炼钢企业加热炉的节能改造

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1.节能技术的应用

　　1.1采用热装热送的工艺冶金企业是能源消耗大户，各个生产工序几乎都有热能消耗。如果在上一道工序中保存其余热，在下一工序加以利用，可以有效的降低该工序的能源消耗。为此，国内一些先进的钢铁企业轧钢厂都采用高温直装，热送热装的生产工艺。

　　济钢热连轧厂加热炉与三炼钢2#，3#铸机相连，连铸火焰切割后板坯温度1000℃以上，采用最短的工艺流程及时将热坯送到加热炉前，保证加热炉的热装温度，可有效的降低板坯的在炉时间，大大降低燃耗。目前，我厂的热装率已经达到90以上，热装温度750~850℃之间，对于提高产能，降低能耗起到了关键作用。

　　1.2引进先进的煤气热值分析仪济钢热连轧厂生产使用的煤气由燃气分厂提供，煤气管线上有多个用户，受到燃气发电负荷以及其他用户的影响，煤气热值不稳定。频繁波动的热值造成操作人员对空燃比和空气过剩系数的调整造成较大的误差，空煤气配比不合理，使得煤气不完全燃烧，因而造成了煤气的浪费，导致能耗偏高。

　　为此，我们引进德国先进的SMART-2002煤气热值分析仪，并将热值数据实时显示在操作画面上，操作人员根据热值合理配比空燃比和空气过剩系数，有效提高了燃料的利用率。通过对不同热值区间煤气的成分分析，确定煤气完全燃烧所需的理论空气量，从而确定空燃比，并通过理论分析，得出最佳的空气过剩系数。

　　煤气热值分析仪的投入使用，操作人员能够及时有效的控制烧嘴的燃烧，避免了煤气不完全燃烧造成的浪费。

　　1.3汽化冷却技术的应用汽化冷却技术利用水汽化后变成蒸汽吸热量大的特点吸热冷却水梁，循环水量少，能耗低；采用除氧软水闭式循环冷却，水梁及汽包等高压容器不结垢，无腐蚀，传热好，水梁事故率低，寿命长；高温水循环可减少水梁黑印。另外，高温高压蒸汽可直接回收利用，正常情况下，每台台加热炉可产生8~10t/h蒸汽并网使用。

　　1.4合理进行炉型构造，改善炉况，节能降耗

　　1.4.1炉内横向挡火墙改造。

　　济钢热连轧厂加热炉试运行期间存在的一个主要问题就是按照正常烧钢操作配比各段煤气负荷不能达到预期的目的，即：加热段烧嘴能力达到满负荷仍不能保证加热段炉温的正常提升。

　　经分析得出，炉内挡火墙设计不合理，即：济钢热连轧厂加热炉本体设计本来就比较短，高温烟气通过烟道很快就会排出，只能靠各段设置火压，挡火墙起到扼流作用，降低烟气流速，增加高温烟气在炉内的存留时间以达到烟气和板坯间较好的换热效果，增加热能的利用率。但此加热炉炉内挡火墙两侧设计时留有长约1米的豁口，高温烟气在此不受阻遏，没有来得及与板坯进行充分的换热，由于惯性直接从豁口处流走。

　　根据现场论证，将炉内挡火墙豁口堵住，即：用耐火砖将挡火墙两端和炉墙连接起来，高度为800mm，以此增加挡火墙对下加热烧嘴喷出高速烟气的遏流作用，从而改善烟气和板坯的换热效果，增加热利用率。

　　1.4.2加热炉炉内壁贴多晶莫来石贴块，并喷涂高温节能涂料。

　　为减少炉皮的散热，改善烟气，炉墙与板坯的换热环境，进一步提高高温烟气的热利用率，增强对板坯的加热效果，在检修期间给加热炉内壁粘贴了多晶莫来石贴块，并对炉墙内壁和水梁表面进行了高温节能涂料的喷涂处理。

　　经过处理，加热炉内外环境，加热能力有了明显的提升，燃耗显着降低，主要表现在以下几个方面：

　　a，炉皮温度有了明显下降，由原来的170~180℃，有的部位达到230℃以上，降低到现在的70~110℃之间。

　　b，加热炉炉内壁粘贴多晶莫来石贴块，并在炉内壁和步进梁上喷涂高温节能涂料大大提高了烟气对板坯的辐射传热效果，随即反映出原来的加热制度已经不合时宜，按照原来热电偶的检测温度为参照，板坯出炉温度的明显偏高。因此，通过板坯加热的实际效果结合轧线的信息反馈，对加热制度进行了大幅度修改，就Q235B和SPHC两钢种来说：改造前的温度制度中炉温设定为：

　　（1）SPCC，SPHC：均热段：1270~1290℃；加热段：1300~1320℃。

　　（2）Q235B：均热段：1280~1300℃；加热段：1300~1330℃。

　　改造后温度制度中炉温设定为：均热段：1250~1270℃，加热段上部：1270~1290℃。

　　整体炉温下调了接近30℃，根据初步测算，煤气单耗由原来的1.3GJ/t降为现在的接近1.0GJ/t.随着加热工艺和温度制度的完善，煤气单耗在逐步降低，成本也在逐步降低。

　　1.5优化烧钢工艺，进一步完善不同工况下的加热制度对于连铸连轧工艺过程中的加热炉来说，因受到连铸和轧机两方面因素的影响，炉子的加热制度要在生产实践中不断调整，探索出最佳值。

　　在加热不同钢种，不同规格的板坯时需要根据该钢种的出炉温度和轧机产量灵活调节各段炉温，在满足轧制温度的条件下，板坯温度和炉温尽量保持下限，这样做可以显着降低燃耗，取得较大的经济效益，这一点已经在前面技术改造中提到。

　　2.结束语经过几年的生产运行，热连轧厂两座加热炉使用效果良好，加热质量明显提高，燃耗也逐步降低，从开产初期煤气单耗13GJ/，t逐步降低到目前的10GJ/t左右，2010年的最好水平达到0955GJ/，t煤气消耗明显下降，这将为济钢节能环保经济的发展做出更大的贡献。