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1、全国能 塬与热工2 0 0 6 学术年会合理控制加热节约能源消耗李娜邢浴鸿吕普明马书斗( 张家口宣龙高速线材有限责任公司0 7 5 1 0 0 )摘要钢铁行业中轧钢工序能耗约占钢铁生产企业能源消耗总量的1 0 左右，是钢铁企业降耗韵重点目标之一而轧钢生产的主要耗能环节中，能耗最大且节能潜力最大的足坯科的加热T 序，因此合理控制加热、节约能源消耗成为关系到产品成本的关键问题。本文系统介绍了宣统公司通过实践总结出的一套加热操作台理控制方法，以及方法实施后在节约能源降低能耗方面取得的成果。A b s t r a c tI nt h es t e e la n di r o np r o f e s
2、s i o nr o l l ss t e e lt h ew o r k i n gp r o c e d u r ee n e r g yc o o s o m p t i o nt oa p p r o x i m a t e l yc o m p o s ea b o u ls t e e la n di r o np r o d u c t i o ne n t e r p r i s ee n e r g yc o n s u m p t i o nt o t a lq u a n t i t y1 0 i so n eo fk e yg o a l sw h i c ht h e
3、i r o na n ds t e e le n t e r p r i s ef a l l sc o n s u m e s ，b u tr o l l ss t e e lt h ep r o d u c t i o nm a i n l yt oc o n s u m ee n e r g yi nt h el i n k , w h a tt h ee n e r g yC O n S U l T I p t i o nb i g g e s la l s ot h ee B c l 到c o n s e r v a t i o np o t e n t i a li sb i g
4、g e s ti st h es e m i f i n i s h e dm a t e r i a l sh e a t su Dt h ew o r k i n gp r a c e d u r c ，t h c m 觚r e a s o n a b l ye o n l r o l sh e a t su p ，t h ef r u g a l e r 科c o n s u m e si n t or cJ m t i z cp r o d u c tc o s tt h ek e yq u e 女i o nn i sm 1 i e l es y s t e mi n t r a d
5、u c z lp r o c l a i m st h cX U A N L O N Gc o m p a n ya s e t w h i c hs u m m a r i z e s t h r o u g h t h e p r a c t i c e t o h e a t u p t h e o p e r a t i o nr e a s o n a b l ec o n t r o l m e t h o d ，a t k , - r B w e l l丛t h em e t h o di m p l e m e n t a t i o ni ss a v i n gt h ee
