轧钢加热炉问题及节能问题研究

任戈

[摘要]随着我国近些年来对能源燃料问题的关注和对于能源节约问题的越发重视。现如今大多数扎钢厂对加热炉这一块内容的关注越来越高，其中包括对加热炉效率的如何提高、所消耗的能源如何降到最少、以及轧钢加热炉在使用和运行当中所存在的一些问题进行必要性解决等等都成为轧钢加热炉现在所面临和解决的必要问题。然而这一问题的解决还是颇具难度的，轧钢厂加热炉一直是轧钢厂的重要机器设备，其中，加热炉的能源消耗，一直占據着扎钢厂总体能源消耗的最大部分。现在随着我国国家推行节能减排政策，如何使轧钢厂加热炉的能源消耗降到最少，以及相关节能措施的跟进也慢慢成为众多，钢铁厂所进行研究分析的话题。本文在此基础上，通过对轧钢厂加热炉存在的问题进行研究分析，并对加热炉的节能措施进行措施分析，以供后来学者参考。

[关键词]轧钢厂 加热炉 节能问题 研究分析

国家之所以现在对轧钢厂加热炉的系列问题进行重点关注，主要是由于现在随着社会的发展，我国越来越朝着工业大国的方向迈进，其中在工业化进一步建设期间，对于钢铁的需求量逐年上升，这也就导致了对于钢铁的消耗也是巨大的，其中扎钢厂作为钢铁工业建设的重要一部分，其中加热炉环节是它的主要耗能设备之一。可以说其中，加热炉所消耗的燃料就占了整体轧钢工程的70%。这就明显与我国推行的节能减排的政策背道而驰，同时也不利于我国自然资源的有效利用，容易造成大量的能源浪费现象。所以，为了减少企业的生产成本，从企业发展的长期计划来看，扎钢厂如何降低加热炉的燃料消耗量，这对于提高加热炉的利用效率和节能降耗工作的开展都具有重大的意义。

一、轧钢厂加热炉存在问题举例

现在大多数轧钢厂所应用的加热炉都是较为传统型的，随着这么多年的重复使用，轧钢厂大多数加热炉都在使用过程中存在着一些问题，例如有燃料燃烧不尽，热损失，散热功能下降，加热炉炉底结渣严重，热能消耗大等，其实这些问题的存在，都会或多或少影响加热炉的使用效率，同时也会缩短加热炉的使用。下面主要选取了三个加热炉所存在的问题进行具体分析。

（1）目前大多数加热炉漏火漏气现象是最为突出和严重的。这个现象的出现其实是与加热炉的使用时间较长有关，一般都会在投入使用的半年后出现这个问题。之所以会导致加热炉漏火漏气现象，一般都是由于蓄热室结构构造不合理造成的。蓄热室结构构造不合理，这个是一个较为普遍存在的问题，？这里不做深入研究，但是不可忽视的是加热炉局部的漏火漏气现象长期存在将会加速加热炉炉板的损坏，减少加热炉的使用寿命，加快它的报废速度。

（2）大量地使用燃料能源进行加热燃烧，加热炉所面临的另一个问题就是炉底的结渣现象。其实加热炉炉底的结渣现象尤其会导致加热炉能源的过度消耗，造成资源的浪费。因为加热炉使用能源进行长期持续燃烧，而由于加热炉负荷的加重，炉压是最不好控制的一部分，慢慢的会在炉底部分形成大量的形状不规则残渣，特别容易导致加热炉出钢时的不畅和堵塞。

（3）其实对于这种长期在高热高压环境下工作的机器设备，长期的高负荷运行工作都会使他们存在寿命较短问题。对于轧钢厂加热炉来说，大部分的加热炉设备的建造时间都是比较早的，而由于建造时间早，当时的技术水平尚未达到完全自动化，建造水平有限，所以这是加热炉面临的技术方面问题，是尤其需要值得注意的。这就需要轧钢厂工作人员及时进行设备的检查和维修，及时做好记录，如果发现不可维修的大问题要及时联系场上进行设备更换，以免发生不必要的麻烦。

二、加热炉节能的措施

现在我国国家在全国范围内推行节能减排政策，目的是为了节约资源、保护自然环境、创造和谐社会。甚至节能减排政策已经上升到国家的战略方针。这也就给我国国内轧钢厂加热炉耗能问题的解决和办法的寻找施加了前所未有的压力。但是好在现在综合国力的发展，社会科学技术水平的进步，在对轧钢厂加热炉能源消耗问题和节能工作的推进上有了很大的改进和变革。

一是充分开发和应用烟气余热。双蓄热式加热炉蓄热的装置为：空气烧嘴以及高炉煤气烧嘴前的蓄热室。基本原理为：依托换向系统促使烟气流经蓄热室里的蓄热体，烟气流量大小的控制是依靠排烟机前的排烟流量阀实现的，从而实现对蓄热室温度的控制。当烟气将热量传导给蓄热室里的蓄热体后，经过换向燃烧，对流经蓄热体的空气与高炉煤气进行预热，使温度上升到一个较高的水平，从而提高了高炉煤气的发热量。

二是合理控制炉膛压力。节能降耗的另一有效措施为将炉膛的压力控制在一定范围内，这能够降低出炉口以及入炉口喷火导致的热量损耗。在这方面要确保炉体密闭性，尽最大可能将炉压控制在微正压或者30Pa上下。当不出钢时，要及时关上炉门，避免炉气溢出以及冷空气的进入。

三是降低空气系数。过大的空气过剩系数会导致烟气的增多，从而导致许多热量的散失，热效率下降，增大了钢坯的氧化烧损。过小的空气系数，不能使燃料充分燃烧，从而浪费了燃料。通过相关实验证明，当助燃空气量小于10%时，燃料的用量会增加15%，即多浪费了15个百分点。故而，应当在排烟管道上设置氧化锆氧分析仪，对烟气中氧的含量进行分析，以便随时调节空燃比例。

四是及时改进炉温制度。对温度制度进行改进，主要要参考轧制产品的规格以及轧制速度。在加热炉日常运行时，要掌控住各段温度，一旦遇到事故停车，或者停机需要更换轧辊以及品种时，要依据具体停机时间与轧制品种及时调节钢坯加热温度，适当降低或提高各燃烧段煤气与助燃空气的流量。在遵照轧制规程要求下，加热钢坯开轧温度。

五是控制出钢温度。过高的出钢温度会导致钢材品质下降，同时还浪费能源。因此，要对出钢温度进行控制，主要通过促进控制出钢速度和轧制速度间的协调来实现，将出钢温度控制在工艺要求的程度内。通常是在轧制工艺和轧制设备能够承受的基础上，最大可能地将出钢温度降到较低的水平。

六是改进调温操作方法。针对每个操作人员进行标准化操作的培训，将每个操作工在操作技能上的差别降到最低，保持现场操作的标准化。通常在烧钢过程中推行“三定操作法”，能够有效地维护加热炉设备和降低燃料的单耗。