黃義立 莫家讓 梁日棟

摘 要：針對(duì)韶關(guān)鋼鐵板材廠現(xiàn)有兩座蓄熱式加熱爐的現(xiàn)狀分析，對(duì)兩座加熱爐進(jìn)行對(duì)比，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)使用中存在的問題及改進(jìn)措施進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：蓄熱式加熱爐；換向系統(tǒng)；改進(jìn)

引言

韶鋼板材廠有兩座蓄熱式加熱爐，其中2003年建成3號(hào)爐，2007年建成2號(hào)爐，運(yùn)行至今也有較長(zhǎng)年限，均未進(jìn)行過大修，目前爐況整體良好。但在日常生產(chǎn)運(yùn)行中還是存在許多蓄熱爐存在的問題，對(duì)正常生產(chǎn)也構(gòu)成了一定的影響，通過近幾年的摸索改進(jìn)和提高管理，問題均得到有效改善，獲得了較好的運(yùn)行效果。

1 兩座加熱爐主要技術(shù)指標(biāo)

韶鋼板材廠的這兩座加熱爐均為同一公司設(shè)計(jì)建造，均采用蓄熱小球?yàn)樾顭狍w，內(nèi)置通道式，主要技術(shù)指標(biāo)如下：

2 兩座加熱爐對(duì)比存在的問題及改進(jìn)措施

蓄熱式加熱爐有許多公認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)，如可以使用低熱值的高爐煤氣、排煙溫度低、鋼溫均勻、加熱速度快等，但由于國內(nèi)是在九十年代才開始應(yīng)用，理論研究滯后，板材廠這兩座蓄熱式加熱爐建成投產(chǎn)的時(shí)候也存在許多問題，但通過對(duì)比、摸索、學(xué)習(xí)而逐步改進(jìn)，目前日常運(yùn)行也基本正常，爐況保持良好。以下就近幾年來遇到的主要問題及改進(jìn)措施進(jìn)行對(duì)比分析。

2.1 換向時(shí)爐壓波動(dòng)大

蓄熱式加熱爐由于兩側(cè)頻繁交替換向，給爐壓控制帶來了較大難度，二號(hào)爐由于各段采用單獨(dú)換向閥，執(zhí)行分段延時(shí)換向，爐壓較常規(guī)換熱爐仍有波動(dòng)，但相對(duì)穩(wěn)定，影響較小，而三號(hào)爐由于采用集中換向閥，執(zhí)行集中換向，爐壓波動(dòng)巨大，難以控制，且對(duì)爐內(nèi)溫度的均勻性控制也難以實(shí)現(xiàn)，對(duì)比二號(hào)爐，若要改為單獨(dú)換向閥，管道改動(dòng)較大，工程投資巨大，只能從自動(dòng)控制方面入手。爐壓在換向時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，主要是由于換向時(shí)煤氣停止輸送，而排煙風(fēng)機(jī)繼續(xù)強(qiáng)制排煙，通過對(duì)變頻排煙風(fēng)機(jī)控制程序改進(jìn)，在換向前的10s降低排煙氣輸出頻率，減少煙氣排出量，換向后再恢復(fù)至正常頻率，以保證爐壓在換向時(shí)維持在正常爐壓范圍內(nèi)。

