李 敬 趙天陽(yáng) 李 娜

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

爐卷卷取爐燃控系統(tǒng)存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施

李 敬 趙天陽(yáng) 李 娜

(安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司)

針對(duì)安鋼第二煉軋廠爐卷軋機(jī)生產(chǎn)線上卷取爐的設(shè)計(jì)和使用情況，探討了卷取爐燃控系統(tǒng)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題及相應(yīng)的解決措施。

爐卷軋機(jī) 卷取爐 焦?fàn)t煤氣

0 概述

安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)公司120 t爐卷軋機(jī)生產(chǎn)線采用的是煉鋼、連鑄、加熱、軋制四位一體的短流程生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為116萬(wàn) t/年。該生產(chǎn)線最大的特點(diǎn)就是具備生產(chǎn)卷板的能力。為確保帶鋼尾部在軋制時(shí)的終軋溫度減少軋輥的損耗，保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量；在四輥軋機(jī)的兩側(cè)布置了兩個(gè)卷取爐，其主要作用為在可逆軋制過(guò)程中，對(duì)軋件進(jìn)行保溫。燃控系統(tǒng)是該爐的主要控制系統(tǒng)，筆者根據(jù)卷取爐實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，對(duì)燃控系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，取得了一定的使用效果。

1 卷取爐主要技術(shù)參數(shù)

爐卷軋機(jī)兩側(cè)的卷取爐主要系統(tǒng)組成為燃燒控制系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)等，其主要技術(shù)參數(shù)見下表1。

表1 卷取爐主要參數(shù)表

2 運(yùn)行中存在的問(wèn)題

2.1 公司煤氣管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定，爐溫不易控制，對(duì)卷取爐安全穩(wěn)定運(yùn)行和卷筒使用造成傷害

每個(gè)卷取爐為一個(gè)單獨(dú)的控制區(qū)，燃燒控制系統(tǒng)均采用雙交叉限幅控制系統(tǒng)。PLC控制爐溫和煤氣/空氣供入比例，該系統(tǒng)自動(dòng)將卷取爐燃燒過(guò)程中的流量信號(hào)傳送到空氣和煤氣調(diào)節(jié)控制閥；而溫度控制器則會(huì)對(duì)空氣流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行定位，然后再對(duì)煤氣流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行定位；從而達(dá)到穩(wěn)定爐溫、實(shí)時(shí)調(diào)整爐溫的目的。卷取爐內(nèi)用于穿帶的卷筒材質(zhì)為耐高溫合金鋼。耐高溫合金鋼對(duì)熱應(yīng)力非常敏感，熱應(yīng)力的不均勻性會(huì)導(dǎo)致卷筒的使用壽命降低。因此卷取爐的溫度控制應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照升、降溫曲線執(zhí)行，避免對(duì)卷筒造成傷害。

然而由于煤氣管網(wǎng)壓力波動(dòng)較大，往往是點(diǎn)爐升溫初期卷取爐爐溫偏高，爐內(nèi)溫度的異常波動(dòng)，經(jīng)常造成爐溫?zé)o法有效控制；不僅影響了卷取爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且對(duì)爐內(nèi)的卷筒使用壽命也造成了傷害。

2.2 低溫狀態(tài)下燒嘴頻繁熄火，嚴(yán)重影響烘爐曲線

單個(gè)卷取爐設(shè)置共有6個(gè)HTR超低NOx燃燒器；單個(gè)調(diào)焰燃燒器的額定能力為161 Nm3/h；燃燒器布置在卷取爐活動(dòng)爐蓋上，并且沿爐內(nèi)卷筒軸線方向，在卷筒東、西兩側(cè)對(duì)稱分布；該布置方式的目的是為了充分保證卷筒在升、降溫過(guò)程中確保卷筒各部位的溫度均勻性。卷取爐燃燒器布置示意圖如圖1所示。

圖1 卷取爐燒嘴布置

根據(jù)工藝升溫曲線。在卷取爐升溫過(guò)程中的低溫階段，只需點(diǎn)燃三個(gè)燃燒器即可滿足升溫12 h以內(nèi)的溫度要求。這主要是因?yàn)榫砣t每個(gè)燃燒器設(shè)計(jì)功能中都具備可獨(dú)立操作性，每個(gè)燒嘴都設(shè)有自動(dòng)點(diǎn)火裝置和火焰檢測(cè)裝置，以便操作人員可以根據(jù)卷筒升溫曲線要求實(shí)現(xiàn)單個(gè)燃燒器點(diǎn)火控制和溫度控制；另外，根據(jù)工藝規(guī)程要求點(diǎn)卷取爐的三個(gè)燃燒器位置是固定的；其目的確保卷筒表面溫度始終處于均勻受熱狀態(tài)。單個(gè)卷取爐燃燒器點(diǎn)火位置示意圖如圖2所示。

