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摘要：加热炉性能一般以加热能力、加热温度、加热均匀度、燃料单耗来表示。有的把炉子噪声控制和污染物排放量作为炉子性能组成部分也是正确的。热支出项主要包括：加热钢坯有效热、烟气排放物理热、烟气中不完全燃烧带走化学热、炉体散热损失、水冷（包括炉辊水冷和炉筋管汽化冷却等）、炉门溢气和辐射热损失等。分析马钢2250mm热轧3-370t/h步进梁式加热炉，使用汽化冷却系统经过节能减排效果，在实践生产中的优化状况。
关键词：马钢2250mm热轧；步进梁式加热炉；汽化冷却系统
步进梁动作时，通过步进梁的上升--前进--下降--后退的循环动作完成钢坯的输送和加热。步进梁的结构形式主要有连杆托轮式和斜轨式两种，前者已逐步淘汰，先进、大型的步进炉均采用斜轨式。
1. 步进梁式加热炉的主要性能
马钢2250热轧2250mm板带，3-370t/h步进梁式加热炉，使用汽化冷却系统。加热炉性能一般以加热能力、加热温度、加热均匀度、燃料单耗来表示。有的把炉子噪声控制和污染物排放量作为炉子性能组成部分也是正确的。详细分析时，也有将炉内钢坯的烧损量、水冷梁的寿命、耐火材料的寿命、电力单耗、冷却水单耗、炉子的可控性等作为炉子的性能的一部分。
1.1加热能力
步进梁式加热炉由于没有推钢式炉因拱钢而对炉长的限制，所以可增大加热能力。步进梁式加热炉现已达到450 t/h，理论上可以建造更大能力的炉子。
1.2加热温度
钢坯的加热温度因钢种而异（按铁一碳平衡图在线以上30-50℃为宜），一般为1100-1250℃。
1.3加热均匀度
热轧带钢厂从加热炉出来的板坯，通过粗轧机轧制到约30 mm左右，在进精轧机前进行温度控制。用步进梁式加热炉加热板坯时，精轧机入口的温度差在30℃（包括黑印处）以下，但用推钢式加热炉加热板坯测的温度差（包括黑印处）比较大，约50-60℃。
1.4燃料单耗
节能型步进梁式加热炉根据加热方坯、板坯的不同，其燃料单耗一般可达1.20-1 35 CJ/t（助燃空气预热温度450℃），方坯炉多取下限而板坯炉多取上限，如进一步提高钢坯的热装温度，还可大幅度降低燃料单耗。配备配重液压系统后，加热炉液压站的高压泵从5台（4用1备）减至4台（3用1备），每台泵的电机是132kW，以每年工作7200h计：110 kW × 1 × 7200 h =792000 kWh 。粗算1台炉子每年可节电近79万度，如果按工业用电1.0元/度计算，一年就节约79万元，节能效果也是非常明显的。
2. 步进梁式加热炉节能减排改造问题
2.1蒸汽流量负荷变化时汽包水位三冲量不受控制
蒸汽包是汽化冷却系统的核心设备效果是使苏打汽水弹出里面的苏打混合离开，产生大量的蒸汽，保持内梁、立柱软水利用。在蒸汽分配管路中在原设计上，有一个蒸汽压力调节器T的阀门启闭和汽包设定压力值，只有开启后造成假水位，并辐射数量不知道【1】。起初我们是在蒸汽的情况下在主蒸汽后输送管道压力和排放管路按阀门，并添加连接线，并安装一个手册上蝶阀，管道的主要部分其作用是在蒸汽释放时打开F阀，并使用主蒸汽管子由主蒸汽管道的流量隔开节流孔被称为耗散流，它给它的三个脉冲的蒸汽量。主要原因是什么时候蒸在A-B线不能手动蝶阀可自我操作时蒸汽量的变化额外的蒸汽会导致压力上升高，气泡水位波动【2】，假水位常产生，三冲量控制失灵，严重影响蒸汽包的正常供水蒸出。
2.2软水浪费严重
马钢2250热轧2250mm板带，3-370t/h步进梁式加热炉，使用汽化冷却系统。在正常生产中这两个炉子只需一个或两个水泵就能容纳蒸汽包的供水要求.生产初期由于操作不当，造成两人泵出口阀与管道之间的焊缝开裂、柔软泄漏，幸好泄漏量小，且由于生产调试时间紧张，不能及时停止处理【3】，然后用修理焊缝将完全修复。
