軋鋼加熱爐問題及節能問題研究

任戈

[摘要]隨著我國近些年來對能源燃料問題的關注和對于能源節約問題的越發重視。現如今大多數扎鋼廠對加熱爐這一塊內容的關注越來越高，其中包括對加熱爐效率的如何提高、所消耗的能源如何降到最少、以及軋鋼加熱爐在使用和運行當中所存在的一些問題進行必要性解決等等都成為軋鋼加熱爐現在所面臨和解決的必要問題。然而這一問題的解決還是頗具難度的，軋鋼廠加熱爐一直是軋鋼廠的重要機器設備，其中，加熱爐的能源消耗，一直占據著扎鋼廠總體能源消耗的最大部分。現在隨著我國國家推行節能減排政策，如何使軋鋼廠加熱爐的能源消耗降到最少，以及相關節能措施的跟進也慢慢成為眾多，鋼鐵廠所進行研究分析的話題。本文在此基礎上，通過對軋鋼廠加熱爐存在的問題進行研究分析，并對加熱爐的節能措施進行措施分析，以供后來學者參考。

[關鍵詞]軋鋼廠 加熱爐 節能問題 研究分析

國家之所以現在對軋鋼廠加熱爐的系列問題進行重點關注，主要是由于現在隨著社會的發展，我國越來越朝著工業大國的方向邁進，其中在工業化進一步建設期間，對于鋼鐵的需求量逐年上升，這也就導致了對于鋼鐵的消耗也是巨大的，其中扎鋼廠作為鋼鐵工業建設的重要一部分，其中加熱爐環節是它的主要耗能設備之一。可以說其中，加熱爐所消耗的燃料就占了整體軋鋼工程的70%。這就明顯與我國推行的節能減排的政策背道而馳，同時也不利于我國自然資源的有效利用，容易造成大量的能源浪費現象。所以，為了減少企業的生產成本，從企業發展的長期計劃來看，扎鋼廠如何降低加熱爐的燃料消耗量，這對于提高加熱爐的利用效率和節能降耗工作的開展都具有重大的意義。

一、軋鋼廠加熱爐存在問題舉例

現在大多數軋鋼廠所應用的加熱爐都是較為傳統型的，隨著這么多年的重復使用，軋鋼廠大多數加熱爐都在使用過程中存在著一些問題，例如有燃料燃燒不盡，熱損失，散熱功能下降，加熱爐爐底結渣嚴重，熱能消耗大等，其實這些問題的存在，都會或多或少影響加熱爐的使用效率，同時也會縮短加熱爐的使用。下面主要選取了三個加熱爐所存在的問題進行具體分析。

（1）目前大多數加熱爐漏火漏氣現象是最為突出和嚴重的。這個現象的出現其實是與加熱爐的使用時間較長有關，一般都會在投入使用的半年后出現這個問題。之所以會導致加熱爐漏火漏氣現象，一般都是由于蓄熱室結構構造不合理造成的。蓄熱室結構構造不合理，這個是一個較為普遍存在的問題，？這里不做深入研究，但是不可忽視的是加熱爐局部的漏火漏氣現象長期存在將會加速加熱爐爐板的損壞，減少加熱爐的使用壽命，加快它的報廢速度。

（2）大量地使用燃料能源進行加熱燃燒，加熱爐所面臨的另一個問題就是爐底的結渣現象。其實加熱爐爐底的結渣現象尤其會導致加熱爐能源的過度消耗，造成資源的浪費。因為加熱爐使用能源進行長期持續燃燒，而由于加熱爐負荷的加重，爐壓是最不好控制的一部分，慢慢的會在爐底部分形成大量的形狀不規則殘渣，特別容易導致加熱爐出鋼時的不暢和堵塞。

（3）其實對于這種長期在高熱高壓環境下工作的機器設備，長期的高負荷運行工作都會使他們存在壽命較短問題。對于軋鋼廠加熱爐來說，大部分的加熱爐設備的建造時間都是比較早的，而由于建造時間早，當時的技術水平尚未達到完全自動化，建造水平有限，所以這是加熱爐面臨的技術方面問題，是尤其需要值得注意的。這就需要軋鋼廠工作人員及時進行設備的檢查和維修，及時做好記錄，如果發現不可維修的大問題要及時聯系場上進行設備更換，以免發生不必要的麻煩。

二、加熱爐節能的措施

現在我國國家在全國范圍內推行節能減排政策，目的是為了節約資源、保護自然環境、創造和諧社會。甚至節能減排政策已經上升到國家的戰略方針。這也就給我國國內軋鋼廠加熱爐耗能問題的解決和辦法的尋找施加了前所未有的壓力。但是好在現在綜合國力的發展，社會科學技術水平的進步，在對軋鋼廠加熱爐能源消耗問題和節能工作的推進上有了很大的改進和變革。

一是充分開發和應用煙氣余熱。雙蓄熱式加熱爐蓄熱的裝置為：空氣燒嘴以及高爐煤氣燒嘴前的蓄熱室。基本原理為：依托換向系統促使煙氣流經蓄熱室里的蓄熱體，煙氣流量大小的控制是依靠排煙機前的排煙流量閥實現的，從而實現對蓄熱室溫度的控制。當煙氣將熱量傳導給蓄熱室里的蓄熱體后，經過換向燃燒，對流經蓄熱體的空氣與高爐煤氣進行預熱，使溫度上升到一個較高的水平，從而提高了高爐煤氣的發熱量。

二是合理控制爐膛壓力。節能降耗的另一有效措施為將爐膛的壓力控制在一定范圍內，這能夠降低出爐口以及入爐口噴火導致的熱量損耗。在這方面要確保爐體密閉性，盡最大可能將爐壓控制在微正壓或者30Pa上下。當不出鋼時，要及時關上爐門，避免爐氣溢出以及冷空氣的進入。

三是降低空氣系數。過大的空氣過剩系數會導致煙氣的增多，從而導致許多熱量的散失，熱效率下降，增大了鋼坯的氧化燒損。過小的空氣系數，不能使燃料充分燃燒，從而浪費了燃料。通過相關實驗證明，當助燃空氣量小于10%時，燃料的用量會增加15%，即多浪費了15個百分點。故而，應當在排煙管道上設置氧化鋯氧分析儀，對煙氣中氧的含量進行分析，以便隨時調節空燃比例。

四是及時改進爐溫制度。對溫度制度進行改進，主要要參考軋制產品的規格以及軋制速度。在加熱爐日常運行時，要掌控住各段溫度，一旦遇到事故停車，或者停機需要更換軋輥以及品種時，要依據具體停機時間與軋制品種及時調節鋼坯加熱溫度，適當降低或提高各燃燒段煤氣與助燃空氣的流量。在遵照軋制規程要求下，加熱鋼坯開軋溫度。

五是控制出鋼溫度。過高的出鋼溫度會導致鋼材品質下降，同時還浪費能源。因此，要對出鋼溫度進行控制，主要通過促進控制出鋼速度和軋制速度間的協調來實現，將出鋼溫度控制在工藝要求的程度內。通常是在軋制工藝和軋制設備能夠承受的基礎上，最大可能地將出鋼溫度降到較低的水平。

六是改進調溫操作方法。針對每個操作人員進行標準化操作的培訓，將每個操作工在操作技能上的差別降到最低，保持現場操作的標準化。通常在燒鋼過程中推行“三定操作法”，能夠有效地維護加熱爐設備和降低燃料的單耗。