1、本鋼特鋼廠蓄熱式燒嘴步進梁式加熱爐的應用本鋼特鋼廠蓄熱式燒嘴步進梁式加熱爐的應用摘要：要：介紹了本溪鋼鐵集團公司特鋼廠蓄熱式燒嘴步進梁式加熱爐的特點、技術性能參數(shù)及對該爐的控制和管理情況，并介紹了蓄熱式燃燒系統(tǒng)的主要特征。該爐投產(chǎn)后，加熱能力、加熱質(zhì)量大幅提高，氧化燒損及煤氣排放量大幅降低。關鍵詞關鍵詞：步進梁式加熱爐；燃燒系統(tǒng)；蓄熱式燒嘴1加熱爐的特點加熱爐的特點本溪鋼鐵集團公司特鋼廠新建2座單(雙)排裝料、加熱能力為120t／h(冷

2、料)的步進梁式加熱爐。該爐采用先進的高溫空氣蓄熱式燃燒技術。11采用新型空氣單預熱蓄熱式燒嘴采用新型空氣單預熱蓄熱式燒嘴，燃燒組織更優(yōu)化，可在鋼坯上下表面形成微還原性氣氛，減少氧化燒損；采用允許工作溫度達1600℃的高級蜂窩狀蓄熱體材料，傳熱特性好，使用時間長；燒嘴的金屬部件遠離高溫區(qū)，燒嘴使用壽命長，維護工作量少。12采用多段爐溫控制系統(tǒng)爐溫控制分為均熱段、第1加熱段和第2加熱段，各段之間用隔墻隔開，可靈活、準確地控制各段爐溫和空、燃

3、比，實現(xiàn)各種加熱工藝和爐溫制度，使燃料燃燒過程更加可控，提高燃料利用率。換向系統(tǒng)也相應分為3段控制，還可分成更多的組段錯開換向，使換向?qū)t溫、爐壓以及空煤氣系統(tǒng)壓力的波動影響減小。13具有多種節(jié)能措施(1)采用高效蓄熱式預熱技術，可將助燃空氣預熱到1000“C以上，排煙溫度降至140℃；(2)墊塊的錯位和采用高溫Co合金墊塊，有效減少了鋼坯黑印，間接減少了燃料消耗；(3)合理的爐內(nèi)水梁支撐，力求減少冷卻管的面積，同時水梁采用雙層絕熱包扎

4、，以減少冷卻水帶走的熱量；(4)采用優(yōu)化設計的復合爐襯砌筑結構，減少了散熱損失，提高了爐子使用壽命；(5)配備了先進的自動化系統(tǒng)，可集中控制管理加熱爐各系統(tǒng)和整個加熱過程，確保了空燃比和合理的爐壓控制，提高了爐子的熱效率；(6)加熱爐采用多段爐溫自動控制系統(tǒng)，可靈活調(diào)節(jié)各區(qū)段的供熱量，以實現(xiàn)最低能耗；(7)采用高效液壓系統(tǒng)，可節(jié)約能源，并具有輕抬輕放和安全自鎖功能。2加熱爐的技術性能加熱爐的技術性能該加熱爐加熱的主要鋼種為低合金鋼、碳結

5、鋼等，室溫裝爐。加熱爐的有關參數(shù)見表1。3加熱爐的控制與管理加熱爐的控制與管理41燃燒系統(tǒng)的主要特征411新型組合式燒嘴新型組合式燒嘴是一種結構合理、性能優(yōu)越的蓄熱式燒嘴，其空、煤氣噴口為上下組合。燒嘴安裝在爐膛上部時，空氣噴口在上，煤氣噴口在下，空、煤氣流上下斜交混合；燒嘴安裝在爐膛下部時則反之?？諝忸A熱到很高溫度時(如1000℃以上)，空、煤氣混合燃燒會產(chǎn)生很高的燃燒溫度，為避免產(chǎn)生局部高溫區(qū)，及高溫下產(chǎn)生過量NOx，不能讓空、煤氣

6、流即時充分混合，而應逐漸擴散彌漫燃燒，即空、煤氣混合燃燒要有一個適當?shù)倪^程，在此過程中，與鋼坯表面接觸的氣氛是還原性或微還原性的，鋼坯不易被氧化。另外，高溫空氣燃燒機理不同于一般燃燒，其燃燒速度非常快，因此逐漸擴散彌漫燃燒不會在爐內(nèi)形成不完全燃燒。組合式燒嘴的空、煤氣噴口是扁平的，因而燃燒形成扁“火焰”(實際上高溫空、煤氣燃燒在爐溫高的情況下沒有明顯可見的火焰)，這有利于對鋼坯的均勻輻射傳熱。燒嘴在后端蓋設有裝卸蓄熱體的檢修門，以方便更

7、換蓄熱體。每個燒嘴的空、煤氣管上都裝有閥門，燒嘴調(diào)節(jié)靈活方便。一排或上下燒嘴的負荷，可根據(jù)爐子實際工況，靈活調(diào)節(jié)。組合式燒嘴結構緊湊，在爐子上布置方便，尤其是在步進梁式加熱爐上使用這種燒嘴，可避免火焰直對步進梁立柱。這種燒嘴用在軋鋼加熱爐上，可顯著減少鋼坯的氧化燒損，減輕爐子清渣工作量，也可減少脫碳，提高鋼坯的加熱質(zhì)量。412新型蓄熱體組合式蓄熱式燒嘴的蓄熱體采用陶瓷蜂窩體。其傳熱能力比小球大4～5倍，氣流阻力只有小球的1／3。用換向周

8、期40～80s設計蓄熱體的蓄熱能力和傳熱能力較適當，如果換向周期過短(如20～30s)，換向過于頻繁，影響換向閥的使用壽命，換向造成的煤氣損失也多；如果換向周期過長(如120～180s)，則排煙溫度和空氣預熱溫度波動范圍大，平均預熱溫度較低，綜合換熱效率較低。采用蜂窩體，蓄熱室體積小，燒嘴結構緊湊，使在較小的爐側鋼柱間距內(nèi)(如1160mm)布置一個燒嘴成為可能，整個爐子也才有可能布置足夠數(shù)量的燒嘴，以滿足供熱負荷的需要。蜂窩體比小球更不

9、易堵塞，原因是蜂窩體內(nèi)的氣流通道是直通道，在高速氣流正、反吹作用下，灰塵不易在通道內(nèi)積存。而小球蓄熱室內(nèi)的氣流通道為迷宮式，氣流中夾帶的塵粒較易在小球表面附著導致通道堵塞。采用耐高溫(1600℃)、抗熱震性好、使用壽命長的莫來石材料，壽命可保證1年。413采用小型三通換向閥的分散換向系統(tǒng)使用大型四通閥時，稱為系統(tǒng)集中換向，而使用小型四通閥和小型三通閥時，則稱為系統(tǒng)分散換向。集中換向有明顯的缺點。從換向閥到各個燒嘴，有很長和直徑較大的管路