6、 n e r g yt or e d u c et h ea c h i e v e m e n tw h i c ht h ee n e r g yc o n s u m p t i o na s p e c to b t a i n s 1 加热炉现状宣龙公司加热炉为全液压驱动步进梁式加热炉，它使用赢、焦炉混合煤气作为加热燃料，采用六点供热方式，既加热上、加热下、均上左、均下左、均上右、均下右六点，烧嘴布置为项部供热全部采用平焰烧嘴，下部供热全部为调焰烧嘴；布置为加热上段2 0 个分四排布置，每排5 个；加热下部使用调焰烧嘴8 个，布置在加热炉两侧，每侧4个：均热上使用平焰烧嘴，分3 排，
7、每排6 个共1 8个；均热下使用调焰烧嘴，在炉头端部布置，共1 0个；供热配置比较合理，加热钢坯质量良好。同时为了提高燃料的燃烧效果，采用空气、煤气双预热方法，煤气预热最高温度3 5 0 、空气最高预热温度5 0 0 ，以提高燃烧温度：所用钢坯原料为15 0 x15 0 x 9 0 0 0 m m 。2 钢坯加热燃烧控制加热炉的燃烧控制主要是通过对炉温、钢坯出炉温度、煤气流量、煤气压力、空气流量、烟气温度、煤气预热温度、空气预热温度等参数的控制，使加热炉内实现燃料的最佳燃烧，温度的合理控制。主要有以下几个方面：2 1 炉温控制4 8 8根据不同的轧制速度、不同的轧制钢种、不同的轧制规格，调整不
8、同的炉温保证钢坯出炉温度。生产工艺要求钢坯的出炉温度为9 0 0 ll o o 头尾部温度比中部高2 0 _ 0 0 ，钢坯上F 温差 3 0 。在实际生产中，由于钢坯在炉内的加热时间长短不同造成炉温和钢坯出炉温度相差5 0 1 5 0 左右，出钢节奏快，温差大，出钢节奏慢，温差小。根据生产工艺要求，在实际操作中，头部温度低则侧重均上右、均下右煤气供给，尾部温度低则侧重均上左、均下左煤气供给，并调节合适的空燃比。当钢坯有黑印上下温差大时，则侧重加热段下部煤气供给，并调节合适的空燃比。在轧制6 5 规格建材、拉拔材时，出钢节奏较慢，钢坯在炉内的加热时间较长。在轧制0 8 0 、0 1 0 0 大
9、规格产品时由于轧制速度高、出钢节奏快，钢坯在加热炉内的加热时间较短，容易造成钢坯断面温差较大的现象，所以炉温控制相应高，在充分保证线材成品性能和轧件控冷工艺的前提下，根据温度要求范围比较大的特点，制定了加热炉各段温度控制制度。并根据实际生产情况和钢坯出炉温度进行炉温的上下限控制。2 2 空燃比控制空燃比控制的目的是保证煤气的充分燃烧，而企业节能与降耗燃烧的条件之一就是煤气和空气要有充分的混合， 否则，煤气在炉膛内不能完全燃烧，所以在实际生产中，给出的实际空气量比理论计算量要多一些，用以保证煤气的充分燃烧。煤气配比不同所给的实际空气量不同，也就是空燃比不同。不同的实际空气量，会得到不同的燃烧效果
10、。若实际空气量过少，将导致煤气的不完全燃烧；实际空气量过多，同然对燃烧有帮助，但不仅会增加废气量，降低炉膛温度和增加废气带走的热量，造成热损失，降低炉子的热效率，同时也增加钢坯的氧化烧损，所咀实际空气量必须控制适当。实际空燃比的使用见表1 ：表1 时间空燃比2 3 调火操作控制调火操作控制采用“双交叉限幅燃烧方法”，既燃料量和空气量增减同步，既在增加煤气量时，先增加空气量，再增加煤气量，在减少煤气量时，先减煤气量，再减空气量。并且幅度不能很大。这样操作的目的，就是避免调节过程中的煤气不完全燃烧，最大限度的减少煤气的损失，达到节约煤气的目的。2 4 煤气配比的控制煤气配比指高、焦炉煤气的配比。焦
11、炉配比高，熟值高。轧制钢种及轧制速度的不同，对钢坯的加热温度不尽相同。钢坯入炉温度的不同，对钢坯加热所需煤气的配比不同。也就是说轧什麽钢烧什麽火。轧制大规格产品，出钢节奏快，钢坯加热时间短，要求炉温相对高，这时就要求煤气热值高且燃烧速度快。而轧制小规格产品，出钢节奏慢，钢坯在炉内加热时间长，要求炉温相对较低些，煤气热值可低些。我们知道，焦炉煤气特点是热值高、燃烧速度快，火焰的辐射性强。而高炉煤气的特点是热值低、燃烧速度慢，火焰长而辐射性不好，利用这些特性，进行煤气配比的调整。对于冷装钢坯和热装钢坯的加热，采用不同的煤气配比控制，本着降低成本原则，控制焦炉、多用高炉。宣龙公司热送钢坯的温度在5
