軋鋼廠步進式加熱爐機械設備的保溫分析

曹 朔 齊亞洲 崔英杰

（河北省唐山市天柱鋼鐵集團，河北 唐山 063000）

1 步進式加熱爐介紹

對于軋鋼廠的軋制工作來講，在軋制過程中需要合理安排各軋制階段的工作溫度，這是保證各工藝能夠真正發揮效果的最重要工作內容。所以在實際生產作業過程中，一般情況下需要保證加熱段以及均熱端的溫度能夠實時調整，同時鋼坯出爐時的溫度需要維持在1150～1250℃之間。加熱過程中所產生的煙氣溫度在向外排出時需要維持在90～170℃之間，如果爐子停止運轉需要進行適當的保溫，降低在保溫過程中煤氣和空氣流量，從而使爐內溫度始終處于1000～1100℃之間。通過這樣的方式，使爐子本身的溫度不會過高降低，在加熱過程中鋼坯出現粘鋼現象的概率。

1.1 熱交換過程

對于步進式加熱爐來講，在爐內所產生的熱交換過程可以分為三種，分別是對流傳熱以及傳導傳熱和輻射傳熱。首先對于對流傳熱來講，是指在加熱爐內部氣體和鋼材表面之間接觸，從而產生熱交換過程，主要是顱內氣體各部分出現位移從而產生對流作用，同時顱內的氣體分子之間也會產生導熱作用。傳導傳熱是指溫度本身并不相同的物體產生直接接觸作用，因為自由電子的運動或者是分子的運動，從而導致熱量被交換，對于這種傳熱現象來講，是在鋼材表面以及內部和鋼材以及爐底之間所出現的。最后則是輻射傳熱，輻射傳熱本身是物體在發熱的過程中熱射線進行傳播的一個過程，溫度越高那么輻射中所產生的能量也就會越大，對于這種傳承方式來講，大多數都是顱內氣體對爐壁以及對鋼坯表面所產生的。

1.2 步進式加熱爐構造

對于步進式加熱度來講，在構造的過程中是機械化爐底連續進行加熱爐的主要爐型，用步進式加熱爐，最主要的優點就是能夠在加熱的過程中克服推鋼比對推鋼連續加熱爐所產生的影響，從而使加熱過程中的加熱質量和鋼坯質量得到同步提高。所以對于步進式加熱爐來講，正是因為上述優點已經被廣泛應用于當前的大型熱帶鋼連軋機當中。相比較于推鋼是加入來講，步進式加熱爐的最主要特征是增加了可移動的步進梁，所以在步進梁的作用下能夠形成往復運動，從而使鋼坯在爐底上進行均勻受熱。對于步進式加熱爐來講在構造的過程中，爐底部分是由固定梁和移動梁所組成的，移動梁又可以稱之為步進梁。如果鋼坯固定在固定梁上面，那么在運作開始之后，步進梁會逐漸上升到鋼坯所在位置，然后在鋼坯到達固定梁平面之前將鋼坯托起，同時步進梁會帶著鋼坯沿著水平方向進行移動，然后下降到最低位置，這一過程是循環往復進行的。通過這一循環，將鋼坯逐漸輸送到出料端，對于步進梁來講在與鋼坯同步運動的過程中，是進行可逆的往復運動，直到將整個鋼坯送到出爐段以后，這種往復運動才會停止。

1.3 步進式加熱爐優點

對于步進式加熱爐來講，最主要的優勢可以體現在以下幾個方面：首先，可以應用在不同尺寸以及形狀的鋼坯加熱過程中，使用范圍更廣，在應用過程中可以發揮更大的經濟價值，對于生產成本的降低具有重要的作用。其次主要是加熱爐的爐底強度更高，所以在生產過程中的相應能力表現也要更強，同時加熱爐的長度比較短，在實際應用過程中可以進行更加靈活性的運動以及轉移，對于生產作業來講可以大大提高加熱效率。再次，則是不會出現粘鋼和拱鋼的問題，因為在生產這些過程中，不僅是加熱爐可以進行往復運動，所以在加熱的過程中不會出現局部受熱的問題，實現均勻受熱，從而保證鋼坯能夠得到全面的加熱。最后，則是鋼坯的表面不會出現影響外觀的劃痕。因為在鋼坯移動的過程中，是在不進梁的帶動下實現的，所以鋼坯本身并不會與加壓爐或者是其他構件產生接觸，因此鋼坯的外觀也就不會產生額外的劃痕。

2 步進式加熱爐保溫分析

2.1 步進式加熱爐保溫性能影響因素

在實際生產作業過程中，需要以實際生產工藝要求為基礎，對加熱段以及均熱端溫度進行調整，確保在鋼坯加熱的過程中的出爐，溫度能夠維持在1150℃到1250℃之間，同時在加熱過程中的排煙溫度需要保持在90～170℃之間。在加熱過程中，如果加熱過程中止那么爐子在停止加熱時需要進行保溫，在保溫的過程中應當盡可能避免煤氣和空氣流量，并且保證空燃比的比值為0.8:1，在溫度控制過程中盡可能保證爐內溫度在1000～1000℃之間，要避免爐子溫度過高而導致粘鋼現象出現。對于步進式加熱爐來講，在加熱爐使用過程中保溫性能的影響因素主要包括了煤氣流量和空氣流量以及空燃比，還有就是其他的使用材料等等。為了確保在不僅是加熱爐使用過程中的保溫性能，需要對加熱過程中的加熱工作流程進行合理控制。因為在加熱過程中涉及許多溫度控制工作階段，對于不同的工作階段來講，控制溫度要求是具有比較大的差異的，所以在實際加熱的過程中，需要對爐子裝料端溫度進行提高，從而使預熱溫度端的高溫區能夠符合加熱段的溫度要求，然后利用鋼坯在低溫狀態下時的導熱系數特點，將冷板裝入爐內，然后進行高溫輻射熱傳導，從而使溫度得到有效調節和控制，保證溫度始終處于最佳溫度狀態下。

2.2 增加保溫性能的策略

在實際加熱過程中，為了能夠使步進式加熱爐的各項保溫性能得到進一步提高，需要就加熱爐進行保溫改造，這是保溫工作的必然要求。對于改造工作來講，可以在改造的過程中，通過增加步進式加熱爐保溫改造臺車爐從而使加熱爐的保溫性能能夠得到不斷調節，然后基于實際工作要求使保溫性能得到不斷優化。對于步進式加熱爐保溫改造臺車爐來講，主要的構成材料是復合纖維以及超輕質高強度微珠真空球節能磚，這兩種材料組合在一起，形成加熱爐保溫改造臺車爐，可以發揮良好的保溫性能，大幅度提高加熱爐的保溫效果。

3 結束語

綜上所述，對于步進式加熱爐來講，是當前閘鋼廠開展生產作業時最主要的機械設備之一，在軋鋼廠生產作業過程中發揮了重要的作用。對于步進式加熱爐來講，本身屬于加熱爐當中的一種相比較于傳統的推鋼式加熱爐，步進式加熱爐的使用優點要更多，而且工作性能也更好，所以在當前的軋鋼生產作業中被廣泛應用。但在步進式加熱爐使用的過程中，溫度的變化對實際性能的發揮會產生極大的影響，所以在當前應用步進式加入的過程中，針對保溫工作的研究與探討較多。本文簡要針對步進式加熱爐在使用過程中的相關保溫問題以及保溫策略進行了探討，旨在提高步進式加熱爐的保溫性能。