霍立偉

（邢臺鋼鐵有限責任公司，河北 邢臺 054000）

軋鋼加熱爐作為鋼鐵企業(yè)的一個重要的能耗設(shè)備設(shè)施。在資源不斷的枯竭，環(huán)保意識提升下，政府對于淘汰較為落后的產(chǎn)業(yè)越來越重視，為了能夠使得加熱爐節(jié)能，且能夠提升燃燒質(zhì)量，蓄熱式燃燒技術(shù)得到了很廣泛的應(yīng)用。

1 軋鋼加熱爐概述

在進行軋鋼加熱爐設(shè)計的過程中，需要嚴格的按照業(yè)務(wù)環(huán)境和業(yè)務(wù)標準進行加熱爐的選擇，需要把投資計劃、鋼種以及規(guī)格的生產(chǎn)，還有燃料的種類，再加上能耗和加熱溫度等結(jié)合起來，需要對軋鋼加熱爐的結(jié)構(gòu)和線管進行一定的了解并明確，這樣才能夠確保軋鋼加熱爐達到節(jié)能效果。若是企業(yè)根據(jù)低熱值氣體和更常規(guī)的鋼加熱，就需要選擇雙空氣和儲氣罐。若是能夠保障生產(chǎn)達到穩(wěn)定的狀態(tài)，就需要選擇傳統(tǒng)的熱交換器。若是企業(yè)擁有的是不同類型的天然氣，就需要結(jié)合不同業(yè)務(wù)的進行選擇。需要對爐子的結(jié)構(gòu)進行明確，明確爐子的基本特性后，利用大型冶金企業(yè)的加熱質(zhì)量需求和軋機的穩(wěn)定性進行確定，質(zhì)量需要注意節(jié)能減排帶來的影響。

2 蓄熱式加熱爐存在的問題

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，蓄熱式軋鋼加熱爐得到了廣泛的應(yīng)用。鋼鐵企業(yè)的工作人員和技術(shù)人員，對蓄熱式燃燒技術(shù)的研究越來越透徹，但在具體應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了諸多不足。如新建立的蓄熱式加熱爐，它的實際造價成本過高，而且蓄熱體很容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，實際波動過大且不容易進行調(diào)節(jié)。各種設(shè)備的管道眾多，實際結(jié)構(gòu)過于復雜，維修的費用成本也很高。隨著深入推廣，實際的應(yīng)用也遇到了很多的問題，蓄熱式加熱爐實際應(yīng)用的時間過于短暫，實際應(yīng)用過程中存在的問題也是無法避免的。

蓄熱式燃燒技術(shù)應(yīng)用到加熱爐后，最大的優(yōu)點是讓高爐煤氣的燃燒溫度得到了提升，它的熱值相對較低，這樣就能夠有效避免高爐煤氣的過量放散，將很多資源進行節(jié)省。所以蓄熱式的燃燒技術(shù)仍然具備著很多的優(yōu)點，值得廣泛的推廣及應(yīng)用。所以目前存在的觀點，認為蓄熱式的軋鋼加熱爐存在著很多的問題，不能夠節(jié)約成本，認為蓄熱式燃燒技術(shù)應(yīng)當不再使用，應(yīng)當將原來的常規(guī)加熱爐取而代之，這樣的觀點太片面，不是科學技術(shù)進步的體現(xiàn)，要取長補短，正確看待優(yōu)缺點。

3 蓄熱式軋鋼加熱爐燃燒質(zhì)量優(yōu)化控制措施研究

3.1 科學管控空氣系數(shù)

軋鋼加熱爐的類型，有很多種，正是因為類型的不同，它所使用的燃料也不同。不僅有單一的燃料型，還有很多混合的燃料性。加熱爐燃燒實際效果提高的過程中，大多數(shù)企業(yè)引進推廣空燃比控制技術(shù)。根據(jù)加熱爐燃氣熱值的不斷變化，及時將空氣和煤氣之間的比例作出適當?shù)恼{(diào)整，這樣整個燃燒爐中的煤氣就會完全充足，將最小空氣系數(shù)的實際效果得到最大體現(xiàn)。當很多生產(chǎn)企業(yè)選擇利用這種技術(shù)時，需要配置煤氣熱值儀。如果相關(guān)鋼鐵企業(yè)不具備利用這項技術(shù)的條件，可以利用其它方式。確立固定的燃燒時間段，在這個過程當中，不斷的提供煤氣流量，這樣能夠讓整個爐溫中的空氣和燃料比例達到一定的數(shù)值。不僅如此，需要關(guān)注的還有周期長短，這主要是取決于燃氣熱值波動的時間范圍。