圖2 卷取爐燒嘴點(diǎn)火位置

然而，在卷取爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于軋機(jī)在軋鋼期間，軋機(jī)對(duì)鋼板進(jìn)行精除鱗后產(chǎn)生大量水汽滲進(jìn)爐內(nèi)，在點(diǎn)火裝置表面形成氧化腐蝕，特別是在卷取爐檢修后未點(diǎn)火前，腐蝕尤為嚴(yán)重。長(zhǎng)期下去，最終導(dǎo)致點(diǎn)火裝置喪失點(diǎn)火功能。操作工無(wú)法根據(jù)實(shí)際升溫需要靈活進(jìn)行點(diǎn)火操作和升降溫操作，破壞了卷筒在爐內(nèi)的受熱的均勻性；而且在低溫狀態(tài)下燒嘴的燃燒狀況很不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)燒嘴熄火現(xiàn)象，不得不進(jìn)行頻繁的點(diǎn)火操作，又因焦?fàn)t煤氣的爆炸極限范圍較大，頻繁點(diǎn)火給爐子的安全性帶來(lái)了重大安全隱患。

3 采取的措施和效果

3.1 優(yōu)化煤氣加壓機(jī)位置及配套設(shè)施，改進(jìn)壓力調(diào)節(jié)閥功能，穩(wěn)定入爐煤氣壓力

針對(duì)公司焦?fàn)t煤氣管網(wǎng)壓力波動(dòng)范圍較大的問(wèn)題，為有效減少因煤氣壓力波動(dòng)對(duì)卷取爐燃控系統(tǒng)造成的影響，采取了將原設(shè)計(jì)的煤氣加壓機(jī)位置由廠房?jī)?nèi)移到廠房外，其主要目的是確?，F(xiàn)場(chǎng)人員的安全性和降低煤氣加壓機(jī)出口壓力。加壓機(jī)位置移動(dòng)前，煤氣加壓機(jī)出口壓力為12 KPa～13 KPa；移動(dòng)后煤氣加壓機(jī)出口壓力為10.5 KPa～11.5KPa。同時(shí)，對(duì)加壓機(jī)出口管道進(jìn)行了變徑，降低了煤氣用量。另外，對(duì)原設(shè)計(jì)煤氣管道上的自力式壓力調(diào)節(jié)閥功能進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)；改進(jìn)后目前可將煤氣入爐前的壓力調(diào)整到7 KPa～9 KPa，這樣的壓力正適合于燃控系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)。

上述措施實(shí)施后，卷取爐煤氣壓力得到了進(jìn)一步穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了卷取爐燃燒控制功能的精確性、可操作性。

3.2 優(yōu)化燒嘴點(diǎn)火程序控制參數(shù)，解決燒嘴低溫狀態(tài)下不易點(diǎn)火問(wèn)題

針對(duì)卷取爐燒嘴點(diǎn)火器在停爐或軋機(jī)過(guò)鋼期間因水汽造成表面腐蝕而最終導(dǎo)致點(diǎn)火裝置喪失點(diǎn)火功能，操作工無(wú)法根據(jù)實(shí)際升溫需要靈活調(diào)整燒嘴使用和低溫狀態(tài)下經(jīng)常出現(xiàn)燒嘴熄火這一現(xiàn)象。我們首先在機(jī)前、機(jī)后卷取爐近軋機(jī)側(cè)安裝了材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti擋水板；其主要目的是防止精除鱗的水和渣噴濺到卷取爐爐蓋上。另外，對(duì)燒嘴點(diǎn)火器進(jìn)行改進(jìn)，將原來(lái)的點(diǎn)火電極量增大，并且使其由原來(lái)打火后的形狀由直線狀更改為弧線狀[1]，增大了點(diǎn)火范圍。同時(shí)，根據(jù)焦?fàn)t煤氣理論著火溫度為550 ℃～650 ℃這一原理[2]，對(duì)卷取爐原設(shè)計(jì)的760 ℃以上燒嘴自動(dòng)旁通燃燒功能進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)；將程序中設(shè)置的燒嘴點(diǎn)火器旁通溫度由760 ℃改為600 ℃；旁通溫度參數(shù)的更改，有效解決了卷取爐容易低溫狀態(tài)下熄火的問(wèn)題。

上述措施的實(shí)施，大大提高了卷取爐的點(diǎn)火成功率，而且保證了點(diǎn)爐后卷取爐的爐溫可以按照升、降溫曲線進(jìn)行正?？刂啤?/p>

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上各項(xiàng)措施的實(shí)施，解決了爐卷機(jī)組卷取爐因管網(wǎng)煤氣壓力波動(dòng)對(duì)燃控系統(tǒng)造成的影響，保證了燃控系統(tǒng)能夠嚴(yán)格按照工藝規(guī)程執(zhí)行升、降溫曲線和爐溫控制。目前，卷取爐使用狀態(tài)良好，溫度控制精確，有效確保了品種鋼的軋制工藝要求和產(chǎn)品質(zhì)量。

[1] 陸鐘武，寧寶林.冶金爐熱工及構(gòu)造[M].沈陽(yáng)：東北工學(xué)院，1983：25-26.

[2] 蔣光羲，吳德昭.加熱爐[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1987：58-59.

PROBLEM AND IMPROVE MEASURE OF THE COMBUSTION SYSTEM IN STECKEL MILL COILING FURNACE

Li Jing Zhao Tianyang Li Na

(Anyang Iron and Steel Stock Co., Ltd)

Accoding to the design and using of coiling furnace on converter mill line.Some problems about using the combustion system of coiling furnace and corresponding solving measure.

Steckel Mill coiling furnace coke oven gas

2017—3—21

聯(lián)系人：李敬，工程師，河南.安陽(yáng)(455004)，安陽(yáng)鋼鐵股份有限公司第二煉軋廠技術(shù)質(zhì)量科；