本鋼特鋼廠蓄熱式燒嘴步進(jìn)梁式加熱爐的應(yīng)用

1、本鋼特鋼廠蓄熱式燒嘴步進(jìn)梁式加熱爐的應(yīng)用本鋼特鋼廠蓄熱式燒嘴步進(jìn)梁式加熱爐的應(yīng)用摘要：要：介紹了本溪鋼鐵集團(tuán)公司特鋼廠蓄熱式燒嘴步進(jìn)梁式加熱爐的特點(diǎn)、技術(shù)性能參數(shù)及對該爐的控制和管理情況，并介紹了蓄熱式燃燒系統(tǒng)的主要特征。該爐投產(chǎn)后，加熱能力、加熱質(zhì)量大幅提高，氧化燒損及煤氣排放量大幅降低。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：步進(jìn)梁式加熱爐；燃燒系統(tǒng)；蓄熱式燒嘴1加熱爐的特點(diǎn)加熱爐的特點(diǎn)本溪鋼鐵集團(tuán)公司特鋼廠新建2座單(雙)排裝料、加熱能力為120t／h(冷

2、料)的步進(jìn)梁式加熱爐。該爐采用先進(jìn)的高溫空氣蓄熱式燃燒技術(shù)。11采用新型空氣單預(yù)熱蓄熱式燒嘴采用新型空氣單預(yù)熱蓄熱式燒嘴，燃燒組織更優(yōu)化，可在鋼坯上下表面形成微還原性氣氛，減少氧化燒損；采用允許工作溫度達(dá)1600℃的高級蜂窩狀蓄熱體材料，傳熱特性好，使用時(shí)間長；燒嘴的金屬部件遠(yuǎn)離高溫區(qū)，燒嘴使用壽命長，維護(hù)工作量少。12采用多段爐溫控制系統(tǒng)爐溫控制分為均熱段、第1加熱段和第2加熱段，各段之間用隔墻隔開，可靈活、準(zhǔn)確地控制各段爐溫和空、燃

3、比，實(shí)現(xiàn)各種加熱工藝和爐溫制度，使燃料燃燒過程更加可控，提高燃料利用率。換向系統(tǒng)也相應(yīng)分為3段控制，還可分成更多的組段錯(cuò)開換向，使換向?qū)t溫、爐壓以及空煤氣系統(tǒng)壓力的波動影響減小。13具有多種節(jié)能措施(1)采用高效蓄熱式預(yù)熱技術(shù)，可將助燃空氣預(yù)熱到1000“C以上，排煙溫度降至140℃；(2)墊塊的錯(cuò)位和采用高溫Co合金墊塊，有效減少了鋼坯黑印，間接減少了燃料消耗；(3)合理的爐內(nèi)水梁支撐，力求減少冷卻管的面積，同時(shí)水梁采用雙層絕熱包扎

4、，以減少冷卻水帶走的熱量；(4)采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的復(fù)合爐襯砌筑結(jié)構(gòu)，減少了散熱損失，提高了爐子使用壽命；(5)配備了先進(jìn)的自動化系統(tǒng)，可集中控制管理加熱爐各系統(tǒng)和整個(gè)加熱過程，確保了空燃比和合理的爐壓控制，提高了爐子的熱效率；(6)加熱爐采用多段爐溫自動控制系統(tǒng)，可靈活調(diào)節(jié)各區(qū)段的供熱量，以實(shí)現(xiàn)最低能耗；(7)采用高效液壓系統(tǒng)，可節(jié)約能源，并具有輕抬輕放和安全自鎖功能。2加熱爐的技術(shù)性能加熱爐的技術(shù)性能該加熱爐加熱的主要鋼種為低合金鋼、碳結(jié)