3.2 擴大蓄熱式燃燒技術(shù)的應(yīng)用

蓄熱式的燃燒技術(shù)實際上是在高溫低氧的環(huán)境下，進行燃料生產(chǎn)的一個技術(shù)。通過應(yīng)用這項技術(shù)，不僅能夠?qū)⒓訜釥t中的氧化燒損現(xiàn)象降到最低，還能夠節(jié)約能源。蓄熱式的燃燒方式需要利用大空間的擴散，燃燒來代替靜態(tài)火焰，局部高溫燃燒。這樣不僅能夠讓整個熱爐燃燒的更加均勻，而且它會變得更加穩(wěn)定，不會因為溫度過度集中而造成氧化損耗。除此之外，局部高溫導致的空氣系數(shù)太多的現(xiàn)象也會完全規(guī)避。通過利用低熱值的煤氣作為基礎(chǔ)的燃料，不僅可以使爐氧化燒損程度和面積降到最小，而且煤氣的使用量也會比其它燃燒技術(shù)使用的少，能夠?qū)⑾嚓P(guān)企業(yè)的燃料成本節(jié)約到最大。

3.3 科學組織生產(chǎn)

（1）定期批量進行生產(chǎn)。不斷的調(diào)整生產(chǎn)方式，會使得軋鋼加熱爐的實際能源消耗量加大。所以，軋鋼企業(yè)應(yīng)該在2～4個生產(chǎn)任務(wù)，整合在一起，形成一個相對比較集中的生產(chǎn)計劃，這樣能夠在實際生產(chǎn)過程當中將能源消耗降到最低。

（2）一定要將實際生產(chǎn)力進行均衡。均衡的生產(chǎn)能夠讓軋鋼加熱爐的實際燃燒處在一個穩(wěn)定狀態(tài)，不僅能夠提升能源的實際使用效率，而且在整個過程當中相關(guān)生產(chǎn)工作人員的任務(wù)量也會被提前告知。在實際生產(chǎn)過程當中，它的加熱溫度以及實際節(jié)奏，得到了準確的計算，實際需要控制的數(shù)值也能夠更精確。不僅如此，通過將整個系統(tǒng)分級來進行燃燒，實際的軋鋼加熱爐在生產(chǎn)過程當中，它的均衡性也會得到保證，節(jié)能生產(chǎn)目標會全部實現(xiàn)。

（3）不斷提升軋鋼加熱爐的熱送裝率和實際溫度。在實際生產(chǎn)過程中，盡量將冷配和熱配之間的過渡時間進行減少，這樣能夠提升實際溫度。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，加熱爐中的熱送熱裝率提高的同時，燃氣燃燒的消耗就會減少。通過利用這樣的方式，鋼鐵企業(yè)每年在這方面的成本就會節(jié)約上百萬元。

3.4 生產(chǎn)節(jié)奏均衡

當前鋼鐵企業(yè)需要熱加爐的使用，需要節(jié)約能源，在實際燃燒的過程中盡量保持穩(wěn)定。所以實際穩(wěn)定，生產(chǎn)的平衡性非常的重要。對于所有的加熱爐，主要是為了將燃燒爐應(yīng)用的更加穩(wěn)定和均衡。對于需要二次進行燃燒的系統(tǒng)，提前預測不同階段的溫度應(yīng)該如何進行控制，整體燃燒系統(tǒng)所需要計算的數(shù)值，每分鐘計算一次。如果所需要用到的溫度以及燃燒量和最初預期的偏差過大的話，實際的加熱爐，預測的數(shù)據(jù)就不能夠再用。如果為了生產(chǎn)而不斷加快進度的話，就會使很多加熱能量受到損失。

3.5 氧化鋯殘氧分析儀設(shè)置

實際工作安裝中所需要用到的殘氧分析儀，安裝的檢測點不應(yīng)該在排煙管道上。它實際設(shè)置應(yīng)該在爐膛內(nèi)的某個位置，這樣的數(shù)據(jù)測出來才會有真實性。如果安裝在排煙管道上，因為換向閥有著不同程度的內(nèi)泄漏，很容易使得殘氧含量測出的不夠準確。

