摘要：c常见的二段结构当中轧钢加热炉可以有效的回收余热，提高应用效果，文章就此分析相关的环保节能技术。
关键词：轧钢加热炉；节能环保；节能技术
1 前言
现在科学技术发展日新月异，轧钢加热炉在发展的过程中有了越来越复杂的结构的同时也有了更深一步的节能环保问题，文章就此分析了相关的节能环保技术，希望能够促进有关工作人员加强相关研究，让轧钢加热炉的运行更加环保。
2 轧钢加热炉的发展进程
随着科学技术的不断发展，轧钢加热炉已从只考虑轧钢加热需求，而无余热回收的一段式炉改进成既考虑轧钢加热需求、又有余热回收的多段式炉，由单面、单排加热改成双面、多排加热，同时在炉体设备、检测仪表、工艺制度及控制水平方面也都有了长足的进步。自二十世纪60年代步进梁式加热炉出现以来，它以较大的节能优势逐步取代了推钢式加热炉J，成为大型板坯加热炉的主要炉型，并在世界范围内得到广泛应用。二十世纪80年代，蓄热式燃烧技术问世，并在欧美、日本等发达国家得到迅速发展。我国于1998年9月在萍钢棒材公司轧钢加热炉上首次应用蓄热式燃烧技术J。由于蓄热式燃烧技术节能效果显著，且可直接使用低热值煤气，因此率先在没有高热值煤气的中、小型钢铁企业得到了广泛应用。此后大型钢铁企业也开始应用蓄热式燃烧技术。据不完全统计，目前我国钢铁企业采用空、煤气双蓄热式燃烧技术的加热炉已达400余座。但是由于蓄热式燃烧本身存在的技术问题，比如炉压波动大且不易控制J，操作不灵活、不宜加热冷坯、高合金钢及特殊钢种，换向阀和蓄热体寿命相对较低、运行与维护成本高等，制约了该项技术在大型钢铁企业的推广应用。为解决这一问题，鞍钢与东北大学及上海嘉德公司合作，开发了蓄热一换热联用式加热炉技术，并得到成功应用。尽管如此，任何一项新技术都有它的局限性，包打全局的技术是不存在的。要想实现轧钢加热炉综合节能效益最大化，应结合企业的特点，按轧钢加热炉的基本功能定位，分别从设计、操作及管理三个层面进行量身定做，打造具有本企业特点的节能型加热炉。
3 加热炉的结构形式、装备水平及采用的新技术
3.1 加热炉设计遵循的基本原则
针对企业的实际条件及基本需求(包括投资计划、燃料种类、加热钢种及规格、炉子产量、炉子作业率、冷热坯比例、加热温度及断面温差、能耗等指标)，定位加热炉的基本功能，进而确定加热炉的结构形式及装备水平。
3.2 加热炉结构形式的确定
从燃气种类及节能效果考虑，若企业只有低热值煤气，且加热普通钢种占比较大，应优先选择空、煤气双蓄热式加热炉；若企业只有高热值煤气，且适应高产及稳产的要求，应优先选择常规换热式加热炉；若企业煤气种类齐全，则需根据企业的实际情况，按照经济效益的大小，合理确定具体炉型结构形式。从实用性及经济性考虑，对于大型钢铁企业，应以加热炉基本功能定位为基础，优先考虑钢坯加热质量及生产稳定性，然后考虑节能效果及钢坯氧化烧损等指标。具体来说：若以加热普碳钢为主，且热装率较高，应优先选择空、煤气双蓄热式加热炉；若以加热高合金钢或特殊钢为主或冷坯占比很大、要求炉子适应性强、生产稳定、场地相对较大，应优先选择常规换热式加热炉；若兼顾上述两种情况，既考虑钢种变化及冷、热坯变化，又注重考虑节能效果，应选择蓄热一换热联用式加热炉。
3.3 加热炉装备水平的确定
加热炉装备水平的高低，是钢坯加热质量及节能与否的先天条件，没有良好的检测仪表及控制手段，只靠简单的人工操作，是无法实现稳定的加热质量和节能效果的，对此必须引起高度的重视。要从发展的角度，促进加热炉的装备水平与工业智能化、信息化技术相融合。
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3.4 加热炉设计应采用的新技术
3.4.1高效、环保型燃烧器
