探讨轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的途径

李波

摘 要：在我国钢铁生产需求不断增长的影响下，轧钢加热炉的生产效率问题也受到了越来越多的关注。基于此，本文以轧钢加热炉在科学组织生产、优化工艺操作流程等方面的节能途径为出发点，集中研究了降低其氧化烧损的优化途径。以期可以为更多轧钢生产企业，能更高效地利用轧钢加热炉提供借鉴参考。

关键词：轧钢加热炉;氧化烧损;蓄热式燃烧技术

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

0 引言

轧钢加热炉是一个有着热滞后性和热惯性的工业生产设备，其在轧钢企业的生产设备中占有着核心地位。为保证其能拥有足够使用寿命并降低其使用成本，轧钢企业有必要提升轧钢加热炉的节能性。据统计，轧钢加热炉在生产过程中其能源燃烧消耗占总消耗的70%以上，每年将产生1%-2.5%的氧化烧损率，损失金额可达到1000万以上，已成为轧钢生产企业经济损失的主要部分。

1 轧钢加热炉的节能途径

1.1 科学组织生产

科学组织轧钢加热炉开展生产，是提升其节能性的首要任务。为达到这一目的，可以从以下几方面入手：（1）批量整合生产，频繁调整生产方式将加大轧钢加热炉的能源消耗量，因此，轧钢企业应尽量将2-4个小的、分散的生产任务整合在一起，使其成为一个大的、集中的生产计划，这样可以使生产过程中的能源消耗得到减少;（2）均衡生产力，均衡生产可以促进轧钢加热炉的燃烧达到稳定，提高能源使用效率。在这一过程中，生产人员应事先根据任务量，对生产时的加热温度和轧钢节奏进行分析计算，以明确最佳节能控制值。接着可通过分级燃烧控制系统，来使轧钢加热炉生产过程中的燃烧均衡性得到保障，促进节能生产目标得以实现;（3）提高轧钢加热炉的热送热装率和热装温度，轧钢加热炉在生产过程中，应尽量减少冷坯与热坯间的过渡时间，以使其热送热装率和热装温度得到提高。据统计，轧钢加热炉的热送热装率每提高10%，煤气燃烧消耗就将减少2%-3%，氧化烧损也能降低0.1%，单这一项就可以每年为轧钢厂减少成本200万元左右。

1.2 优化工艺操作流程

优化工艺操作流程也是提高轧钢加热炉节能性的一项有效方法，其工作方式包括以下几点：（1）降低生产坯料的出炉温度，轧钢加热炉生产时，生产人员应在保证轧钢轧线安全生产和生产质量的基础上，根据坯料的材质、尺寸与轧制规格来确定其出炉的安全温度。并等到安全温度下降30摄氏度之后，再开始进行坯料出炉操作。这样可以使热效率40%的轧钢加热炉能耗量每小时降低14千瓦/吨;（2）合理确定加热升温阶段，轧钢加热炉在生产时，应按照生产坯料的不同来确定加热时间和加热节奏。一般来说，对于规格薄、轧制要求高的产品，轧钢加热炉应选择低温、低流量的加热操作方式，并保证加热节奏达到均匀。而对于规格厚、轧制要求低的产品，轧钢加热炉应选择高温、高流量的加热操作方式，尤其要加强预热阶段的热量，保证开始生产时就具备足够的温度。但在加热到一定温度后，就需要将温度降低，减少生产过程中的能源消耗，以达到节能环保效果;（3）控制好生产时的炉内压力，在生产过程中，轧钢加热炉可能出现燃料燃烧不完全的问题，造成燃料浪费。这时，生产人员可以利用还原性气门来增加炉内含氧量，以促进燃料得到充分燃烧。但注意不能随意开启炉门，以防止进入冷风增大炉内压力，影响生产安全。炉内压力应始终保持在5千帕以下[1]。

2 降低轧钢加热炉氧化烧损的途径

2.1 提升设备自动化水平

为了降低轧钢加热炉的氧化烧损，操作人员可通过提升设备自动化水平的方式来达到目的。这需要开展以下几方面工作：（1）选择好轧钢加热炉的保温层，好的保温层不但可以降低轧钢加热炉的热散失率，还能充分保护轧钢加热炉的内部结构。因此，生产人员应在轧钢加热炉内添加一层优质保温层，并将轧钢加热炉的风管道用保温材料进行包扎，这可以有效避免其出现氧化烧损问题;（2）选择好轧钢加热炉的炉体材料，氧化烧损问题很容易使轧钢加热炉的炉体破损，因此需要生产人员在设计时就选择好炉体材料，该材料不但应具备足够的耐火性，还应具备充分的可塑性，以应对轧钢加热炉在生产过程中所经常会遇到的急冷急热问题。生产人员可以选择气流速度快的特种塑料来作为炉体制作材料，并对设备的立柱进行焊接锚固，以提升设备的抗氧化烧损能力;（3）同时，生产人员还应控制好炉内的加热温度，常规轧钢加热炉内温度应保持在620摄氏度以下，这也可以充分避免氧化烧损问题出现。

2.2 推广蓄热式燃烧技术

蓄热式燃烧技术，是指使轧钢加热炉内燃料，在高温低氧空气状况下燃烧的的一种生产技术。该技术不但能够减少氧化烧损问题，还能取得好的节能效果，这主要体现在以下几点：（1）蓄热式燃烧能够以大空间扩散燃烧的方式，来替代静态火焰所产生的局部高温燃烧。这可以有效提升燃烧均匀性，使炉温更加均匀，避免因温度过于集中而引发的氧化受损问题。同时还可以提升加热质量，消除局部高温所产生的空气过剩系数，并减少因此而产生的廢气排放量;（2）此外，蓄热式燃烧技术只需要低热值煤气作为燃料即可完成，这不但可以有效减少氧化烧损的面积和程度，还能达到降低煤气使用量，并节约轧钢企业燃料成本的良好效果[2]。

3 总结

综上所述，本文以轧钢加热炉节能途径为出发点，集中研究了降低轧钢加热炉氧化烧损的途径，认为可以通过提升设备自动化水平、推广蓄热式燃烧技术等方式，促进降低轧钢加热炉氧化烧损效果得以实现。希望本文的研究可以为更多轧钢生产企业取得技术进步奠定基础，以促进其轧钢生产质量实现跨越式提升。

参考文献：

[1]胡德红，王春平.轧钢加热炉温度均匀性和氧化烧损的优化[J].工业加热，2013，42（02）：27-29.

[2]毛玉军.浅谈轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的途径[J].工业炉，2017（03）：21-23.