5、鋼等，室溫裝爐。加熱爐的有關(guān)參數(shù)見表1。3加熱爐的控制與管理加熱爐的控制與管理41燃燒系統(tǒng)的主要特征411新型組合式燒嘴新型組合式燒嘴是一種結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)越的蓄熱式燒嘴，其空、煤氣噴口為上下組合。燒嘴安裝在爐膛上部時(shí)，空氣噴口在上，煤氣噴口在下，空、煤氣流上下斜交混合；燒嘴安裝在爐膛下部時(shí)則反之?？諝忸A(yù)熱到很高溫度時(shí)(如1000℃以上)，空、煤氣混合燃燒會產(chǎn)生很高的燃燒溫度，為避免產(chǎn)生局部高溫區(qū)，及高溫下產(chǎn)生過量NOx，不能讓空、煤氣

6、流即時(shí)充分混合，而應(yīng)逐漸擴(kuò)散彌漫燃燒，即空、煤氣混合燃燒要有一個(gè)適當(dāng)?shù)倪^程，在此過程中，與鋼坯表面接觸的氣氛是還原性或微還原性的，鋼坯不易被氧化。另外，高溫空氣燃燒機(jī)理不同于一般燃燒，其燃燒速度非?？欤虼酥饾u擴(kuò)散彌漫燃燒不會在爐內(nèi)形成不完全燃燒。組合式燒嘴的空、煤氣噴口是扁平的，因而燃燒形成扁“火焰”(實(shí)際上高溫空、煤氣燃燒在爐溫高的情況下沒有明顯可見的火焰)，這有利于對鋼坯的均勻輻射傳熱。燒嘴在后端蓋設(shè)有裝卸蓄熱體的檢修門，以方便更

7、換蓄熱體。每個(gè)燒嘴的空、煤氣管上都裝有閥門，燒嘴調(diào)節(jié)靈活方便。一排或上下燒嘴的負(fù)荷，可根據(jù)爐子實(shí)際工況，靈活調(diào)節(jié)。組合式燒嘴結(jié)構(gòu)緊湊，在爐子上布置方便，尤其是在步進(jìn)梁式加熱爐上使用這種燒嘴，可避免火焰直對步進(jìn)梁立柱。這種燒嘴用在軋鋼加熱爐上，可顯著減少鋼坯的氧化燒損，減輕爐子清渣工作量，也可減少脫碳，提高鋼坯的加熱質(zhì)量。412新型蓄熱體組合式蓄熱式燒嘴的蓄熱體采用陶瓷蜂窩體。其傳熱能力比小球大4～5倍，氣流阻力只有小球的1／3。用換向周

8、期40～80s設(shè)計(jì)蓄熱體的蓄熱能力和傳熱能力較適當(dāng)，如果換向周期過短(如20～30s)，換向過于頻繁，影響換向閥的使用壽命，換向造成的煤氣損失也多；如果換向周期過長(如120～180s)，則排煙溫度和空氣預(yù)熱溫度波動范圍大，平均預(yù)熱溫度較低，綜合換熱效率較低。采用蜂窩體，蓄熱室體積小，燒嘴結(jié)構(gòu)緊湊，使在較小的爐側(cè)鋼柱間距內(nèi)(如1160mm)布置一個(gè)燒嘴成為可能，整個(gè)爐子也才有可能布置足夠數(shù)量的燒嘴，以滿足供熱負(fù)荷的需要。蜂窩體比小球更不

9、易堵塞，原因是蜂窩體內(nèi)的氣流通道是直通道，在高速氣流正、反吹作用下，灰塵不易在通道內(nèi)積存。而小球蓄熱室內(nèi)的氣流通道為迷宮式，氣流中夾帶的塵粒較易在小球表面附著導(dǎo)致通道堵塞。采用耐高溫(1600℃)、抗熱震性好、使用壽命長的莫來石材料，壽命可保證1年。413采用小型三通換向閥的分散換向系統(tǒng)使用大型四通閥時(shí)，稱為系統(tǒng)集中換向，而使用小型四通閥和小型三通閥時(shí)，則稱為系統(tǒng)分散換向。集中換向有明顯的缺點(diǎn)。從換向閥到各個(gè)燒嘴，有很長和直徑較大的管路