探討軋鋼加熱爐節能及降低氧化燒損的途徑

李波

摘 要：在我國鋼鐵生產需求不斷增長的影響下，軋鋼加熱爐的生產效率問題也受到了越來越多的關注?；诖?，本文以軋鋼加熱爐在科學組織生產、優化工藝操作流程等方面的節能途徑為出發點，集中研究了降低其氧化燒損的優化途徑。以期可以為更多軋鋼生產企業，能更高效地利用軋鋼加熱爐提供借鑒參考。

關鍵詞：軋鋼加熱爐;氧化燒損;蓄熱式燃燒技術

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

0 引言

軋鋼加熱爐是一個有著熱滯后性和熱慣性的工業生產設備，其在軋鋼企業的生產設備中占有著核心地位。為保證其能擁有足夠使用壽命并降低其使用成本，軋鋼企業有必要提升軋鋼加熱爐的節能性。據統計，軋鋼加熱爐在生產過程中其能源燃燒消耗占總消耗的70%以上，每年將產生1%-2.5%的氧化燒損率，損失金額可達到1000萬以上，已成為軋鋼生產企業經濟損失的主要部分。

1 軋鋼加熱爐的節能途徑

1.1 科學組織生產

科學組織軋鋼加熱爐開展生產，是提升其節能性的首要任務。為達到這一目的，可以從以下幾方面入手：（1）批量整合生產，頻繁調整生產方式將加大軋鋼加熱爐的能源消耗量，因此，軋鋼企業應盡量將2-4個小的、分散的生產任務整合在一起，使其成為一個大的、集中的生產計劃，這樣可以使生產過程中的能源消耗得到減少;（2）均衡生產力，均衡生產可以促進軋鋼加熱爐的燃燒達到穩定，提高能源使用效率。在這一過程中，生產人員應事先根據任務量，對生產時的加熱溫度和軋鋼節奏進行分析計算，以明確最佳節能控制值。接著可通過分級燃燒控制系統，來使軋鋼加熱爐生產過程中的燃燒均衡性得到保障，促進節能生產目標得以實現;（3）提高軋鋼加熱爐的熱送熱裝率和熱裝溫度，軋鋼加熱爐在生產過程中，應盡量減少冷坯與熱坯間的過渡時間，以使其熱送熱裝率和熱裝溫度得到提高。據統計，軋鋼加熱爐的熱送熱裝率每提高10%，煤氣燃燒消耗就將減少2%-3%，氧化燒損也能降低0.1%，單這一項就可以每年為軋鋼廠減少成本200萬元左右。

1.2 優化工藝操作流程

優化工藝操作流程也是提高軋鋼加熱爐節能性的一項有效方法，其工作方式包括以下幾點：（1）降低生產坯料的出爐溫度，軋鋼加熱爐生產時，生產人員應在保證軋鋼軋線安全生產和生產質量的基礎上，根據坯料的材質、尺寸與軋制規格來確定其出爐的安全溫度。并等到安全溫度下降30攝氏度之后，再開始進行坯料出爐操作。這樣可以使熱效率40%的軋鋼加熱爐能耗量每小時降低14千瓦/噸;（2）合理確定加熱升溫階段，軋鋼加熱爐在生產時，應按照生產坯料的不同來確定加熱時間和加熱節奏。一般來說，對于規格薄、軋制要求高的產品，軋鋼加熱爐應選擇低溫、低流量的加熱操作方式，并保證加熱節奏達到均勻。而對于規格厚、軋制要求低的產品，軋鋼加熱爐應選擇高溫、高流量的加熱操作方式，尤其要加強預熱階段的熱量，保證開始生產時就具備足夠的溫度。但在加熱到一定溫度后，就需要將溫度降低，減少生產過程中的能源消耗，以達到節能環保效果;（3）控制好生產時的爐內壓力，在生產過程中，軋鋼加熱爐可能出現燃料燃燒不完全的問題，造成燃料浪費。這時，生產人員可以利用還原性氣門來增加爐內含氧量，以促進燃料得到充分燃燒。但注意不能隨意開啟爐門，以防止進入冷風增大爐內壓力，影響生產安全。爐內壓力應始終保持在5千帕以下[1]。

2 降低軋鋼加熱爐氧化燒損的途徑

2.1 提升設備自動化水平

為了降低軋鋼加熱爐的氧化燒損，操作人員可通過提升設備自動化水平的方式來達到目的。這需要開展以下幾方面工作：（1）選擇好軋鋼加熱爐的保溫層，好的保溫層不但可以降低軋鋼加熱爐的熱散失率，還能充分保護軋鋼加熱爐的內部結構。因此，生產人員應在軋鋼加熱爐內添加一層優質保溫層，并將軋鋼加熱爐的風管道用保溫材料進行包扎，這可以有效避免其出現氧化燒損問題;（2）選擇好軋鋼加熱爐的爐體材料，氧化燒損問題很容易使軋鋼加熱爐的爐體破損，因此需要生產人員在設計時就選擇好爐體材料，該材料不但應具備足夠的耐火性，還應具備充分的可塑性，以應對軋鋼加熱爐在生產過程中所經常會遇到的急冷急熱問題。生產人員可以選擇氣流速度快的特種塑料來作為爐體制作材料，并對設備的立柱進行焊接錨固，以提升設備的抗氧化燒損能力;（3）同時，生產人員還應控制好爐內的加熱溫度，常規軋鋼加熱爐內溫度應保持在620攝氏度以下，這也可以充分避免氧化燒損問題出現。

2.2 推廣蓄熱式燃燒技術

蓄熱式燃燒技術，是指使軋鋼加熱爐內燃料，在高溫低氧空氣狀況下燃燒的的一種生產技術。該技術不但能夠減少氧化燒損問題，還能取得好的節能效果，這主要體現在以下幾點：（1）蓄熱式燃燒能夠以大空間擴散燃燒的方式，來替代靜態火焰所產生的局部高溫燃燒。這可以有效提升燃燒均勻性，使爐溫更加均勻，避免因溫度過于集中而引發的氧化受損問題。同時還可以提升加熱質量，消除局部高溫所產生的空氣過剩系數，并減少因此而產生的廢氣排放量;（2）此外，蓄熱式燃燒技術只需要低熱值煤氣作為燃料即可完成，這不但可以有效減少氧化燒損的面積和程度，還能達到降低煤氣使用量，并節約軋鋼企業燃料成本的良好效果[2]。

3 總結

綜上所述，本文以軋鋼加熱爐節能途徑為出發點，集中研究了降低軋鋼加熱爐氧化燒損的途徑，認為可以通過提升設備自動化水平、推廣蓄熱式燃燒技術等方式，促進降低軋鋼加熱爐氧化燒損效果得以實現。希望本文的研究可以為更多軋鋼生產企業取得技術進步奠定基礎，以促進其軋鋼生產質量實現跨越式提升。

參考文獻：

[1]胡德紅，王春平.軋鋼加熱爐溫度均勻性和氧化燒損的優化[J].工業加熱，2013，42（02）：27-29.

[2]毛玉軍.淺談軋鋼加熱爐節能及降低氧化燒損的途徑[J].工業爐，2017（03）：21-23.