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蓄熱式加熱爐用硅鈣板節(jié)能降耗改進(jìn)優(yōu)化 |
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轉(zhuǎn)載： 軋鋼工序的能源消耗約占冶金行業(yè)能源消耗的10%左右，其中軋鋼加熱爐又占了75～80%。目前，我國(guó)冶金行業(yè)的軋鋼加熱爐在產(chǎn)量、爐型結(jié)構(gòu)、機(jī)械化、自動(dòng)化水平及理論操作上與國(guó)外還存在一定的差距，爐子噸鋼燃耗高、效率低，造成了能源的極大浪費(fèi)因此提高加熱爐效率、搞好加熱爐節(jié)能工作，是降低軋鋼生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效方法之一。 萊鋼特殊鋼廠小型成材車間加熱爐為側(cè)出料推鋼單蓄熱式三段連續(xù)加熱爐，隨著軋線改造和產(chǎn)能的不斷提高，加熱爐加熱能力已不能滿足軋線生產(chǎn)需要，待溫時(shí)間多，換輥頻繁，煤氣消耗高。為進(jìn)一步降低燃耗，提高加熱爐生產(chǎn)能力，在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上對(duì)單蓄熱加熱爐進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用，使加熱爐生產(chǎn)能力達(dá)到60t/h以上，噸鋼燃耗降至0.95GJ/t以下。2 加熱爐爐體改進(jìn) 蓄熱式加熱爐采用了節(jié)能型蓄熱式燒嘴，其配置了蓄熱式熱交換器，用來預(yù)熱空氣，排煙溫度可降到150℃以下，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能。針對(duì)我廠生產(chǎn)和使用混合煤氣的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)采用燒嘴式單蓄熱加熱爐。加熱爐異地改造后為單蓄熱三段連續(xù)式加熱爐。 2.1 加熱爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化 爐體爐墻結(jié)構(gòu)為：308mm高鋁質(zhì)低水泥澆注料+232mm輕質(zhì)保溫磚+80MM凱發(fā)牌硬硅酸鈣絕熱板+6mm鋼板；吊掛頂爐頂結(jié)構(gòu)為：230mm高鋁質(zhì)低水泥澆注料+120mm輕質(zhì)澆注料；爐底為：100mm鎂砂+272mm一級(jí)粘土耐火磚+272mm輕質(zhì)粘土磚?；壊捎闷鋮s方式，兩根Φ121×20mm縱水管及帶有T型水管支撐的8根Φ133×20mm單橫水管，為了消除金屬滑軌黑印的影響，除采用高70mm的耐熱滑塊（Cr25Ni20）外，還設(shè)有2.5m多長(zhǎng)的實(shí)爐底均熱段。燃燒產(chǎn)生的煙氣一部分由爐尾排出進(jìn)入地下煙道，最后由煙囪排放；另一部分經(jīng)蓄熱體被抽引到金屬煙筒排放。 2.2 適當(dāng)增加爐體長(zhǎng)度 爐體長(zhǎng)度是由總加熱能力決定的，但是為了降低燃耗。提高爐子熱利用率，可以適當(dāng)增加爐體長(zhǎng)度。爐體短，高溫的煙氣將不能得到充分的利用，廢氣就要帶走大量的熱能從煙道跑掉。因此適當(dāng)延長(zhǎng)露體可以使?fàn)t底強(qiáng)度降低，提高熱效率。在一定的加熱條件下，爐床負(fù)荷越高，熱效率越低，燃料單耗越高。反之，隨爐床負(fù)荷降低，廢氣帶走的熱損失將顯著減少。如其它條件不變時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)爐體，雖然因爐底水管及爐體砌體的增加會(huì)使這部分熱損失有所增加，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于節(jié)約的燃料量。 一般而言，爐子每延長(zhǎng)1米，可使鋼坯溫度上升25～30℃，排煙溫度下降約30℃，單位熱耗減少0.05～0.08。增加爐體長(zhǎng)度主要是延長(zhǎng)預(yù)熱段的長(zhǎng)度，降低排煙溫度。設(shè)計(jì)熱爐加長(zhǎng)5800mm，適當(dāng)調(diào)整了預(yù)熱段長(zhǎng)度。 2.3 加強(qiáng)爐體的絕熱，減少爐體的散熱和蓄熱 （1）爐內(nèi)均熱段和加熱段爐頂粘貼多晶莫來耐火纖維氈，爐墻外增加了護(hù)爐鋼板，這樣既減少了爐襯蓄熱又減少了散熱。由于爐體的表面積都比較大，一般小時(shí)產(chǎn)量為60t/h的連續(xù)加熱爐，爐墻的散熱表面積一般為300～400m2。設(shè)計(jì)在預(yù)熱段爐墻、爐頂內(nèi)表面粘貼硅酸鋁耐火纖維，大大改善了爐體的整體性和和密封性，大大減少通過爐墻縫隙溢出的爐氣或吸入冷空氣造成的熱損失，同時(shí)減少爐體散熱和爐墻外表面溫度，既可減少熱損失，又可改善勞動(dòng)環(huán)境；在加熱爐所有爐墻、爐體內(nèi)壁全部噴涂微納米高溫遠(yuǎn)紅外節(jié)能涂料，提高爐體黑度和反射率，提高加熱速度，增強(qiáng)換熱效果，降低燃耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。 （2）改進(jìn)爐門 一般情況下，加熱爐出鋼爐門在生產(chǎn)過程中是常開狀，只有在長(zhǎng)時(shí)間停車時(shí)，才將其關(guān)閉。爐門常開，大量煙氣涌出，不僅浪費(fèi)了能源，也污染了環(huán)境。針對(duì)這種情況，技術(shù)人員經(jīng)過認(rèn)真研究，將爐門增加了汽缸、換向閥及連桿裝置，改成了自動(dòng)的氣動(dòng)爐門，出鋼時(shí)敞開，不出鋼時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，節(jié)約了能源。另外，采用鋁鋯質(zhì)澆注料預(yù)制裝鋼大爐門，解決了鋼質(zhì)爐門高溫開裂變形的缺點(diǎn)，提高了爐門使用壽命。 2.4 縱橫水管絕熱包扎，減少爐底管的熱損失 為消除加熱爐水管黑印。減少熱損失，提高加熱質(zhì)量及產(chǎn)品質(zhì)量，降低燃料消耗，加熱爐普遍采用了爐底管絕熱包扎技術(shù)。水冷熱損失一般占加熱爐總熱收入的10%左右，這部分熱量損失主要是由爐底縱橫水管及爐用水冷部件造成的。為了減少這部分熱量損失就要加強(qiáng)冷卻水管的隔熱，可將原爐底縱橫水管的單層絕熱包扎改為兩種材料的雙層包扎，可顯著降低水冷帶走的熱量損失。目前，國(guó)內(nèi)軋鋼加熱爐的爐底管及水冷滑軌絕熱包扎方法有耐火塑料包扎， 設(shè)計(jì)將兩根Φ121×20mm縱水管及帶有T型水管支撐的8根Φ133×20mm單橫水管絕熱包扎塊改為復(fù)合絕熱（陶瓷纖維+澆注料）整體澆筑，錨固釘采用耐熱鋼制作，為了消除金屬滑軌黑印的影響，提高滑道使用壽命，采用高度為70mmZG4Cr25Ni20耐熱鋼滑塊。這一措施的采用增強(qiáng)水管絕熱效果，減少水耗及降低汽化冷卻熱損失。 3 控制低燃比的燃燒 根據(jù)燃料種類及燃燒方法，正確選擇空氣系數(shù)值，是降低單耗的一項(xiàng)重要措施?？諝庀禂?shù)增加，出爐廢棄量就增加，將帶走大量的熱量。同時(shí)降低了理論燃燒溫度，增加了鋼的燒損率。所以對(duì)完全燃燒的各類加熱爐，在保證燃燒的條件下要盡可能的降低空氣系數(shù)。 生產(chǎn)中，加熱工按“勤聯(lián)系、勤調(diào)整、勤觀察”操作，同時(shí)根據(jù)工藝要求，嚴(yán)格按3∶1控制風(fēng)煤比，使鋼坯出爐溫度控制在工藝要求之內(nèi)，滿足了軋制要求。根據(jù)煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏，加強(qiáng)與生產(chǎn)調(diào)度聯(lián)系，及時(shí)更換生產(chǎn)編號(hào)，較大限度保證熱裝，并提高熱裝溫度，使熱裝、熱送率提高到80%以上，減少了煤氣消耗。 4 優(yōu)化加熱工藝 加強(qiáng)對(duì)加熱工藝的優(yōu)化管理，一是降低軋制溫度，以減輕鋼坯表面燒損。二是控制出鋼節(jié)奏，在定量、定時(shí)的基礎(chǔ)上，整爐保溫，裝鋼架上，使鋼坯全部進(jìn)入爐內(nèi)，待保溫時(shí)嚴(yán)禁拆下保溫罩，鋼坯進(jìn)入爐內(nèi)不能外露，以確保熱裝溫度和開軋溫度。同時(shí)針對(duì)不同的鋼種，結(jié)合鐵—碳相圖中組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)制定了不同的加熱制度。對(duì)重點(diǎn)品種如：GCr15、45MnV、SAE8620等，經(jīng)技術(shù)人員研究、借鑒國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)、結(jié)合小型車間實(shí)際情況，分別制定了合理、科學(xué)的裝鋼制度、加熱制度、出鋼制度，對(duì)其加熱溫度、加熱時(shí)間、加熱速度均有嚴(yán)格的要求，在滿足軋制工藝和產(chǎn)品性能的同時(shí)，較大限度地降低煤氣消耗。 5 實(shí)施效果 節(jié)能降耗技術(shù)實(shí)施以來，經(jīng)過2010年運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，煤氣消耗由原來1.0GJ/t鋼降為0.95GJ/t鋼，減少煤氣消耗0.05GJ/t鋼以上，經(jīng)濟(jì)效益極為顯著。 6 結(jié)束語 通過以上技術(shù)措施的研究和應(yīng)用，有效促進(jìn)了能耗的降低，另外，加熱爐運(yùn)行更加安全穩(wěn)定，大大提高了加熱爐使用壽命，同時(shí)，職工勞動(dòng)強(qiáng)度降低，工作環(huán)境得到改善。事實(shí)證明，所采取的技術(shù)措施是正確的、有效的，達(dá)到了預(yù)期目的和效果。 |
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