軋鋼加熱爐節(jié)能技術(shù)研究

白東明

（河鋼唐鋼一鋼軋廠，河北 唐山 063000）

國家之所以現(xiàn)在對軋鋼廠加熱爐的系列問題進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，主要是由于現(xiàn)在隨著社會(huì)的發(fā)展，我國越來越朝著工業(yè)大國的方向邁進(jìn)，其中在工業(yè)化進(jìn)一步建設(shè)期間，對于鋼鐵的需求量逐年上升，這也就導(dǎo)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(yè)建設(shè)的重要一部分，其中加熱爐環(huán)節(jié)是它的主要耗能設(shè)備之一?？梢哉f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(jié)能減排的政策背道而馳，同時(shí)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(fèi)現(xiàn)象。所以，為了減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，從企業(yè)發(fā)展的長期計(jì)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(jié)能降耗工作的開展都具有重大的意義。

1 軋鋼廠加熱爐存在的問題

現(xiàn)在大多數(shù)軋鋼廠所應(yīng)用的加熱爐都是較為傳統(tǒng)型的，隨著這么多年的重復(fù)使用，軋鋼廠大多數(shù)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(jié)渣嚴(yán)重，熱能消耗大等，其實(shí)這些問題的存在，都會(huì)或多或少影響加熱爐的使用效率，同時(shí)也會(huì)縮短加熱爐的使用。下面主要選取了三個(gè)加熱爐所存在的問題進(jìn)行具體分析。

（1）目前大多數(shù)加熱爐漏火漏氣現(xiàn)象是最為突出和嚴(yán)重的。這個(gè)現(xiàn)象的出現(xiàn)其實(shí)是與加熱爐的使用時(shí)間較長有關(guān)，一般都會(huì)在投入使用的半年后出現(xiàn)這個(gè)問題。之所以會(huì)導(dǎo)致加熱爐漏火漏氣現(xiàn)象，一般都是由于蓄熱室結(jié)構(gòu)構(gòu)造不合理造成的。蓄熱室結(jié)構(gòu)構(gòu)造不合理，這個(gè)是一個(gè)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(xiàn)象長期存在將會(huì)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(bào)廢速度。

（2）大量地使用燃料能源進(jìn)行加熱燃燒，加熱爐所面臨的另一個(gè)問題就是爐底的結(jié)渣現(xiàn)象。其實(shí)加熱爐爐底的結(jié)渣現(xiàn)象尤其會(huì)導(dǎo)致加熱爐能源的過度消耗，造成資源的浪費(fèi)。因?yàn)榧訜釥t使用能源進(jìn)行長期持續(xù)燃燒，而由于加熱爐負(fù)荷的加重，爐壓是最不好控制的一部分，慢慢的會(huì)在爐底部分形成大量的形狀不規(guī)則殘?jiān)?，特別容易導(dǎo)致加熱爐出鋼時(shí)的不暢和堵塞。

（3）其實(shí)對于這種長期在高熱高壓環(huán)境下工作的機(jī)器設(shè)備，長期的高負(fù)荷運(yùn)行工作都會(huì)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(shè)備的建造時(shí)間都是比較早的，而由于建造時(shí)間早，當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平尚未達(dá)到完全自動(dòng)化，建造水平有限，所以這是加熱爐面臨的技術(shù)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(shí)進(jìn)行設(shè)備的檢查和維修，及時(shí)做好記錄，如果發(fā)現(xiàn)不可維修的大問題要及時(shí)聯(lián)系場上進(jìn)行設(shè)備更換，以免發(fā)生不必要的麻煩。

2 加熱爐節(jié)能的措施

現(xiàn)在我國國家在全國范圍內(nèi)推行節(jié)能減排政策，目的是為了節(jié)約資源、保護(hù)自然環(huán)境、創(chuàng)造和諧社會(huì)。甚至節(jié)能減排政策已經(jīng)上升到國家的戰(zhàn)略方針。這也就給我國國內(nèi)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(xiàn)在綜合國力的發(fā)展，社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，在對軋鋼廠加熱爐能源消耗問題和節(jié)能工作的推進(jìn)上有了很大的改進(jìn)和變革。

（1）充分開發(fā)和應(yīng)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(tǒng)促使煙氣流經(jīng)蓄熱室里的蓄熱體，煙氣流量大小的控制是依靠排煙機(jī)前的排煙流量閥實(shí)現(xiàn)的，從而實(shí)現(xiàn)對蓄熱室溫度的控制。當(dāng)煙氣將熱量傳導(dǎo)給蓄熱室里的蓄熱體后，經(jīng)過換向燃燒，對流經(jīng)蓄熱體的空氣與高爐煤氣進(jìn)行預(yù)熱，使溫度上升到一個(gè)較高的水平，從而提高了高爐煤氣的發(fā)熱量。

（2）合理控制爐膛壓力。節(jié)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(nèi)，這能夠降低出爐口以及入爐口噴火導(dǎo)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(dāng)不出鋼時(shí)，要及時(shí)關(guān)上爐門，避免爐氣溢出以及冷空氣的進(jìn)入。

