2250mm熱軋加熱爐生產節奏提升探索及應用

劉愛軍

（河北鋼鐵集團邯鋼集團邯寶熱軋廠，河北 邯鄲 056015）

邯寶2250mm熱軋廠是一條生產熱軋卷板的現代化生產線，年設計生產能力為500萬t，可軋制厚度為1.2～25.4mm規格的帶鋼。熱軋加熱爐設計生產能力為單爐375t/h，在3座加熱爐運行的情況下，理論生產能力達到1125t/h，而軋機的設計生產能力為850t/h，在運行3座加熱爐的情況下，加熱爐的生產能力遠超軋機的生產能力，造成了能耗指標和排放指標偏高，不利于當前國家和行業節能減排形勢要求。如何實現加熱爐與軋機生產能力相互匹配，達到平衡生產，從而達到節能減排的目的，是我們解決問題的目標。我們提出了雙爐生產的解決思路，本文主要針對雙爐生產時加熱爐節奏優化進行探索并實際應用。制約加熱爐節奏提升主要包括兩方面內容：一是加熱爐加熱能力，二是加熱爐板坯輸送能力。通過對燃控設備和順控設備進行優化和改進，從而達到提高加熱爐生產節奏目標。

1 總體思路

針對加熱爐節奏提升問題，涉及兩方面內容，加熱爐加熱能力和加熱爐輸送板坯能力，需要從這兩方面進行優化，同時設備在節奏提升后的維護管理，減少設備故障率杜絕事故停機時間。

加熱爐加熱能力提升，主要包括燒嘴的加熱能力、空煤氣閥門啟閉性能、響應時間、減少熱量損失等。加熱爐輸送板坯能力提升，主要包括輥道上料節奏、裝鋼機裝料爐門動作時間、步進梁步進周期、出鋼機出料爐門動作時間、出鋼輥道速度等，除設備本身速度提升外，應考慮關聯設備的相互配合及設備的安全因素，防止出現損壞設備和不必要的浪費。

2 方案制定及實施

2.1 裝鋼輥道速度優化

加熱爐裝鋼模式為：板坯庫同時準備需要裝入加熱爐的2塊板坯，待加熱爐裝鋼機將板坯裝入爐內后，后續板坯同時向加熱爐輸送，待爐內具備裝鋼條件后進行裝鋼。加熱爐裝鋼輥道總長110m，輥道速度0.8m/s，對1500mm以下窄斷面板坯，加熱爐在150s就具備裝鋼條件，而板坯到裝鋼位需要158s，造成裝鋼機等料現象。將裝鋼輥道速度由原來的0.8m/s提高到1.2m/s，可將1號爐板坯到位時間縮短到106s，可滿足裝鋼節奏需要。

2.2 裝鋼機動作時序優化

改進前，裝鋼機在將板坯放到步進梁托臂下降到低位，后退到零位后步進梁才開始動作，主要是為了保護步進梁不受托臂影響，經過觀察論證，在保證安全的前提下，將程序進行了修改，當托臂到達下位后，步進梁即具備動作條件，減少了步進梁在裝鋼機動作后期的等待時間約為8s，為板坯輸送節奏提升提供了條件。

2.3 步進梁動作時序優化

步進梁動作時序設計為：步進梁停止位為“0”位，待板坯出爐后，步進梁開始動作，上升到“1”位，然后平移到“2”位，再下降到“3”位，后退到“4”位，最后上升回到“0”位。原設計在每步動作結束后，停止1s，再進行下步動作，經過長時間運行發現，可以將該停止時間去掉，從而縮短步進周期。同時原上升下降時序內設計比例閥先給開度10%，然后延時1s后相應電磁閥得電開始動作，這樣對設備存在較大的沖擊，改進后將延時去掉，讓比例閥和相應電磁閥同時動作，減少了由于電磁閥得電時比例閥有開度造成的液壓沖擊，使步進梁動作更加平穩。同時對比例閥的加減速斜坡、高速電壓、低速電壓等參數進行優化，在保證步進梁動作平穩的前提下，縮短了步進梁循環周期，每塊板坯可縮短時間10～18s（對 1200～2050mm 不同斷面板坯），為步進梁節奏提升創造了條件。

2.4 出鋼機、出料爐門動作優化

通過對出鋼機、出料爐門動作時序進行統計對比，找出影響出鋼節奏的關鍵因素并進行優化，減少爐門開啟與出鋼機動作速度不匹配造成的等待時間，從而達到設備優化的目的。

2.5 燃控閥門周期維護

加熱爐采取脈沖式燃燒控制模式，燒嘴前煤氣ON/OFF閥維護主要是針對執行機構是否動作到位、是否出現卡死等故障進行處理，且必須等到爐修才能進行處理，在生產期間內存在閥門無法正常使用狀況，據統計每兩次爐修周期內均存在1～3個閥門卡死無法打開，15～18個閥門存在開關不到位、內泄等情況。經與具備修復資質的廠家聯系溝通，形成了每兩年進行一次全部下機維護管理制度，使閥門始終處于良好的工作狀態，避免了閥門開關不靈活、不到位、卡死、密封不嚴等故障發生，保證了加熱爐的加熱能力，同時降低了燃耗，減少了日常維護量，保證了加熱爐的加熱能力。

2.6 立柱外裙罩改造

針對水梁立柱外裙罩銹蝕脫落，無法保證爐內良好氣氛造成爐內熱量損失的問題，完成了立柱外裙罩的改造。將原有碳鋼外裙罩割除，更換成不銹鋼板，提高設備的使用壽命，減少煙氣外溢，改善了爐內氣氛。

2.7 裝出料爐門鏈條、鏈輪改造

在日常的設備運行中，爐門鏈條故障率高一直是加熱爐設備維護中的突出問題，主要問題有：單排鏈條鏈節斷裂、鏈條軸套崩裂、鏈輪軸斷裂等故障。每年由于單排鏈條鏈節斷裂事故在10次以上，鏈輪軸斷裂事故在3次以上，軸套崩裂事故在8次以上。經過對鏈輪鏈條分析計算，認為單排鏈條的設計載荷余量太小，在鏈條使用中由于爐門開啟時的沖擊等造成的載荷突變，將直接影響到鏈條的使用壽命，甚至導致事故。故將單排鏈條改造為雙排鏈條，鏈條載荷由560kN增加到1000kN，鏈輪軸頸由80mm增加到100mm。同時，將與爐門液壓升降缸連接的鏈條型號，由原來的48B改為56B，鏈條載荷由1000kN增加到1600kN，鏈輪軸頸由100mm增大為200mm，可顯著增加鏈條和鏈輪載荷，減少事故的發生。通過對爐門鏈條、鏈輪改造，降低了設備故障率和事故停機時間，降低了備件消耗、氧化燒損、燃耗等，為加熱爐生產節奏提升提供了設備保障。

3 結語

通過對制約加熱爐節奏提升問題進行分析，找出問題根源，提出解決問題方法，進行相應的設備改造和參數優化，提升了出鋼節奏，提高了加熱質量，降低了燃耗，同板溫差合格率和爐間溫差合格率也有了很大提高，達到了節能減排的目的。