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摘要：随着市场竞争日益激烈，节能降耗成为钢铁企业提升竞争力的有效途径，也是响应当前社会绿色环保号召的一种方式，提高加热炉节能效率具有重要的意义。为了有效的节约能源，要综合考虑加热炉内的各种影响因素。本文对轧钢加热炉节能的有效措施进行了分析。
关键词：轧钢加热炉；节能；氧化烧损；途径
引言
轧钢的节能是我国钢铁行业竞争激烈和市场需求下节能降本的需求，也是响应国家的环保战略的重要措施。轧钢加热炉既具有热惯性又具有热滞后性，频繁调整能耗对设备使用寿命、产品质量都有一定的影响，合理地组织批量生产可以起到很好的节能降耗效果。加热炉在轧钢企业生产中占据核心位置，节能、降氧化烧损空间大，对提高企业经济效益意义重大。
1轧钢加热炉的基本概述
1.1轧钢加热炉的基本设计原则
在设计轧钢加热炉时，应根据企业生产需求和基本生产条件来确定加热炉的结构，常考虑的有投资规划、所需加热的钢材种类和规格、燃料种类、加热温度、加热炉工作效率和产量、能耗等。
1.2轧钢加热炉的结构确定规则
常见的轧钢加热炉有空气煤气双蓄热型、换热型等，加热炉的结构还需要结合企业经济情况和燃料类型进一步确定，例如：当企业以低热值的煤气为主要原料，生产加工的钢材以普通钢材为主，则可以选择空气煤气双蓄热的轧钢加热炉；当企业以高热值的煤气为主要原料，对产量和稳定性要求高时，则可以采用常规换热型的轧钢加热炉；如果企业有不同类型的煤气时，可以根据需求进行适当的组合。轧钢加热炉的基本功能是大规模钢铁企业选择加热炉时比较关注的条件，其次根据加热钢坯质量和稳定性制定合理的节能措施。
1.3轧钢加热炉加热水平的确定原则
钢坯加热质量和能耗情况取决于轧钢加热炉加热水平的高低，如果单纯采取人工操作的方式根本无法有效实现高质、节能的生产效果，借助相关控制手段和检测仪器很有必要，从长远的角度出发，提高加热炉的信息化和智能化水平成为未来发展的主流方向。
1.4降低加热炉耗能的关键点
在采取轧钢加热炉节能措施时，首先应确保钢坯出炉温度达到加工要求，如果无法满足生产要求和产量，盲目减少煤气用量是没有意义的，当生产量达到最优范围后，煤气使用量将明显优于未经控制的能耗。当轧钢加热炉达到最大产能时，适当缩短钢坯的“过烧时间”，可以有效地减少加热钢坯的煤气使用量。对于不同的加热炉，受到炉况影响，烧损钢坯的程度也存在一定的差异，需要结合具体情况采取科学合理的过程控制系统，有效降低加热炉的烧损量，根据实践和计算可以看出，具有良好过程控制系统的加热炉烧损可降低至少0.5%，对于年产量较大的加热炉，累计减少的烧损量是很大的。
2实现轧钢加热炉节能的有效措施
2.1优化加热炉的内部设计结构
从企业的角度出发，轧钢加热炉内部结构受企业使用的主要燃气种类影响，对使用单一低值煤气的公司而言，当所需加热的钢种数量和种类都很高时，要想实现更好的节能效果，可以考虑使用空气和煤气双蓄热型加热炉。而对于单纯使用高热值煤气的公司而言，要想实现高产量、高稳定性的目标，选择常规换热型加热炉更为合适。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际上，企业选择轧钢加热炉的标准并不固定，很多企业可以选择使用的煤气种类较为齐全，在确定加热炉类型时的选择很多，企业不仅要结合现阶段生产情况选择加热炉，还应充分考虑企业未来发展规划，为企业留出发展空间，无论企业最终如何选择加热炉，都必须确保钢坯加热质量，实现稳定生产，这样设计的加热炉才更具科学性。
2.2提高加热炉装备水平