3. 步进梁式加热炉的计算
某厂要求高炉煤气和焦炉煤气按比例混合，形成热值为1 800kcal/Nm3，高-焦炉混合煤气 供应轧钢车间使用。
混合后气体含湿量：39.65g/ Nm3（干气）
煤气加压所需输入功率按下式计算：
Qp——加压机加压煤气的平均流量(Nm3/h）
KV——工况下体积校正系数
ΔPp——接平均流量在加压机性能曲线上确定的升压(mmH2O）
η1——风机产品的全压效率（按0.8计）
η2——机械传动效率（按0.98计）
η3——电机效率（按0.92计取）
2.2.1 先加压后混合
单独加压高炉煤气输入功率：
计算高炉煤气在80℃、大气压100kPa、表压8kPa体积校正系数：KVBFG=1.314
ΔP=(15-8)kPa=7kPa≈700mmH2O
要加压的高炉煤气小时流量为：
QBFG=QM×0.677=174 000×0.677Nm3=117 798 Nm3/h
将上述数据代入（1）式得：NBFG=409.1KW
同上计算焦炉煤气加压输入功率：
体积校正系数：KVCOG=1.087
ΔP=(15-4.5)kPa=11.5kPa≈1 050mmH2O
QCOG=QM×0.323=174 000×0.677Nm3=56 202Nm3/h
NCOG=242.2KW
总加压功耗：
N先加压后混合=NBFG+NCOG=651.3KW
2.2.2 先混合后加压
根据焦炉煤气压力4.5kPa和混合站阻损1.5kPa，混合煤气压力为：3kPa；按照绝热混合 过程，计算混合后温度为63.73℃
体积校正系数：kVm=1.311
ΔP=(15-3)kPa=12kPa≈1 200mmH2O
QM=174 000 Nm3/h
将上述数据代入（1）式得：
N先混合后加压=1 033.5KW
从上述计算可以看出，先加压后混合比先混合后加压每小时节电382.2kW，约37%。电耗差异 相当明显。
4. 步进梁式加热炉节能减排改造优化
冷却水在膨胀容器中的使用更为重要，增加原膨胀容器底部的管道门是一个旁路，位置是在底部添加的蝶阀上方。这样，门就可以通行了膨胀容器内部形成连接装置，每次使用污水管道上的手动阀不需要再次打开它通过门。当台阶梁上升时，蓄能器内的油液进入气缸的无极腔，有助于推动梁升。当横梁下降时，油箱内无杆腔中的油被压回蓄能器，使其反复工作。
结束语
汽化冷却在步进梁式加热炉节能减排改造中的应用将会实践工艺技术的优化，对汽包虚假水位进行有效地控制，保证汽包水位精度得到提升软水消耗也将会降低。马钢2250热轧2250mm板带，3-370t/h步进梁式加热炉，使用汽化冷却系统经过节能减排改造之后温度均匀性明显提升，避免较大的噪声将污染物的排放量控制在最低范围。
参考文献
[1]王安芳, 张茂杰.步进梁式加热炉节能减排改造[J].工业加热, 2012, 41(4):63-65.
[2]李敬.汽化冷却系统在步进梁式加热炉上的节能改造[J].柳钢科技, 2014, 18(S1):217-219.
[3]郑海峰, 罗建明, 张道明,等.步进梁式加热炉改造的施工要点[J].工业炉, 2015, 31(6):27-29.
论文作者:李林 1,党红纲2,翟炜3,周涛4
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签：步进论文; 加热炉论文; 蒸汽论文; 炉子论文; 煤气论文; 温度论文; 钢坯论文; 《基层建设》2017年第20期论文;