戴敏
宝武鄂城钢铁宽厚板厂 湖北 鄂州 436000
摘要：轧钢工序中容易产生比较多的能耗，其占到冶金领域能耗的10%左右，这其中的轧钢加热炉就占了80%左右，可见该部件的能耗量是巨大的。当前我国的冶金领域处于高速发展阶段，无论是产量、机械化水平，还是炉型结构、操作技能都得到了很大的提升，但是还是和国际先进水平有着明显的差距，最为明显的缺陷就是炉子吨钢燃烧高、效率比较低等，导致能源浪费比较严重，还会产生严重环境污染的问题。因此，必须要采取措施提升加热炉工作效率、降低能源消耗与成本，从而可以给钢铁企业带来较大的经济效益，为实现可持续发展奠定坚实的基础。本文重点分析宝武集团鄂城钢铁宽厚板厂双蓄热式双排料步进梁式加热炉的特点和优势，从而可以总结出节能降耗的措施。
关键词：双蓄热式步进梁式加热炉；节能降耗；技术参数
随着人们对于环保重视度逐步提升，能源与环境问题日益严重，宝武集团鄂城钢铁作为大型生产企业，更加重视高效、节能技术的应用，其中2009年开始建设投入使用了一座双蓄热式双排料步进梁式加热炉，该设备可以实现煤气高效应用，避免污染物过多的排放，能源节约效果比较好，符合当前的节能降耗的要求，燃烧技术水平比较高。
1加热炉的有关技术参数
该加热炉双排装料、加热能力为200t/h，具体就是针对普低优钢、管线钢、造船钢、桥梁钢等材质来实现加热处理，能够实现冷装与热装的作业，具体数据可见表1。
表1双蓄热式步进梁式加热炉技术参数
2加热炉的特点
2.1采用多段炉温控制系统
从加热炉的构成方面分析，具体包含了不供热的预热段、一加热段、二加热段和三加热、均热段，能满足不同负荷的加热需要。两侧布置有上下蓄热烧嘴供热的方式，数量为50只，通过四段炉温的控制方式，可以实现加热处理。各段要保持精确控制要求，能够实现炉温与空、燃比的有效控制，能够做好加热工艺和燃烧的有效控制，可以促进燃烧效率的提升，避免资源浪费。 2.2采用新型空气煤气双蓄热式烧嘴
通过该装置的应用，可以让钢坯的上下表面形成微还原的氛围，能够避免氧化损坏的情况出现；应用莫来石作为蜂窝蓄热体的材料，其耐高温可以达到1600℃，并且传热效果比较好。
加热炉的工作过程如下：
(1)在A状态下，见图1左图。被加热介质（助燃空气、煤气）通过换向阀进入蓄热室，能够将其温度升高到1000℃左右，然后通过喷口喷出，混合的同时进行燃烧，燃烧产物会经过炉膛进行坯料的加热处理，进而可以通过排烟口来实现另外一组蓄热体的预热处理，在废气温度降低到不足150℃之后，就能够经过换向阀，通过引风机排出去。煤气侧、空气侧废气管道各设置一台引风机。在几十秒动作指令之后，换向机构能够发出动作，然后就能够把空气、煤气都传输到B状态中。
(2)在B状态下，见图1右图。燃烧后的废气在蓄热室进行热交换后，通过三通换向阀，引风机的运行之下能够实现蓄热排出处理，此时就能够完成换向周期。
蓄热式加热炉主要是通过上述A、B的交替运行，完成坯料加热处理。
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图1高效蓄热式加热炉的工作原理图
2.3采用三通换向阀的分散换向系统
从系统的实际情况分析，该换向装置为三通换向阀，其内部主要是由双阀板三通道的形式所组成，上部是气体的入口，另外一个则是烟气出口，下部则是和蓄热式烧嘴的空气入口管，两侧阀瓣通过开闭控制，就能够完成供气与排烟的换向。两侧阀瓣主要是通过不同的气缸进行控制，然后利用电磁阀控制气缸的运动，阀瓣与阀座采用的是平面密封的方式，设置有耐高温、耐腐蚀的密封材料。阀瓣和驱动杆的连接是柔性连接方式，密封效果合格。阀体上设置有检测开关，能够进行阀位的检测，如果存在异常问题，能够立即发出信号提醒。整个炉体中布置的三通换向阀比较多，本次系统内总计有120个。
3生产过程中采取的节能措施
3.1采用合理的空燃比
煤气燃烧时，助燃空气和煤气的比例是极为重要的一项参数，如果燃烧后空气剩余量比较大，就会导致烧损比较严重，而这些空气也会以废气的形式存在，并且会带走炉膛内的热量，造成炉压无法有效控制，导致加热难以顺利进行；如果空气加入比例较小，会造成煤气燃烧不充分，煤气会溢出去，加热效果比较差。加热工应根据煤气的热值合理控制空、燃比，但是在实际过程中，煤气的热值是变化的，波动较大，仪表检测滞后，所以要求加热工合理调节空燃比。
3.2采用合理的炉压控制
加热操作环节，炉膛压力控制尤为关键，如果压力比较大，那么就造成炉气逸出，造成环境污染问题的存在，且会出现热量损失；如果压力不足，会出现冷空气进入到炉膛内的情况，导致温度下降，加热效果比较差，且含氧量增大，导致坯料烧损或者氧化等问题的出现。因此，需要应用微正压的方式进行控制，炉膛压力一般控制在20～40pa之间。避免吸入冷风降低炉温、钢温。根据实践经验认为炉压一般应控制在15pa～25pa之间。
3.3采用合理的排废气温度
烟温与炉温的高低、换向周期长短、蓄热体工作状态等息息相关。烟温一般应控制在110-150℃之间，炉压过高时应依次选择烟温较低的蓄热室烟气调节阀调节开度，保证蓄热室进、出气体的平衡，保证各蓄热室烟气温度均衡，空气、煤气废气温度相差不可过大，一般应在10℃之内。
3.4根据轧制情况及时调整炉温
如果轧机停产，停轧时间小于3小时，各段炉温控制在950～1100℃，提前1小时升温。停轧时间较长时，执行900℃～950长时间保温。待轧时控制炉内气氛为还原性或弱氧化气氛，炉压控制比正常生产时炉压稍高3～5Pa，减少吸入冷风，降低钢板氧化烧损。
3.5加强加热炉人员培训
为了能够使得加热炉人员达到工作标准，应该做好人员的培训工作，要持有相关岗位工作证书才能上岗作业，同时能够了解不同钢材的工艺特点，为工作的顺利进行奠定基础。
3.6建立激励考核机制
只有高效的考核管理制度，才能激发员工工作的积极性，从而可以让司炉员工具备较高的工作积极性，能够发掘自身的潜力，要随时调整和控制，以保证各项技术参数合格，同时能够将煤气消耗和主任、班组长等绩效联系起来，可以提高总体工作水平。
4应用效果
严格按照标准进行加热炉的管理与控制，提高加热炉人员工作素质水平，促进员工技能水平的提升，能够实现煤气消耗量下降，2017年平均煤气单耗为166m3／t比2011年煤气单耗207m3／t下降41m3／t，具备较高的经济价值和社会价值。
5结束语
综合分析加热炉的六年运行状态，该加热炉燃烧消耗明显下降，能够降低废气排放量，避免环境污染，各项指标都能够达到技术标准，同时可以给企业带来较高的经济效益，促进社会效益的提升，推动轧钢技术的发展和进步。
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