论轧钢加热炉综合节能技术

高嵩

本钢板材制造部生产计划单元 辽宁本溪 117000

轧钢的节能是我国钢铁行业竞争激烈和市场需求下节能降本的需求，也是响应国家的环保战略的重要措施。轧钢加热炉的能耗巨大，是钢铁生产中的重要消耗项。所以就要加强对轧钢加热炉消耗的研究，分析出其中存在的问题，并找出节能措施。

1 轧钢加热炉的发展历史回顾

整体来看，加热炉的发展历史并不长，但与最早的轧钢加热炉相比，如今的加热炉在科学技术的不断改良之下，其已经远远超越了之前的单纯的加热功能，在余热回收等方面在取得了可喜的进步，并且在加热性能，检测仪表功能、工艺水平等方面也有了重大的突破。20世纪60年代，步进梁式加热炉首次出现在人们的视野之中，其优越的节能特点使得推钢式加热炉逐渐被淘汰，而成为大型板坯加热炉的主要炉型，并在逐渐在全球范围内得以运用。自80年代开始，蓄热式燃烧技术又相继被发明，并一跃成为欧美、日本等发达国家主要的加热炉类型。而相较于国际上轧钢加热炉的发展进程，我国在轧钢加热炉方面的运用则显得历史较短。20世纪90年代末，我国的一家公司才第一次将具备蓄热燃烧功能的轧钢加热炉投入使用。在当时，随着蓄热式加热炉的节能功能效果逐渐显现，加之其可以使用的煤气类型相当广泛，进而在短时间内成为众多钢铁公司的首选。紧接着，随着技术的飞速革新，目前我国大多数钢铁公司开始逐渐普及空、煤气双蓄热式加热炉，并且已经具备一定的规模。由此不难看出，我国的轧钢加热炉的发展速度十分可观。

2 轧钢工艺节能的途径

2.1 节约热能的途径

作为轧钢生产的主要耗能，热能在整个轧钢生产的过程中，占据相当高的总能耗比例。虽然热能的消耗量巨大，但其也具有相对较高的节能空间，故而钢铁企业必须将节约热能作为轧钢节能的主要方向。

一是增加加热炉的长度。当加热炉炉身的长度增加之后，热能的利用率会进一步得到提高，并能在一定程度上对炉尾的废气温度进行控制，避免出现炉尾废气温度较高的情况。从实际应用效果来看，每当加热炉的炉身长度增加1m后，钢坯的温度就可以提高20-30℃左右，同时将废气的温度降低30℃左右，从而在一定程度上避免热能的损失。

二是降低排烟的热损失加热炉排烟热损失量、排烟量直接受排烟温度的影响，想要降低排烟热损失，必须利用富氧燃烧技术适当减少排烟量，并合理设置带压下的长热回收段。其一，富氧燃烧技术。富氧燃烧技术采用氧气浓度较高的富氧空气，具有其自身的独特优势，即燃烧速度较快，火焰的温度比较高，传热的能力非常强，排烟量明显缩减等。富氧燃烧技术可以在减少废气排放的基础上，提高加热炉的燃烧温度与相应的响应速度，有助于降低加热炉的燃料消耗。另外，此技术还能够有效改善烟气黑度，以此提升系统辐射系数，提高传热速度，降低加热的时间，从而促进出钢效率的提升。加热炉加快生产，可以降低单位产量的热损失，有利于降低产品的单位消耗。其二，对加热炉结构进行优化，合理设置长热回收段[1]。

2.2 在设计加热炉时采用新技术

（1）辐射传热的新技术。可以在加热炉的高温段侧墙和炉顶涂刷高辐射率的涂料，即黑体涂料，或高反射率的涂料，即白体涂料，加热炉的高温段顶部安装的高黑度系数的辐射体，可以把气体辐射转成黑体辐射。（2）脉冲燃烧的新技术。轧钢加热炉的脉冲燃烧技术主要是数字量控制燃烧，使火焰的长度和温度的分布不受供热负荷的影响，比较适合煤气的热值稳定、炉内温度均匀情况。（3）相变储热换热的新技术。相变储热的材料的储热量是一般储热材料五倍以上，如果用于常规的蓄热式的加热炉，则可以延长五倍以上的换向时间，进而延长换向阀得到寿命、减少煤气损失。（4）步进炉、汽化冷却的新技术。步进炉具备减少加热时间、操作灵活、氧化烧损少的优点。汽化冷却一方面可以减少轧钢时的用水，另一方面可以回收利用生产蒸汽，以达到节能的效果[2]。

2.3 节约水资源的途径

在轧钢的生产过程当中，水资源的使用量较大，而且水能源是进行轧钢生产的基础，其重要作用毋庸置疑。从实际角度来看，我国很多钢铁企业过于重视对于能源资源的节约，反而忽视了对于水资源的节约。不仅没有采取合理的节水措施，反而不注重水资源的循环利用。为了达到节约水资源的目的，钢铁企业应当从思想意识的角度做起，企业全体人员应当树立节水意识，并将节水意识落实到轧钢生产当中。如在中轧、炉尾、出钢等环节均需要使用水资源对轧钢进行冷却，钢铁企业可以在这些环节中建设冷却水闭路循环系统，提高水资源的利用率，减少不必要的浪费。其次，钢铁企业还要从强化管理体系的角度入手。根据企业生产的实际情，建立健全具有合理性和实用性的水资源管理体系，强化对水资源的使用和管理。最后，企业要强化对于节约水资源措施的监督和管理，督促各车间落实节水措施，并从节水措施的实际应用的角度出发，有针对性的不断对其进行改进。

3 结语

轧钢加热炉节能技术在目前的发展速度十分可观，但公司必须按照自身的实际情况，根据轧钢加热炉的基本功能定位，分别从设计、操作及管理三个层面入手，引进与公司特点相符的节能型加热炉。同时，采取加强节能加热炉的设计革新、促进操作层面的新技术运用、加强加热炉所采用的新技术的管理等措施，促进轧钢加热炉节能技术的推广运用。