轧钢加热炉装备水平直接关系到加热炉的节能效果和钢坯加热质量，通常，不同企业的加热炉装备需求和标准有所不同，导致加热炉装备水平存在一定差异性，对于生产企业来讲，在装备加热炉时应从以下几个方面入手：根据该行业的发展，立足企业长久发展，优选出符合企业生产和发展情况的轧钢加热炉，随着加热炉的不断升级改进，智能化的新型加热炉能够有效提高轧钢加热质量；在装备加热炉时应注意采用科学的装备操作方法，往往手工机械操作很难达到良好的节能效果和稳定的加热质量，这就要求相关技术人员充分了解装备功能，企业要加强操作岗位人员的培训力度，细化管理内容，将各项工作做到极致。
2.3科学地管控空气系数
轧钢加热炉类型不同使用的燃料也不同，既有单一燃料型，也有混合燃料型，在提高轧钢加热炉燃烧效果方面，很多企业陆续使用最佳空燃比控制技术，针对加热炉燃气热值的改变情况，及时调控空气和煤气流量比例，从而充分燃烧炉内煤气，实现最小空气系数效果。当生产企业选择这种管控技术时，应配合煤气热值仪等，如果企业不具备相关条件，可以考虑采取周期性寻优方式，将时间段固定，提供一定煤气流量，在这种情况下控制不同的空气量，探究出最该炉温时空气和燃料比例，该数值则是这一时间段内最佳的空气燃料比，需要注意的是，这个周期长短取决于燃气热值波动的时间范围。
2.4制定科学的操作流程，加强点检、维修和维护力度
作为企业生产操作的一线人员，熟悉加热炉操作流程，掌握加热炉和附属设备的工作原理，制定科学的烘炉和停炉流程。对于加热炉管理岗位的人员应强化监督意识，监督操作人员工作过程，加强设备信息检查，严格并及时审查操作流程中的弊端和漏洞，以便及时、适当地调整加热炉的供热负荷。加热炉点检、维修、维护工作能够确保加热炉处于良好的运行状态，在进行日常工作时要做好相关记录，当设备出现故障时能够及时查处故障原因，并追究相关工作人员责任，从而提高各岗位人员的工作责任感。
2.5换热器的保护
加热炉节能中，回收烟气的余热也是重要的措施。但余热回收器（换热器）的价格昂贵，在使用过程中，如果使用操作不当或是错误操作，都会造成换热器的损坏，因此要设置换热器的保护系统。目前，换热器的保护系统措施主要有三种，分别是放散热空气，控制稀释空气，防止硫化物腐蚀。
2.5.1热空气放散
为了加热炉防止出现助燃空气的温度过高，温度过高会导致换热器的损坏，所以要有一个空气放散的系统装置，降低温度。换热器主要安装在加热炉的空气总管和换热器的出口之间。一般情况下，空气鼓散阀门都是关闭的，但温度到达之前的设定值时，放散阀门会自动打开，因此换热器的空气流量会增加，换热器温度降低，加热炉的工作运行也不会受到影响。
2.5.2稀释空气控制
为了保证温度在换热器的安全设计范围内，需要控制进入换热器中的烟气量。向测点换热器前列管的温度，当温度上升到设定的数值时，自动引入冷稀释空气到换热器的前烟管中，降低温度。
2.5.3防止硫化物腐蚀
当燃料中含有硫化物时，烟气中会含有水蒸气和硫等成分。这些硫化物会对换热器及其他装置产生腐蚀作用，影响加热炉和换热器正常工作。为了防止烟气温度过低，减少硫化物的腐蚀作用，一般会将换热器的烟气出口温度要超过320℃。
结束语
轧钢加热炉的节能降耗空间大，其中蓄热式加热炉最为显著，可以有效降低轧钢系统能耗。降低加热炉能耗可以从降低热损耗、引入先进技术、改良设备等方面努力，提高加热炉的加热质量和加热效率，降低能耗量和减少废弃物排放量是目前钢铁企业发展的主要目标，而这个过程较为系统，只有从设计、管理、操作等多层面着手，才能提高加热炉的节能效果，提升企业经济效益。
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论文作者:孙磊
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/29
标签：加热炉论文; 换热器论文; 煤气论文; 节能论文; 企业论文; 钢坯论文; 空气论文; 《防护工程》2019年第4期论文;