燃烧器作为加热炉的核心部件，越来越引起人们的重视。随着新环保法的颁布实施，低NO燃烧器已成为今后的发展趋势，同时要考虑燃料的燃烧效率和炉温均匀性。对于大型加热炉，应优先选用低NO可调焰烧嘴、低NO扁平焰烧嘴及高调节比平火焰烧嘴。
3.4.2高效、低成本换热器
换热器作为加热炉烟气余热回收的一种专用节能设备，已在轧钢加热炉上广泛应用。空、煤气预热温度高，投资与维护成本低一直是企业所追求的重点。目前主要采用的有片状管式换热器、管状插入件式换热器、喷流换热器等。但普遍存在的问题是空气预热温度低(400～500~C)，导致轧钢加热炉烟气余热回收率低。
3.4.3高热阻水管包扎技术
先进的水管包扎技术的主要标志是：绝热效果好、使用寿命长、对下加热钢坯遮蔽作用小。基于这种想法，鞍钢已开发出高热阻复合包扎技术，其基本结构是由两种形式组成。一是由3～3mm的漂珠涂层+15～30mm的预制陶瓷纤维块组成，适用于相对振动较小的步进式加热炉；二是由3～3mm的漂珠涂层+10～30mm的陶瓷纤维毯+30～40mm的耐火浇注料组成，适用于相对振动较大的推钢式加热炉。该技术的实施，可降低加热炉冷却水热损失5％以上。
3.4.4强化辐射传热技术
在加热炉高温段的炉顶和侧墙涂刷高辐射率涂料(黑体涂料)或高反射率涂料(白体涂料)，在加热炉高温段的顶部安装高黑度系数辐射体，将气体辐射转换为黑体辐射。上述技术的实施，可降低加热炉单耗3％一5％。
3.4.5脉冲(数字化)燃烧技术
轧钢加热炉脉冲燃烧技术是近期发展起来的一种燃烧控制技术，其核心思想是将模拟量燃烧控制改变成数字量燃烧控制，火焰长度、温度分布不受炉子供热负荷变化的影响，没有空、煤气流量调节的过渡期，适用于煤气热值相对稳定、对炉内温度场要求均匀的场合，不适于煤气热值波动频繁且无法稳定的场合。其优点是：烧嘴结构简单、容易控制、温度场均匀、燃料利用率高引。
3.4.6氧一燃料(OXY—FUEL)燃烧技术
欧洲和日本等国近年开始研究和推广氧一燃料(OXY—FUEL)燃烧技术，并已经在一些钢铁厂应用，该技术优点有：(1)燃料的利用率高。因烟气量少，可降低炉气相对流速，增加燃料在炉内停留时间，提高了燃料利用率；(3)提高产量。在提高理论燃烧温度的同时，也提高了炉内实际温度，进而增加产量；(3)减少了NO排放量。炉气中的N浓度减少后，烟气中NO的排放量大为减少，这是国内外燃烧界人士关注的热点，也是一种从源头减排NO的方法。
3.4.7相变储热换热技术
随着蓄热式燃烧技术的发展，人们开始关注储热材料的研究。目前国内外部分高校对相变储热材料已完成了实验室试验，开始进人中间试验阶段，不久便可实现工业化。实验室研究结果表明，相变储热材料可利用的储热量是常规储热材料的5倍以上，若将其应用到常规蓄热式加热炉，换向时间可延长5倍以上，它将大幅度提高换向阀寿命、减少换向时煤气损失5倍以上，同时具有空气预热温度稳定且波动量很小等诸多优点，是蓄热式燃烧技术的一次重大革命，应给予高度关注。
4 结语
轧钢加热炉因为实际应用的过程中有着良好的供热效果和保热效果，能够有效的供给炼钢等过程中热量的需求，因而有着相对广泛的应用，在实际应用的过程中轧钢加热炉散出的热量可以加以回收进行热储，提高能量应用效率。
参考文献：
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[2]贾占军,马亮.永磁调速技术在中厚板轧钢加热炉的应用研究[J].宽厚板,2018(1):32-36.
论文作者:王瑞良
论文发表刊物:《城镇建设》2019年13期
论文发表时间:2019/9/17
标签：加热炉论文; 蓄热论文; 技术论文; 煤气论文; 节能论文; 热值论文; 燃料论文; 《城镇建设》2019年13期论文;