步进式加热炉炉底的改造及应用

2021-07-09张佳庆张永亮侯建民张亚平

山东冶金 2021年3期

张佳庆，张永亮，侯建民，张亚平，李超

（山东泰山钢铁集团有限公司热轧部，山东济南271100）

1 前言

加热炉作为轧钢系统的首要环节，主要作用是将炼钢生产的钢坯按工艺要求进行加热，为轧线生产提供合格的钢坯。板坯在加热炉内加热的过程中，特别是在高温区容易产生大量氧化铁皮，板坯在炉内抬升平移过程中，碰撞和摩擦使产生的氧化铁皮脱落存积于炉底。泰钢950 mm 轧线，步进式加热炉于2006年投入使用，原炉底为平炉底，日常生产中加热炉加热温度较高，板坯在加热过程中，炉膛中产生的氧化铁皮较多。板坯在炉内运行过程中，产生的氧化铁皮在换向过程中或震动时，从坯料下层上脱落到炉底，氧化铁皮堆积较快。清渣周期最多6 个月，清渣工作降低了炉子的作业率，影响产量，缩短了炉子寿命。还需花费大量的人力物力，增加了操作人员的劳动强度。由于氧化铁皮的炉内沉积高度高于下层烧嘴，下层火焰无法延伸到炉膛中间，板坯的加热受到影响，坯料的温度不均匀，温差大，严重影响板坯的整体性能，容易造成产品质量问题。尤其是蓄热室加热炉中，氧化铁皮堆积过高，在换向时，氧化铁皮吸入烧嘴，造成蓄热体堵塞，造成蓄热能力下降，炉体受损，影响产能，造成损失。根据泰钢加热炉的现场实际情况研究分析，加热段及均热段氧化铁皮堆积是影响加热能力、炉内氧化铁皮清理周期等的主要因素。

2 改造前存在的主要问题

改造前加热炉内底部是平的，此种平底式加热炉主要存在4方面的主要缺点：

1）炉内氧化铁皮的大量沉积。改造前使用5个月后炉内氧化铁皮的堆积高度基本达到水梁高度。

2）对蓄热体造成堵塞。蓄热式平底加热炉中，随着炉内氧化铁皮沉积，在加热炉换向排烟过程中，氧化铁皮会吸入蓄热体，造成蓄热体堵塞，致使蓄热体蓄热能力下降，影响提温，造成能耗损失。

3）对产品质量造成影响。加热炉使用后期，由于氧化铁皮的炉内沉积高于下层烧嘴，下层火焰无法向炉膛中间延伸，板坯的加热受到影响，造成板坯的加热温度不均匀，在粗轧工序出现容易出现翘头及扣头现象，对下游的生产控制造成不利影响。加热不均还容易造成成品带钢局部出现裂纹、性能下降等缺陷。

4）清理氧化铁皮需花费大量的人力物力，增大了操作人员的劳动强度，增加了维修费用。炉内人工清渣现场，温度高，空间小，作业环境差，机械设备无法使用，只能人工清理，因清渣时炉内温度高，每十几分钟就要倒换一次，清理难度及劳动强度较大。每不到半年一次的加热炉内氧化铁皮清理，一直以来是制约轧线生产的瓶颈环节。

3 解决措施

结合多年的工作经验和加热炉的实际情况，经多方学习和考察论证，可将炉底改造为漏斗形状，能自动卸渣的V型炉底，对炉内产生的氧化铁皮能够自动卸渣，可以解决炉内大量存积氧化铁皮的问题，达到在线清理氧化铁皮的目的。

1）满足安装尺寸。根据设计尺寸和要求，加热炉改造还存在多方面的局限性，如改造V型落渣口顶部不能高于下层烧嘴高度，以免影响下层烧嘴的正常燃烧。V型落渣装置的高度最低为700 mm，但加热炉炉底距离下层烧嘴的高度仅有560 mm。为了保证增加本装置不高于下层烧嘴，需减去炉底六层保温砖的上两层，每层砖的高度为126 mm，减去炉底两层砖后，炉底表面距离下层烧嘴的高度为812 mm，满足了安装此V型落渣装置的高度。

2）安装角度符合要求。根据加热炉内氧化铁皮的堆积角度，和炉底的结构，按照氧化铁皮堆积安息角55°设计成58°斜坡炉底，由耐火材料制作成V型落渣口，各个V型落渣口根据活动梁窗口位置交替布置。

3）解决刮渣需求。因滑落至炉底水封槽内的氧化铁皮的量增加，需对炉底刮渣系统进行改造，需增加刮渣板密度，解决落入水封槽内的氧化铁皮增加的问题。