李麗娜

摘要：當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展的進程不斷加快，尤其是鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和品種的種類都在不斷進行升級和改造，隨之能源方面的需求也在不斷提升，在產(chǎn)品能源節(jié)約方面還存在著一定的不足，軋鋼工序的工序能源消耗速率不斷提升。在這其中加熱爐為軋鋼廠重要的耗能設(shè)備之一，其能耗占到了總體能耗的七成以上，需要針對于此提升重視的程度，做好節(jié)能工作，促進更好鋼鐵企業(yè)的更好發(fā)展。軋鋼廠的加熱爐能耗問題已經(jīng)不僅僅是增加企業(yè)成本的問題，而是在大量的能源浪費的過程中會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染的問題，也與國家的生態(tài)文明建設(shè)工作相違背。因此，加熱爐節(jié)能和降耗的工作已經(jīng)成為了鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

關(guān)鍵詞：軋鋼;工藝;節(jié)能技術(shù)

一、加熱爐發(fā)展趨勢概述

加熱爐是軋鋼廠生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備之一，也是能耗最高的設(shè)備，因而在其發(fā)展的過程中需要對其進行節(jié)能、降耗的工作。對于加熱爐進行改造的主要目的是維持其對于金屬扎前的加熱工作，還需要對于加熱爐的相關(guān)工作指標(biāo)進行相應(yīng)的分析，將其能耗方面進行控制。傳統(tǒng)的加熱爐的排煙和供熱的方式雖然在實際的工作過程中已經(jīng)有了十分明顯的應(yīng)用效果，但是在能耗方面一直是困擾其進行發(fā)展的重要原因。對于加熱爐改造的方式有許多種，引進人工智能和計算機技術(shù)對其進行直接控制的工作是十分必要的，也是在當(dāng)下進行加熱爐改造的重要途徑和方式。目前計算機技術(shù)和人工智能理論方面的不斷完善，檢測設(shè)備和儀表的性能得到了提升，尤其是模糊控制和專家系統(tǒng)等技術(shù)能力的進一步提升，加熱爐燃燒方面的控制就更加精準(zhǔn)。

二、軋鋼廠加熱爐現(xiàn)存問題

（一）漏氣漏火現(xiàn)象嚴(yán)重

一般而言，加熱爐投入使用半年以后，加熱爐蓄熱室的漏氣、漏火現(xiàn)象比較突出，局部加熱段也可能出現(xiàn)上述的問題，在此過程中會造成加熱爐護爐板造成嚴(yán)重的損傷，也會對于加熱爐的使用造成嚴(yán)重的影響。蓄熱室的結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生上述問題的重要原因，因為其以纖維板作為保溫層，而爐外鋼板沒有與護爐板進行焊接工作，也就是蓄熱室、預(yù)制結(jié)構(gòu)之間沒有連接呈穩(wěn)定的整體，也就在高溫影響作用下容易發(fā)生裂縫變形的現(xiàn)象，不利于穩(wěn)定的加熱。另外，焊接部位的澆筑層厚度等接縫控制能力的不足，也就會在長期的使用中發(fā)展成裂縫，也是泄露現(xiàn)象的源泉。

（二）燒嘴磚破壞及擋板磚堵塞

實際的使用過程中，擋板磚會受到粉末、煤氣、含塵煙氣產(chǎn)生的受力影響，氣孔常常被這些雜質(zhì)所堵塞。在氣孔堵塞十分嚴(yán)重的情況下，會在氣流受力沖擊的條件下?lián)醢宕u發(fā)生變形，對于加熱爐的產(chǎn)量、溫度控制等方面產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。另外，因燒嘴磚會在煤氣雜質(zhì)侵襲、高溫?zé)煔獾臎_刷等影響到自身的強度，在長期運行的過程中會產(chǎn)生影響，后期進行因燒嘴磚的更換和維修也會產(chǎn)生較大的人工成本的投入，能耗會進一步增大，加熱爐的實際工作質(zhì)量會產(chǎn)生影響。

（三）其他方面問題

加熱爐的體積比較龐大，屬于煅燒加熱設(shè)備，內(nèi)部零件的運行中如果出現(xiàn)了一定的問題就會使得加熱爐的功能受到影響，除了產(chǎn)生不安全的堵塞損壞及漏氣漏火外，還會產(chǎn)生能耗增大的問題。一旦換熱導(dǎo)管被封死，均熱段煅燒風(fēng)量將會被大幅度削減，也就使得內(nèi)部管道被腐蝕和導(dǎo)致泄露產(chǎn)生。其次，爐底結(jié)渣也是十分嚴(yán)重的文圖，因為在加熱爐爐壓沒有控制好或者出現(xiàn)負(fù)荷增加的情況，吸冷風(fēng)的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，也就直接造成了爐渣的出現(xiàn)。最后，閥門損壞、煤氣熱值波動等一系列的細(xì)節(jié)方面問題，也會成為了加熱爐熱量流失的最為關(guān)鍵的因素，在長期負(fù)荷作用下的運行，加熱爐的壽命也會受到影響。