3.6 提高加熱爐的自動化水平

在整個軋鋼加熱爐實際運行的過程中，最嚴重的問題就是氧化燒損通過，對設(shè)備定期進行改進，這樣才能夠?qū)⑺淖詣踊竭M行提升，具體應(yīng)該從以下幾個方面進行準備。

（1）在某種程度上，加熱爐的實際散熱性，會影響整個氧燒損的狀況。它主要受到的影響是爐內(nèi)的保溫層。所以要對實際保溫層進行定期優(yōu)化，這樣在它的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上不斷的增加保溫層，就能夠讓整個設(shè)備受到的影響最小。舉例來說，所利用的保溫材料性能高的話，讓它固定在風管處，這樣能夠?qū)⒀趸療龘p的情況做出緩解。

（2）如果顱內(nèi)適中的氧化燒損狀況，一直持續(xù)的話，那么整個爐內(nèi)的受損概率就會加大。所以，必須要對加熱爐進行科學合理的配置，最關(guān)鍵的是，實際爐體的材料選擇必須非常的優(yōu)質(zhì)，在環(huán)境忽冷忽熱的狀況下，爐內(nèi)的溫度也能夠很好的適應(yīng)。

（3）在日常生產(chǎn)過程中一定要對爐溫進行合理的控制，不能夠讓氧化燒損的問題出現(xiàn)，這樣就必須要在爐內(nèi)的溫度控制在合理的范圍之內(nèi)。

3.7 煤氣換向與反吹時序控制

加熱爐增加自動化控制系統(tǒng)后，不僅能夠讓加熱爐主動換相，而且它的實際工藝也能夠得到很好的控制，使換向控制以及燃燒系統(tǒng)進行更有效的結(jié)合。加熱爐自動化控制硬件系統(tǒng)在設(shè)備基礎(chǔ)上又增加了對應(yīng)的功能模塊，反吹風機的官網(wǎng)壓力也得到了增加。在燃控的客戶端，有畫面能夠讓每個換向閥的進氣排煙得到獨立控制，各項調(diào)節(jié)功能都得到很好的應(yīng)用，并且執(zhí)行得非常穩(wěn)定。具體運作過程如圖1所示。

如果A側(cè)的煤氣換向閥，完成了進氣燃燒之后，另一側(cè)的煤氣換向閥保持的狀態(tài)為排煙蓄熱。讓進氣的閥門進行關(guān)閉。之后黑色的反吹向法就打開，并且保持一段時間，再將反向閥關(guān)閉到位，這也就完成了整個反饋過程。再將A側(cè)的排煙閥板，進行打開。在A側(cè)的煤氣換向閥，進氣閥門關(guān)閉之后，吹掃的閥門打開時，同側(cè)的空氣就會不斷進入，然后持續(xù)保持開啟的狀態(tài)，這樣反吹置換出的煤氣就能夠進入到爐膛之中，然后再次進行燃燒。在A側(cè)之中的空氣三通閥，延時2～3秒之后，再將排煙閥板進行打開。在必測煤氣換向閥得到控制之后，和A側(cè)進行對稱。在A側(cè)排煙閥板，打開的同時，預測煤氣的幻象，進氣閥門也需要進行打開，當整個爐內(nèi)呈現(xiàn)為燃燒狀態(tài)的時候，整個周期也就全部完成了。整個加熱爐，在不同時間段的幻象吹掃間隔時間都是由整個系統(tǒng)進行規(guī)定的，它能夠?qū)啥位蛘叨喽瓮瑫r幻象或者反向吹向工作進行避免，這樣能夠確保整個反饋效果達到最佳。

圖1 加熱爐內(nèi)部運行過程圖

4 結(jié)語

綜上所述，以軋鋼加熱爐燃燒質(zhì)量優(yōu)化途徑為出發(fā)點，集中研究了降低軋鋼加熱爐氧化燒損的途徑，得出可以通過提升設(shè)備自動化水平、推廣蓄熱式燃燒技術(shù)等方式，促進降低軋鋼加熱爐氧化燒損效果得到實現(xiàn)。