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蓄熱式加熱爐用硅鈣板節能降耗改進優化

轉載:

軋鋼工序的能源消耗約占冶金行業能源消耗的10%左右,其中軋鋼加熱爐又占了75~80%。目前,我國冶金行業的軋鋼加熱爐在產量、爐型結構、機械化、自動化水平及理論操作上與國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因此提高加熱爐效率、搞好加熱爐節能工作,是降低軋鋼生產成本,實現鋼鐵企業可持續發展的有效方法之一。

萊鋼特殊鋼廠小型成材車間加熱爐為側出料推鋼單蓄熱式三段連續加熱爐,隨著軋線改造和產能的不斷提高,加熱爐加熱能力已不能滿足軋線生產需要,待溫時間多,換輥頻繁,煤氣消耗高。為進一步降低燃耗,提高加熱爐生產能力,在現有設備基礎上對單蓄熱加熱爐進行節能降耗技術應用,使加熱爐生產能力達到60t/h以上,噸鋼燃耗降至0.95GJ/t以下。
2 加熱爐爐體改進
蓄熱式加熱爐采用了節能型蓄熱式燒嘴,其配置了蓄熱式熱交換器,用來預熱空氣,排煙溫度可降到150℃以下,實現大幅度節能。針對我廠生產和使用混合煤氣的實際情況,設計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式加熱爐。
2.1 加熱爐結構優化
爐體爐墻結構為:308mm高鋁質低水泥澆注料+232mm輕質保溫磚+80MM凱發牌硬硅酸鈣絕熱板+6mm鋼板;吊掛頂爐頂結構為:230mm高鋁質低水泥澆注料+120mm輕質澆注料;爐底為:100mm鎂砂+272mm一級粘土耐火磚+272mm輕質粘土磚?;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,還設有2.5m多長的實爐底均熱段。燃燒產生的煙氣一部分由爐尾排出進入地下煙道,最后由煙囪排放;另一部分經蓄熱體被抽引到金屬煙筒排放。
2.2 適當增加爐體長度
爐體長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,可以適當增加爐體長度。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。因此適當延長露體可以使爐底強度降低,提高熱效率。在一定的加熱條件下,爐床負荷越高,熱效率越低,燃料單耗越高。反之,隨爐床負荷降低,廢氣帶走的熱損失將顯著減少。如其它條件不變時適當延長爐體,雖然因爐底水管及爐體砌體的增加會使這部分熱損失有所增加,但遠遠小于節約的燃料量。
一般而言,爐子每延長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。增加爐體長度主要是延長預熱段的長度,降低排煙溫度。設計熱爐加長5800mm,適當調整了預熱段長度。
2.3 加強爐體的絕熱,減少爐體的散熱和蓄熱
(1)爐內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,一般小時產量為60t/h的連續加熱爐,爐墻的散熱表面積一般為300~400m2。設計在預熱段爐墻、爐頂內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,又可改善勞動環境;在加熱爐所有爐墻、爐體內壁全部噴涂微納米高溫遠紅外節能涂料,提高爐體黑度和反射率,提高加熱速度,增強換熱效果,降低燃耗,達到節能降耗的目的。
(2)改進爐門
一般情況下,加熱爐出鋼爐門在生產過程中是常開狀,只有在長時間停車時,才將其關閉。爐門常開,大量煙氣涌出,不僅浪費了能源,也污染了環境。針對這種情況,技術人員經過認真研究,將爐門增加了汽缸、換向閥及連桿裝置,改成了自動的氣動爐門,出鋼時敞開,不出鋼時自動關閉,節約了能源。另外,采用鋁鋯質澆注料預制裝鋼大爐門,解決了鋼質爐門高溫開裂變形的缺點,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,提高加熱質量及產品質量,降低燃料消耗,加熱爐普遍采用了爐底管絕熱包扎技術。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,國內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,
設計將兩根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
根據燃料種類及燃燒方法,正確選擇空氣系數值,是降低單耗的一項重要措施??諝庀禂翟黾?,出爐廢棄量就增加,將帶走大量的熱量。同時降低了理論燃燒溫度,增加了鋼的燒損率。所以對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。
生產中,加熱工按“勤聯系、勤調整、勤觀察”操作,同時根據工藝要求,嚴格按3∶1控制風煤比,使鋼坯出爐溫度控制在工藝要求之內,滿足了軋制要求。根據煉鋼生產節奏,加強與生產調度聯系,及時更換生產編號,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 優化加熱工藝
加強對加熱工藝的優化管理,一是降低軋制溫度,以減輕鋼坯表面燒損。二是控制出鋼節奏,在定量、定時的基礎上,整爐保溫,裝鋼架上,使鋼坯全部進入爐內,待保溫時嚴禁拆下保溫罩,鋼坯進入爐內不能外露,以確保熱裝溫度和開軋溫度。同時針對不同的鋼種,結合鐵—碳相圖中組織轉變特點制定了不同的加熱制度。對重點品種如:GCr15、45MnV、SAE8620等,經技術人員研究、借鑒國內先進技術、結合小型車間實際情況,分別制定了合理、科學的裝鋼制度、加熱制度、出鋼制度,對其加熱溫度、加熱時間、加熱速度均有嚴格的要求,在滿足軋制工藝和產品性能的同時,較大限度地降低煤氣消耗。
5 實施效果
節能降耗技術實施以來,經過2010年運行統計,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,經濟效益極為顯著。
6 結束語
通過以上技術措施的研究和應用,有效促進了能耗的降低,另外,加熱爐運行更加安全穩定,大大提高了加熱爐使用壽命,同時,職工勞動強度降低,工作環境得到改善。事實證明,所采取的技術措施是正確的、有效的,達到了預期目的和效果。

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