12、0 0 左右，由于热装钢坯的热含量较犬，因此加热钢坯所需的热量也相应减少。基于此点，以降低焦炉煤气配比及减少煤气流量的方法，同时和炉温情况相结合，有针对一眭的调节各供热点煤气流量分配。经过实践和摸索，对冷装钢坯和热装钢坯制定了煤气配比范围( 见表2 ) 。襄2 冷装钢坯和热装铜坯煤气配比范围0 2 3 s 鹅装6 ：4 5 。56 ：4 5 ：56 ：42 5 空、煤气预热温度的控制宣龙公司加热炉采用空气、煤气双预热，空、煤气预热的特点是预热温度越高，热值含量越高，煤气燃烧效果越好，燃烧温度越高，但为了保护换热器，空气预热温度上限为5 0 0 ，煤气预热温度为3 5 0 ，换热器前烟气温度为8
13、 0 0 “ C 。烟气温度越高，空、煤气预热效果越好，但烟气温度高则带走的热量也高。在实际操作中，控制烟气温度既换热器前温度在6 8 肚0 5 0 效果最好，此时空气预热温度一般为4 5 0 左右，煤气预热温度一般为3 2 0 + ( 2 左右。根据这几点温度的变化，可以判断炉内煤气燃烧情况，如果炉温变化不大，而换熟器前温度升高，则说明煤气没有完全燃烧，有过剩煤气在烟道内产生二次燃烧，应及时调整空气量，使煤气能够完全燃烧。2 6 煤气量的控制在日常换辊检修或周检、旬检待轧保温时，根据检修时间的长短控制炉温，调整各供热点煤气用量及高、焦炉煤气配比。宣龙公司日常换辊检修时间为1 小时1 0 分钟
14、，控制高、焦炉煤气配比为8 ：2 7 ：3 ，同时减少加热段煤气供应量，对均热段各供热点作流量调整，适当降低炉子温度，最大限度节约煤气消耗。周、旬检时间一般为3 4 小时，控制高焦炉煤气为9 ：1 8 ：2 ，甚至用纯高炉煤气保温，同时根据实际情况采用关闭加热段烧嘴的办法，达到节约煤气的目的。( 下转第5 0 0 页)4 8 9全国能源与热工2 0 0 6 学术年会4 2 煤气或油助熔煤气助熔是将煤气和氧气由喷枪送入炉内，在炉膛内燃烧以加热炉料，喷枪的结构较为简单，就是用两根不同直径的不锈钢管，同心的套在一起而成，并安装在炉前一侧的旋转架上。油氧喷枪可安装在炉膛的低温区，渣线以上1 5 0 -
15、 - 2 0 0 毫米的炉墙上与水平线成1 3 1 8 度角。一般采用助熔后，可节电1 5 - - 2 0 ，效果显著。5 结语我国冶金行业的中小型电炉很多，而且能耗较高，如何根据企业实际情况，找到一些投入小，见效快的节能途径，是关系到企业能否在市场竞争中取得成功的关键，也是我们广大冶金工作者努力的方向。参考文献【1J 马延温电炉钢工艺技术与节能降耗【明北京：石油工业出版社1 9 9 3 【2 】丁家昌，徐曾启，徐原久，电炉钢节电技术 M l 武汉：湖北人民出版社1 9 8 I ( 上接第4 8 9 页)2 7 炉膛压力控制炉膛压力是相对与炉外大气压力而言。炉膛内压力低，就会造成大量的冷空气通
16、过炉门和缝隙进入炉内，直接造成炉温下降，并使废气量增加，带 走的炉内热量增多，降低加热炉热效率。炉膛压力过大时，炉内热气通过炉门和缝隙大量外溢，同样造成炉子热损失。在实际操作中，炉压控制为微正压状态，一般控制为l O - - 2 0 P a 。既不能让冷空气吸入炉内，也不允许让炉气大量外溢。3 实旋效果3 1 煤气消耗对比( 表3 )表，煤气消耗情况对比项盲对阃舢2 0 0 32 0 0 42 吣5指标降低高炉煤气( m 饥)1 4 4 6 89 57 17 4 0 27 37 07 0 9 8焦炉煤气( r a )5 16 55 0 3 24 78 34 6I O55 53 2 经济效益分析2 0 0 5 年产量完成6 2 0 5 3 5 吨3 2 1 节约高炉煤气产生的经济效益高炉煤气结算价：0 0 4 元m 3全年节约高炉煤气效盏：产量单吨节约煤气量x 价格= 6 2 0 5 3 5 7 0 9 8 x 0 0 4 =
