：：ｉ，總第１２９期
山西冶金
渤２０１１年第１期
文章編號
軋鋼加熱爐節能降耗的綜合措施
馮（１．山西太鋼不鏽鋼股份****，山西摘
鈞１張太原猛太原
０３００２４）
０３０００３；２．太原理工大學，山西
要：分析了軋鋼連續加熱爐在鋼鐵企業中的能耗現狀，提出了降低軋鋼加熱爐能耗的一系列措施，包括改
造加熱爐結構、優化工藝、改進維護手段等。
關鍵詞：蓄熱式加熱爐系統
優化節能
降耗中圖分類號：ｔｇ３０７文獻標識碼：ａ軋鋼連續加熱爐、均熱爐是鋼鐵企業中耗能較大的裝置。其熱效率一般只有２０％～３０％，約有７０％
～８０％的熱量散失，其中煙氣帶走的熱損失約佔３０％～
３５％。加熱爐的煙氣量根據爐量大小不同，一般在
標準狀態）範圍內。煙氣溫度一
般為也有超過１０００℃以上的。如果將煙氣的餘熱用來加熱助燃空氣，當助燃空氣被加熱到４００ ｏｃ時，可以達到節能２０％～２５％的效果。
加熱爐是軋鋼企業最大的用能裝置，以太鋼熱軋廠為例，在整個工序能耗中，煤氣消耗佔的比例為７６．８％，以目前單耗年產２００萬ｔ計，每年的煤氣費用為６ ０００萬元。目前，各軋鋼廠的全線燒
損率在１％ ２．５％的範圍內，降低燒損最大的挖潛
裝置是加熱爐。以年產２００萬ｔ計，每降低０．１％的燒
損，年節約６００萬元。通過降低煤氣單耗和氧化燒損以降低生產成本，潛力大，意義大。１軋鋼加熱爐節能降耗的方法
１．１採用新型蓄熱式加熱爐
在加熱爐供熱方式上，傳統方法是常規燃燒法。以常規燃燒法提高熱效率、降低能耗的做法主要有：延長煙氣在爐時間；降低排煙溫度；預熱空氣；**煙氣餘熱等。
這種供熱方式的排煙溫度在３００～５００℃之間，有時甚至高達６００ ｏｃ。
蓄熱式燃燒法是採用蓄熱式熱交換方式預熱燃燒介質的燃燒方法，由英國的夫里托里非西曼伍斯發明，並於１８６４年由法國的皮埃爾馬魯欽應用於
平爐。在平爐內，格仔磚作為蓄熱體，燃燒切換時間
長達１５～３０ｍｉｎ，可獲得的高預熱空
第一作者簡介：馮鈞（１９７１一），男，太鋼熱連軋廠ｌ５４９線軋鋼作業區技術主管，助理工程師
收稿日期
氣溫度及１５９７ ｏｃ的高爐溫【１引。
依據蓄熱式燃燒法，英國氣體公司和熱加工發展公司共同開發
了蓄熱式燒嘴供熱系統，並於１８９２年用於小型玻璃熔化爐，節能效果十分顯著。此技術一般被稱為「第一
代再生燃燒技術」。其不足主要表現在：預熱能力不
夠，不能實現極限餘熱**；ｎｏ 排放量比較大等。２０世紀９０年代，由日本學者田中良一等人提出了一種全新燃燒技術，即：蓄熱式高溫空氣燃燒技術亦稱為無焰燃燒技術或貧氧稀釋燃燒技術或低氮氧化物
燃燒技術，從而實現了極限節能和極限降低ｎｏｘ排放量的雙重目的。而且，這種技術開創了針對燃用清潔或較清潔的氣體和液體燃料的工業爐開發應用蓄
熱式高溫空氣燃燒技術的新時代。使用這種極限餘
熱**和低ｎ 排放的蓄熱式燒嘴的燃燒技術被稱為「第二代再生燃燒技術」。
新型蓄熱式加熱爐技術的重大突破主要表現在
兩個方面：一是蓄熱體技術，即改變傳統格仔磚式蓄
熱載體，採用陶瓷小球、蜂窩體等陶瓷質地蓄熱體，
比表面積比格仔磚大了幾十甚至上百倍，因而傳熱效率也大為提高，同時，蓄熱室體積也大大減小；二是換向裝置的改造和控制技術的提高，使換向時間大大縮短，可靠性增強。傳統蓄熱室的煙氣溫度為３００－６００℃，新型蓄熱室的煙氣溫度只有２００ ｏｃ或
更低。新型蓄熱室可以將空氣或煤氣預熱到比出爐
煙氣溫度只低１００℃左右，熱效率可達到７０％以上。
蓄熱式加熱爐噸鋼能耗為３７０ ｎｍ３高爐煤氣，高爐煤氣**為０．０３元／ｍ ，加熱成本為１１．１元／ｔ，非蓄
熱式加熱爐成本為４０元引。以年熱軋百萬噸計量，
蓄熱式加熱爐每年可節約加熱成本２８９０萬元。
山西冶金
第３４卷
１．２合理組織批量生產
爐的助燃空氣溫度最高控制在６２０ ｏｃ，綜合效益較差。日常使用時要確保按照要求操作，防止燃料不完全燃燒後進人煙道在換熱器處燃燒，以免降低換熱
批量生產是降低成本的重要途徑，將銷售合同
進行整合，變成乙個大的生產計畫來組織生產可降低消耗。
器的使用壽命。