三、軋鋼廠加熱爐節(jié)能設(shè)計策略

（一）優(yōu)化燃燒系統(tǒng)

在燃燒系統(tǒng)的改造過程中，可以將燃料的實際燃燒率進行提升，在此過程中可以從改進供油系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)等方面入手，將其進行改造。通常的改造方式是增加與之相匹配的變額控制系統(tǒng)，也就可以對于一些不利問題的產(chǎn)生進行了控制，節(jié)能的效果得到了提升。在計算過程中發(fā)現(xiàn)，改造結(jié)束之后的加熱爐氧化的損耗減少了0.5%。在實際的生產(chǎn)過程中，對于軋鋼廠的實際鋼材生產(chǎn)過程中成本的降低十分明顯，在一個季度的運行過程中改造成本就可以被節(jié)約的能耗抵消，在長期的運行和使用過程中就會獲得更大的經(jīng)濟利益。與此同時，還可以進行燃燒系統(tǒng)中的霧化噴頭，因為長時間的冷熱交替是造成霧化現(xiàn)象的重要原因，需要進行此方面的充分改造，就可以將運轉(zhuǎn)過程中的熱損耗降低，提升整體設(shè)備的運行效率。

（二）改進水管支撐結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的加熱爐內(nèi)水管包裝以單層包扎磚包裝形式進行，但是在此包裝的過程中水管的絕熱性、高溫抵抗能力方面都受到了一定程度的影響，而據(jù)統(tǒng)計表明爐內(nèi)水管的熱損失為總熱量的十分之一，是嚴(yán)重的能耗問題。為了在此方面進行節(jié)能降耗的工作，就需要在包裝方式方面進行改進，選擇具有更好絕熱性能的包裝，做好熱量方面的控制。在改造之后將熱量進行了控制，也可以將爐皮表面溫度降低，也可以對于空氣流動方面的熱量影響。在加熱爐操作水平和設(shè)備方面能力的提升，就可以將排煙溫度進行控制，還需要將煙氣的余熱進行回收率進行提升。

（三）減少排煙熱損失

經(jīng)過加熱爐排出的煙氣造成的熱量損失包括了不完全燃燒的化學(xué)熱量和煙氣熱量，也在整體的爐膛熱平衡支出中占有很大的比例，其比例在20%～50%左右。而煙氣的熱損失率為32%。為了將以上幾個方面的損耗進行控制，就需要在降低煙氣溫度和煙氣量方面進行新型方式的確定，例如，在燃燒過程中進行空氣消耗系數(shù)的控制，當(dāng)空氣消耗指數(shù)大于1時，n值增大，煙氣量增加，而這種情況之下燃燒溫度降低，熱損耗增加?；诖嗽砘A(chǔ)之上的工作，就需要進行燃燒工作更為準(zhǔn)確的控制，將空氣消耗指數(shù)進行針對性的控制。蓄熱式工業(yè)爐也可以在助燃加熱空氣的過程中發(fā)揮了重要的作用，除此之外還可以將廢氣的污染降低，將后期廢氣處理的成本也進行了控制，保證企業(yè)的效益。

（四）降低爐膛內(nèi)熱損失

爐底水冷卻管的損失、擋板磚損壞的熱量損失及爐體散熱損失等均為爐膛內(nèi)熱損失的主要來源。因為爐底的水冷卻管需要承受較大程度的總體負(fù)荷，也在此工作的過程中需要吸收爐內(nèi)的許多熱量，因此在爐底水冷卻管絕熱能力影響到了熱損失的程度，需要將熱包扎的形式進行分析，降低損失。與此同時，需要在包扎材料方面進行分析工作，將絕熱性進行提升，做好爐內(nèi)熱損耗的方面進行控制。因此，還需要做好新型材料和新型管道等一系列的開發(fā)工作，將能源降低和能耗控制的工作落到實處。

（五）引入多功能爐襯的加熱爐

多功能爐襯為黑體強化輻射技術(shù)在加熱爐中的具體應(yīng)用，在功能方面可以將加熱爐的氣密性進行提升，也將整體工件的加熱效率進行提升。在此過程中需要進行針對性部分的保護處理工作，將加熱爐整體爐墻進行處理工作，在溫度、爐型差異方面進行處理，有效進行處理工作。除可增加爐膛傳熱面積外，還可提升爐膛黑度，以此實現(xiàn)對熱射線的有效調(diào)控，提升傳熱效率，并增加輻射傳熱比例。在此工作的過程中可以將整體的壽命和爐溫等進行控制。

結(jié)論

綜上所述，我國的軋鋼廠生產(chǎn)能耗問題已經(jīng)成為了一個普遍的現(xiàn)象，也使得成本方面不斷提升。因此，進行軋鋼工藝的加熱爐進行改進工作和工藝提升是十分重要的工作，需要在技術(shù)方面做好提升，也做好新型工藝改造和新型材料的使用工作，降低整體的熱損失，將加熱爐工藝進行提升。不僅僅可以進行能耗方面的控制，還可以促進環(huán)境污染的治理，促進資源節(jié)約化的進程，保證企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

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