（3）降低空氣系數(shù)。過大的空氣過剩系數(shù)會(huì)導(dǎo)致煙氣的增多，從而導(dǎo)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(shù)，不能使燃料充分燃燒，從而浪費(fèi)了燃料。通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)助燃空氣量小于10%時(shí)，燃料的用量會(huì)增加15%，即多浪費(fèi)了15個(gè)百分點(diǎn)。故而，應(yīng)當(dāng)在排煙管道上設(shè)置氧化鋯氧分析儀，對煙氣中氧的含量進(jìn)行分析，以便隨時(shí)調(diào)節(jié)空燃比例。

（4）及時(shí)改進(jìn)爐溫制度。對溫度制度進(jìn)行改進(jìn)，主要要參考軋制產(chǎn)品的規(guī)格以及軋制速度。在加熱爐日常運(yùn)行時(shí)，要掌控住各段溫度，一旦遇到事故停車，或者停機(jī)需要更換軋輥以及品種時(shí)，要依據(jù)具體停機(jī)時(shí)間與軋制品種及時(shí)調(diào)節(jié)鋼坯加熱溫度，適當(dāng)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(guī)程要求下，加熱鋼坯開軋溫度。

（5）控制出鋼溫度。過高的出鋼溫度會(huì)導(dǎo)致鋼材品質(zhì)下降，同時(shí)還浪費(fèi)能源。因此，要對出鋼溫度進(jìn)行控制，主要通過促進(jìn)控制出鋼速度和軋制速度間的協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)，將出鋼溫度控制在工藝要求的程度內(nèi)。通常是在軋制工藝和軋制設(shè)備能夠承受的基礎(chǔ)上，最大可能地將出鋼溫度降到較低的水平。

（6）改進(jìn)調(diào)溫操作方法。針對每個(gè)操作人員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作的培訓(xùn)，將每個(gè)操作工在操作技能上的差別降到最低，保持現(xiàn)場操作的標(biāo)準(zhǔn)化。通常在燒鋼過程中推行“三定操作法”，能夠有效地維護(hù)加熱爐設(shè)備和降低燃料的單耗。

3 軋鋼生產(chǎn)過程節(jié)能控制所采取的措施

3.1 加強(qiáng)軋鋼生產(chǎn)過程中程序控制管理

在軋鋼的生產(chǎn)工藝中出現(xiàn)最多的質(zhì)量問題就是產(chǎn)品的外形問題，包括外形質(zhì)量和外形尺寸不合格等。而7成的質(zhì)量問題都是發(fā)生在了更換過程中，包括軋輥、品種、槽孔等的更換。因此，程序控制管理在產(chǎn)品質(zhì)量的提高中的地位顯得尤為重要。而生產(chǎn)過程中的程序包括有調(diào)整、校樣、測量、軋制、稱重、取樣測量等6個(gè)環(huán)節(jié)。要想有效地加強(qiáng)程序控制管理，就應(yīng)做到注意每個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)致性，做好防范工作，將一切事故源頭消滅于萌芽階段。

3.2 及時(shí)檢查軋制過程中鋼板成形變化的處理工作

鋼板在軋制過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)波浪、裂紋、分層等成形方面的變化，當(dāng)出現(xiàn)這些變化的時(shí)候，要及時(shí)的做好處理工作。根據(jù)出現(xiàn)的問題，分析不同的材料，要根據(jù)材料的特點(diǎn)和性能通過控制加熱溫度、火焰強(qiáng)度等來解決。避免生成廢品、浪費(fèi)資源、消耗能源、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的情況出現(xiàn)，并給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)方面的損失。

3.3 建立技術(shù)崗位職責(zé)，完善能源管理體系

軋鋼生產(chǎn)車間要嚴(yán)格按照能源管理體系的要求，制定軋鋼工藝操作管理規(guī)定，明確一些由于違章操作、設(shè)備故障或管理不善而造成的質(zhì)量事故給用戶所造成的經(jīng)濟(jì)損失和不好的影響的事件。領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)當(dāng)制定嚴(yán)密的獎(jiǎng)懲制度，生產(chǎn)過程中如果出現(xiàn)事故，要求員工及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，找出錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，找出責(zé)任負(fù)責(zé)人，給予批評教育，后果嚴(yán)重的要給予更加嚴(yán)厲的處罰。對于工作表現(xiàn)好的沒有出現(xiàn)的員工給予獎(jiǎng)勵(lì)。

4 總結(jié)

總的來說，軋鋼生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，影響因素眾多，隨著我國近些年來對能源燃料問題的關(guān)注和對于能源節(jié)約問題的越發(fā)重視。現(xiàn)如今大多數(shù)扎鋼廠對加熱爐這一塊內(nèi)容的關(guān)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(yùn)行當(dāng)中所存在的一些問題進(jìn)行必要性解決等等都成為軋鋼加熱爐現(xiàn)在所面臨和解決的必要問題。

通過以上對我國軋鋼加熱爐上節(jié)能技術(shù)的分析，可知我國的軋鋼加熱爐節(jié)能降耗潛力很大。對加熱爐設(shè)備、操作制度進(jìn)行改進(jìn)，并增強(qiáng)自動(dòng)化能力，提高加熱爐能源的回收利用率，同時(shí)，積極借鑒國內(nèi)外乃至世界軋鋼加熱爐節(jié)能方面的先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)的管理方式，不斷地提高加熱爐的熱效率和生產(chǎn)率，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)收益，使節(jié)能技術(shù)在軋鋼加熱爐上得到充分地應(yīng)用。