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1、热轧加热炉火焰调整热轧部 齐明光摘要：加热炉火焰调整是加热炉点火后进行的首要工作。烧嘴喷出的火焰状态直接决定板坯加热品质的好坏。理想的火焰可以在炉膛内形成均匀的温度场，使整个板坯截面温度均匀。状态不佳的火焰导致板坯局部温度偏高甚至化钢。本文结合加热炉现场火焰调整的实际经验，经过理论分析研究得出了有实际应用意义的结论。关键词：加热炉 火焰The Burner Flame Adjustment in FurnaceHot rolling department Qi MingguangAbstract:The burner flame adjustment is the most important
2、 thing to do after the furnace starting. Slab heating quality depends on the flame shape.The best flame form create a well-distributed temperature field that making Slab section temperature uniformity in the furnace.The bad flame state will cause slab local higher temperature,so far as to slab melti
3、ng.According to practical experience on flame adjustment and theory analysis,we can obtain some significant conclusion.Key words: Furnace Flame板坯加热是热轧整个生产过程中非常重要的环节，板坯的加热品质影响产品的质量以及能耗成本。为满足轧制需求，对加热炉内板坯的加热品质有如下要求：板坯的加热温度应该达到规定的温度，不产生过热和过烧；板坯的加热温度应该沿长度、宽度和整个断面均匀一致；加热过程中产生的氧化烧损最少。实现上述条件的前提是烧嘴可以形成合适的火焰。
4、理想的火焰应该是长度、刚度适中，这样的火焰可以在整个炉膛内形成温度均匀的温度场。入炉板坯在这样的温度场内可以实现又快又好的加热。热轧加热炉两侧均采用了调焰烧嘴，可以人为的改变空、煤气阀门开度调整火焰状态。根据生产经验，火焰太长就会交叉，导致板坯头尾温度偏低，中间温度偏高；火焰太短，就会导致中间温度偏低；刚度不足会导致火焰上飘，烧化板坯。每次停炉、或者煤气热值发生大幅改变时，加热炉都需要观察火焰形状并对其作出调整，最大程度的保证板坯加热质量。通过对相关理论知识的研究和现场实践，可以总结出一些有实际意义的结论。一、火焰形成的原理研究火焰是烧嘴喷出的煤气和空气混合后转变为燃烧产物的化学过程中出现的可
5、见光。它是煤气和空气发生氧化反应释放光和热的现象。煤气的燃烧过程可以分为三个阶段：（1）煤气与空气的混合；（2）煤气与空气混和物着火；（3）空气中的氧与煤气中的可燃物进行并完成燃烧反应。 在加热炉内这三个阶段实际上是同时存在、连续进行的。保持煤气中可燃物分子与空气中氧分子充分接触混合良好，是实现煤气正常燃烧的前提，即混合的好坏以及混合速度的快慢对煤气的燃烧速度与火焰的长短有直接重大影响。两种气体混合时，在流束断面上互相扩散，从浓度不均匀到均匀所经历的路程最短则说明混合越快。对火焰长度的影响表现在火焰会越短。按照燃烧理论，影响煤气与空气混合的因素有如下几点：（1）煤气与空气的流动方式 主要分三种
6、：煤气与空气互相平行流动；煤气与空气一定的角度相遇；煤气与空气呈旋转运动。 相关实验证明：其它条件相同时，平行流动的混合速度最慢，燃烧后得到的火焰也就最长且温度亦较低。煤气与空气流股的夹角越大越有利于混合。这是因为两射流相遇处产生了新的脉动质点使紊流扩散加强了。旋流中气体分子的运动行程比直流式长，因而加强了气体分子间的动量交换，缩短了扩散时间。在相同的空间距离内旋转气流的混合程度最好。(2)气流速度 在层流情况下混合是通过扩散的方式进行的，这时与气流速度无关。故流速越大射流越长即火焰越长（1-4米/秒），当流速增大到一定值（4-7米/秒）后气体开始向紊流状态过渡，随着流速的增加紊流扩散作用加强
7、了，而且是随着流速的增加而增加的，混合效果变好火焰长度缩短。（3）气流相对速度对平行流动的两射流而言，气流的速度差越大，混合就越快，故增加煤气和空气的速度差是有利于混合的。（4）气流直径 气流直径越大则完成混合所需时间越长，因而火焰越长。 (5)煤气的发热量 在其它条件不变下，发热量越高则需要的助燃空气量越多，因而减慢了混合，若不加以改善混合条件就会使火焰拉的很长。 (6)空气消耗系数n在加热炉操作中可通过调节空气阀门开度来实现对火焰长短的调节，增大n值能使混合加快，使火焰变短些，反之，减少n值则可使火焰拉长些。以上主要因素和基本规律概括了影响煤气与空气混合过程的全部内容。确定了烧嘴本身规格和
8、管路流速设计参数后，在热轧加热炉，调整烧嘴火焰形状就是人为的改变空、煤气配比。通过改变这些参数，来得到理想的火焰形状，保证板坯的加热质量。二、现场火焰形状调整情况在850保温时加热炉内温度不是很高，能够清楚看到侧烧嘴的火焰状况，以1#炉均热下北侧第三个烧嘴为实验对象，在其空煤气阀门开度不同的情况下观察火焰的状况，据此可掌握生产时侧烧嘴空煤气手阀不同开度时火焰的状况。具体如下：1、 煤气手阀开度：20，二次风手阀开度：40，一次风手阀开度：902、 煤气手阀开度：40，二次风手阀开度：40，一次风手阀开度：903、 煤气手阀开度：40，二次风手阀开度：40，一次风手阀开度：204、 煤气手阀开度
9、：40，二次风手阀开度：40，一次风手阀开度：605、 煤气手阀开度：40，二次风手阀开度：20，一次风手阀开度：606、 煤气手阀开度：40，二次风手阀开度：60，一次风手阀开度：60所得结论：1、当风手阀开度一致时，改变煤气手阀开度，煤气阀门开度越大，火焰越长，反之火焰越短。空气不足时，头部越容易上飘。2、当煤气手阀开度、二次风手阀开度一致时，改变一次风手阀开度，开度越大，混合效果越好，火焰的长度越短，火焰越粗，且头部不易上飘。3、当煤气手阀开度、一次风手阀开度一致时，改变二次风手阀开度，开度越大，火焰长度变短，火焰变细。三、结论通过理论研究和现场实践，可以对烧嘴火焰调整工作推导出如下规则：在煤气阀门开度确定后，应该保证空气供入量，防止火焰上飘。调整一次风可以有效调整火焰长度。调火焰长度和刚度时，以一次风为主，二次风为辅。火焰长度基本确定后，通过调整二次风实现火焰的微调。运用这些规则后，热轧现场的火焰调整工作变的更加简单容易。参考文献：1、韩昭沧. 燃料及燃烧（第二版）. 冶金工业出版社