2.2 蓄熱室問題

蓄熱室堵塞問題幾乎是所有的蓄熱式加熱爐存在的通病，目前不能從根本上解決，但可以通過一些改進(jìn)延長(zhǎng)蓄熱室維修周期。究其原因，主要有：（1）煤氣中含有的水蒸氣、焦油及粉塵粘附于底部鋼絲網(wǎng)與上部蓄熱球表面；（2）排煙時(shí)爐內(nèi)的氧化鐵皮被反吸入蓄熱室；（3）爐底氧化鐵皮堆積過高接近下部噴口時(shí)被吸入蓄熱室；（4）爐內(nèi)氧化氣氛過濃，高溫時(shí)與蓄熱球表面溶融產(chǎn)生粘結(jié)。蓄熱室堵塞多發(fā)生于煤氣側(cè)的高溫段，主要造成表面蓄熱球板結(jié)和底部鋼絲網(wǎng)堵塞，從而增加煤氣煙氣通過阻力，影響加熱效率。板材廠的兩座加熱爐均存在此類問題，投產(chǎn)之初，均采用￠15mm蓄熱小球，鋼絲網(wǎng)孔距為10×10mm，經(jīng)過摸索后選用φ18mm蓄熱小球，鋼絲網(wǎng)孔距改為12×12mm，增加煤氣煙氣的通過性，應(yīng)用后堵塞問題有較大緩解，延長(zhǎng)了蓄熱室維修周期。蓄熱室內(nèi)柵格下部有漏球或積灰較多時(shí)，增加煤氣煙氣通過阻力，且夾帶的積灰通過蓄熱球時(shí)粘結(jié)在其表面，必須清理干凈，可以將柵格中心位置制作一個(gè)人孔，清灰后恢復(fù)人孔，同時(shí)方便下次清灰。此外由于邊壁效應(yīng)，氣流容易由蓄熱室周圍進(jìn)出而影響中心部分的蓄熱小球換熱效果，通常裝小球之前在鋼絲網(wǎng)四周鋪設(shè)一圈高鋁磚，還可以防止鋼絲網(wǎng)受熱變形時(shí)從四周漏球下去。以上方法在兩種蓄熱加熱爐上應(yīng)用后取得較好效果。

2.3 換向閥故障

常見的蓄熱爐換向閥主要有兩位五通式閥、直通式四通閥、三通式閥和旋轉(zhuǎn)式四通閥。三號(hào)爐采用兩位五通式換向閥集中換向，二號(hào)爐采用旋轉(zhuǎn)式四通換向閥分散換向，生產(chǎn)運(yùn)行中二號(hào)爐換向閥故障較頻繁，主要有閥板容易變形卡組、內(nèi)部閥板限位易爆焊、內(nèi)密封易破損等問題，易引起串氣爆鳴，主要原因是換向時(shí)旋轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)速過快造成沖擊，可通過調(diào)整氣缸進(jìn)氣流量壓力控制氣缸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速避免較大的沖擊力。而三號(hào)爐出現(xiàn)過換向嚴(yán)重滯后，浪費(fèi)煤氣，同時(shí)造成爐內(nèi)溫度波動(dòng)大，主要是氣缸動(dòng)作緩慢，將內(nèi)徑￠10mm氣管更換為￠14mm的氣管后得到較好的解決，而沖擊力度變化較少，對(duì)換向閥影響不大。而其他機(jī)械故障有氣缸及密封問題、閥板松脫、緊固螺母松動(dòng)、氣管漏氣、接近開關(guān)限位移位等，氣缸問題表現(xiàn)在動(dòng)作時(shí)緩慢或停止動(dòng)作，閥板松脫時(shí)在換向時(shí)可聽見內(nèi)部閥板金屬撞擊聲。電器類故障主要有接近開關(guān)損壞，電磁閥或線圈損壞，都較易判斷和解決，機(jī)械電氣故障日常加強(qiáng)點(diǎn)檢維護(hù)均可避免。當(dāng)某一換向系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可能造成整個(gè)控制系統(tǒng)停止，通過程序?qū)⒚總€(gè)換向信號(hào)設(shè)置旁路，正常生產(chǎn)時(shí)斷開旁路，當(dāng)某一處換向閥臨時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)，打開旁路，系統(tǒng)忽略該處信號(hào)繼續(xù)正常運(yùn)行，避免因某處臨時(shí)小故障造成停爐，且無安全隱患，尤其可用在分散換向系統(tǒng)上。

