挡板顶部盲区，从而防止蓄热球在烧嘴内部温度升高后下沉，导致介质流通短路；为了保证空煤气在炉内能够充分混合和燃烧，空气、煤气烧嘴喷口呈45°夹角向外侧倾斜。

3）烧嘴壳体与炉墙之间的密封。烧嘴钢壳伸进炉皮钢板100mm，在烧嘴钢壳四周焊上不锈钢锚固钩，烧嘴周围100mm内炉墙不设保温层，使烧嘴壳体炉墙耐火材料之间结合紧密，烧嘴壳体内外侧与炉皮钢板满焊，解决了煤气泄漏导致的漏火问题。

TG307

B

1004-4620（2014）04-0074-01

2014-04-08

李磊，男，1981年生，2004年毕业于西安建筑科技大学金属材料工程专业。现为济钢中厚板厂3500工序机动科助理工程师，从事热能工程、加热炉维护工作。