李侯军 邓子超
陕西龙门钢铁有限责任公司轧钢厂，陕西韩城715405
摘要：近年来，随着经济的发展，我国的化工工程建设的发展也有了创新。将煤气加压站输出给二棒、三棒加热炉的焦炉煤气和转炉煤气配比数据传送到加热炉控制系统，系统根据该数据和煤气加压站到加热炉的煤气管路直径、长度以及煤气压力，分析计算出合理的空燃比，提供给新植入的自动调节空气流量程序，形成一个预知燃烧系统，实现供给加热炉各段的煤气合理充分燃烧。
关键词：热轧加热炉；煤气消耗量；影响因素；研究
引言
目前，我国的资源和环境问题日益突出，迫切要求高能耗行业全面推行节能减排技术。冶金行业轧钢系统中的能耗大户是加热炉，其能耗约占轧钢生产能耗的70%。加热炉作为轧钢生产的一个环节，也有很多技术亟待改进和提升，如加热炉中的燃烧控制。燃烧控制是加热炉自动化控制中的重要部分，而燃烧控制的关键是准确的空燃比控制。选用准确合理的空燃比（空气流量和煤气流量之比值）组织燃料燃烧，对于提高烧嘴火焰温度，保证钢坯加热质量良好，降低煤气消耗，减少钢坯氧化烧损有着重要的意义。
1影响加热炉煤气消耗的因素及相关措施
从能量守恒的角度分析，板坯加热到轧制需要的温度需要一定的热量，热量的来源主要由板坯自带的热量和燃料燃烧产生的热量，热量的支出主要有板坯带走的热量、加热炉辐射和热传导等损失的热量、煤气燃烧后的烟气带走的热量。因此，从热量的来源和支出角度进行研究，分析影响煤气消耗的因素，并采取降低煤气消耗的措施如下：（1）板坯的入炉温度低，导致煤气消耗量增加。采取措施：对炼钢到热轧的过程进行设备改造，增加过程保温，减少过程热量损失，提高直装率。目前正在研究过程保温的方案及可行性。（2）冷热混装，导致煤气消耗量增加。采取措施：在生产排程上制定相关制度，减少冷热混装，提高热装热送率。目前热装热送率由约平均40%提高到43%以上。（3）板坯的目标出炉温度高，导致热量过剩，浪费煤气。采取措施：在满足轧制要求下的前提下，对出炉温度进行优化，加强过程管控尽量低温出钢，避免煤气浪费。前期平均出炉温度，一条产线为1208℃、另一条产线为1206℃，采取措施后，出炉温度均小于1190℃。（4）轧制品种改变时，目标出炉温度会改变，有时温度跳跃值很大，尤其出炉温度降低时，造成煤气的浪费。采取措施：提前规划好生产排程，尽量集中生产相同规格产品，尤其针对温度高的薄规格产品，必须要集中轧制生产，少生产。目前前后辊期板坯的目标出炉温度最大跳跃值控制在小于30℃以下，薄规格产品比例月计划由9.58％降低到5.11％。（5）煤气燃烧不充分，会产生大量能源浪费，提高煤气消耗总量。采取措施：①实现空燃比自动控制。②可考虑选择高效节能燃烧设备，如优先选择使用蓄热式烧嘴，自身预热式烧嘴等。目前正陆续对加热炉进行智能化改造，实现自动控制。（6）加热炉热量的损失。采取措施：①保证加热炉的保温措施到位，避免热量过度损失。②研究提高换热器的换热效果。③减少加热炉启停次数。减少加热炉启停炉次数的措施，2018年5月份开始执行，截至目前每月启炉4次，比去年同月减少1次。
2煤气预知燃烧技术的合理应用
2.1调节加热炉炉温
二棒、三棒加热炉正常生产中，调节加热炉炉温时空燃比调节采用“自动”模式。
调节加热炉各段炉温时，根据生产轧制节奏的快慢、炉温的高低、煤气热值情况给定煤气量，系统自行选择准确的空燃比数值，自行调节相应的空气调节阀，使该段总的助燃空气量和总的煤气量相适应。
2.2调节加热炉两侧烧嘴煤气阀门的开度
二棒、三棒加热炉加热一段、加热二段相应的炉温控制分为4个控制段，即加热一上、加热一下、加热二上、加热二下。其中，加热一上、加热一下均控制加热炉两侧各2个煤气烧嘴，加热二上、加热二下均控制加热炉两侧各3个煤气烧嘴。由于煤气分管布置的原因，如果两侧烧嘴煤气阀门开度相同会导致一侧烧嘴煤气流量大于另一侧。因此，在煤气预知燃烧技术的实际应用中，经过分析、摸索、总结，煤气流量大的一侧烧嘴煤气阀门开度为30°～45°，煤气流量小的一侧烧嘴煤气阀门开度为45°～90°，从而保证两侧烧嘴煤气流量相同，使得各个煤气烧嘴燃烧时保持正确的空燃比，最终达到烟气含氧1%～3%。
2.3合理设定炉膛压力
在加热炉运行中，炉膛压力控制效果的好坏直接关系到其整体的节能环保效果。为保证炉膛压力始终处于一个相对较稳定的微正压区间，避免冷空气的吸入与高温炉气的外泄，有必要设定合理的炉膛压力。工艺技术规程“炉压控制在0～50Pa”，二棒、三棒加热炉炉压检测点不在炉顶，而在钢坯上表面位置，实际应用中优化为“炉压控制在2～10Pa”，炉压自动调节设定炉膛压力为6～8Pa，以钢坯出炉口稍许冒火为宜，可操作性更强。既减少了炉口热损失，又保证了钢坯通条的温度均匀。
2.4系统保护优化措施
在PLC系统中，对其煤气总管与空气总管做出相应设定，即当煤气或空气总管压力值小于2．0kPa时，该PLC控制系统就会自动切断煤气总管的快速切断阀并停机，而且该控制系统还有配套的UPS供电系统，即使是在缺乏动力电源的情况下，该系统的安全保护程度也可安然运行，满足了安全生产保护的需求。
结语
（1）干法除尘工艺照比传统的双文丘里管的湿法除尘，煤气中的酸性成分等有害物质含量更多，再向后续用户流动过程中与煤气冷凝水或是其他方式带进的机械水结合，形成了强酸性、高氯含量的腐蚀性溶液，造成了后侧高炉煤气管道的腐蚀。（2）在干法除尘后使用喷淋塔清洗高炉煤气，虽然能去除或中和煤气中的氯离子和酸性物质，可以适当提高煤气冷凝水的pH值、减少氯离子含量，能起到缓解煤气管道腐蚀情况的发生，但湛江喷淋塔的除酸效果不理想。（3）考虑到喷淋塔后的高炉煤气具有一定的腐蚀性，因此决定增设斜板沉淀池来进一步改善喷淋塔的除酸效果，并加强后续管线的监查和维护。
参考文献
［1］陈艳芳，等．轧钢加热炉燃料热值变化对生产指标的影响［J］．河北冶金，2011，(5):60～62．
［2］王海航，等．燃煤锅炉燃用清洁能源改造［J］．河北冶金，2011，(6):52～53．
［3］李会立，等．热轧加热炉智能烧炉技术应用实践［J］．河北冶金，2018，(3):59～63．
［4］张楠．天钢中厚板加热炉燃耗偏高的原因分析及降耗措施［J］．天津冶金，2014，(S1):137～139．
［5］张楠，计艳辉．中厚板加热炉燃料消耗的降低［J］．天津冶金，2013，(S1):92～94．