2.4 加熱能力不足

加熱爐設(shè)計(jì)產(chǎn)量難免因?yàn)槠渌陀^因素而無法達(dá)到，板材廠兩座加熱爐設(shè)計(jì)產(chǎn)量均為120t/h，日常由于煤氣壓力、熱值、軋制速度、鋼種等因素最多只能達(dá)到110t/h。而蓄熱式加熱爐均有單爐烘爐管道及燒嘴，板材廠三號(hào)爐原設(shè)計(jì)烘爐燒嘴能力為200Nm3/h，共六個(gè)，點(diǎn)爐后烘爐及提溫用，溫度達(dá)到切換條件切換煤氣后均關(guān)閉。經(jīng)論證，烘爐管徑及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況均可選用350Nm3/h的燒嘴，在加熱能力不足時(shí)開啟輔助加熱，安裝時(shí)需利用爐墻檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行更換，同時(shí)需適當(dāng)改變安裝位置避免直射鋼坯。

2.5 能耗對(duì)比及控制措施

鋼坯熱送熱裝對(duì)于提高產(chǎn)量降低能耗有著關(guān)鍵作用，二號(hào)爐由于有熱送，能耗對(duì)比三號(hào)爐優(yōu)勢(shì)顯著。此外我廠坯料規(guī)格較多，成品規(guī)格差異很大，不同品種規(guī)格板生產(chǎn)時(shí)，軋制節(jié)奏各不相同，使加熱能力和軋機(jī)能力不可能都實(shí)現(xiàn)最佳匹配。僅依靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了節(jié)能降耗的要求，二號(hào)爐由于引進(jìn)二級(jí)控制系統(tǒng)，通過對(duì)加熱爐爐膛溫度、壓力、含氧量的自動(dòng)檢測(cè)并合理調(diào)節(jié)控制，可充分發(fā)揮加熱爐的生產(chǎn)能力，改善坯料的加熱質(zhì)量，延長(zhǎng)加熱爐的使用壽命，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少氧化燒損和環(huán)境污染，特別是提高加熱爐熱效率、降低燃耗顯著。此外，爐子的密封絕熱性能、爐底管部件的保溫性能、爐膛內(nèi)襯的輻射性能及空氣過剩系數(shù)等都影響爐子熱效率，加熱爐燃耗不單純是技術(shù)原因，管理水平、指揮能力也是重要影響因素。如生產(chǎn)計(jì)劃安排不當(dāng)、設(shè)備故障高、后面工序銜接配合不好，造成鋼坯在爐內(nèi)待軋，都將使加熱爐燃耗增加、熱效率降低。加熱爐實(shí)行節(jié)能降耗指標(biāo)與績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)掛鉤，形成節(jié)能降耗的約束機(jī)制和激勵(lì)機(jī)制；提高現(xiàn)場(chǎng)操作工節(jié)約能源的責(zé)任和自覺性；抓好現(xiàn)場(chǎng)能源使用、監(jiān)督和檢查。通過以上幾方面工作，能耗可以控制在一個(gè)較好的穩(wěn)定水平。

3 結(jié)束語

韶鋼板材廠兩座蓄熱式加熱爐投產(chǎn)均有較長(zhǎng)時(shí)間，存在一些問題也是正常，通過這幾年的不斷改進(jìn)，基本上能滿足日常的正常生產(chǎn)，同時(shí)至今無大修爐況保持良好。近幾年國內(nèi)蓄熱式加熱爐的發(fā)展很快，但作者認(rèn)為蓄熱燃燒技術(shù)對(duì)高爐煤氣具有重大意義，但對(duì)于熱值較高的混合煤氣，是否采用蓄熱燃燒技術(shù)以及采用何種形式的燃燒技術(shù)，需綜合權(quán)衡，畢竟蓄熱式加熱爐的日常維護(hù)費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)換熱加熱爐。國內(nèi)蓄熱式加熱爐發(fā)展到現(xiàn)在，還不能講哪一種形式是最先進(jìn)、最成熟的，都多多少少存在一些問題，還有待我們?nèi)ヌ剿骱透倪M(jìn)。