１．３．３合理制定加熱公升溫曲線
在合理制定批量後，每一組坯料應該有乙個相對確定的軋制節奏。坯料入爐後就能夠確定該坯料的在爐時間和在各個加熱段的停留時間。坯料不同為了合理組織批量生產，太鋼軋鋼廠制定了嚴
格的軋制單位編制規則。
乙個軋制單位是指在精軋機組ｆ０～ｆ６工作輥的
每一次使用週期內所安排的軋制的鋼種及數量。為便於編排及組織生產，對軋制單位進行了分類規定，
見表１。
表１軋制單位編排規則
軋制單位適用鋼種
單位總軋制量／ｋｒａ
ｓ單位（薄板）碳鋼、低合金鋼、專用鋼６８８５ｐ單位（中厚板）
碳鋼、低合金鋼、專用鋼
６ｏ７５ａ單位（奧氏體及馬氏體不鏽鋼）奧氏體及馬氏體不鏽鋼
３５—４６ｆ單位（鐵素體不鏽鋼）鐵素體不鏽鋼３５—４６ｈ單位（花紋板）
花紋板４５～５５
ｇ單位（低牌號無取向矽鋼）
低牌號無取向矽鋼６２—７０
注１對於批量較小不足於編排乙個軋制單位的鋼種規格，可按軋制單
位編排的原則編入其他單位，即：同一批次的鋼種、一
批次的加熱溫度、終軋溫度相近；同一批次的規格及板型、高溫強度相近：表面質同量相近。
２有四類單位主體材不能混排，即：薄板單位、不鏽鋼單位、矽鋼單位、花紋板單位。
編制軋制單位，應首先確認有無影響待編排材軋制規格、鋼種、質量的軋線裝置異常或裝置功能不正常；然後確認坯料及成品的鋼種、規格是否在可生產範圍內，若不在可生產範圍內，應要求有關部門予以核算，並下發相關工藝方案或注意事項；最後確認同一粗軋工作輥週期的鋼種、規格限制。１．３合理優化工藝
太鋼限於目前裝備水平及裝置更新順序，暫時不能實現蓄熱式加熱爐更新換代。為此，必須優化加
熱爐各項操作工藝，提高熱效率以期降低能耗，節約資源，提高效率。
１．３．１提高熱送熱裝率和熱裝溫度
從近年來的資料統計分析顯示［】，在同等條件下，每提高１０％的熱送熱裝率，可降低煤氣消耗２％
～３％，降低燒損０．０１％。提高熱送熱裝率和熱裝溫
度不僅可以節約煤氣，還可大大減少氧化燒損。１．３．２提高助燃空氣溫度
提高助燃空氣溫度是提高熱效率和降低煤氣消耗的有效途徑。受換熱器裝置成本的影響，常規加熱
或坯料相同而軋制產品不同時，公升溫曲線也不相同。
對於軋制薄、難規格產品，應採取低溫、低流量控制，燃料分配以加熱段和均熱段為主；對於厚、易軋品
種，軋制時間短，加熱爐的能力相對不足，要保證預熱段的燃料分配，嚴格按照預熱段既定引數執行。１．３．４合理控制爐內氣氛和爐壓
對均熱段要控制為微還原性氣氛。加熱段溫度
最高，以燃料剛好完全燃燒控制配風量。未完全燃燒
的燃料將流人預熱段，助燃空氣比可以略大一些，通
常含氧量（體積分數）控制在０—３％為宜。
爐膛壓力的控制非常重要，爐子不能吸冷風，爐內扼流牆高度要合理，煙道閘板調節要靈活，爐壓控
制在５ ｐａ以內，通常狀態下爐壓為自動控制。１．４合理選擇輔助裝置
１．４．１合理選擇加熱爐保溫層的耐火材料
新建的加熱爐在選用保溫材料時，應選擇導熱率低、熱容高的絕熱耐火材料，如果有可能，可適當加厚保溫層。另外，對助燃空氣管道的絕熱包裹也非
常重要，關鍵是要保證施工質量，對流速過大的部位，可以設計為澆注料。
１．４．２合理選擇爐體耐火材料
對於大型加熱爐，必須保證較長的使用週期。通常情況下，軋鋼廠每週都有一次定修，在正常生產過程中也要定期換軋輥。這樣，爐體的急冷急熱的次數
較多，從而要求爐體耐火材料的耐急冷急熱性要好。
可塑料在這樣的工況下使用效果最好，對於氣流速
度快的地方可以選用牌號更高的可塑料，燒嘴磚用
特種可塑料製作，壽命最長可達１９年，可保證加熱爐的密封性。
加熱爐冷卻水帶走的熱量可以達到整個熱支出的４％，因此，做好水梁、立柱的包紮非常重要。水梁、
立柱是整個加熱爐耐火材料最容易脫離的部位，因此要焊好錨固釘，並保證一定的密度，包紮好耐火纖
維後必須保證錨固釘露出，並且要選用效能優良的
２０１１年第１期馮鈞，等：軋鋼加熱爐節能降耗的綜合措施
耐震的澆注料。
２結語要，措施得當的話，能減少熱損失１％～２％。
參考文獻
軋鋼加熱爐節能降耗潛力巨大。為適應低碳減排要求，實現可持續發展，軋鋼加熱爐採用新型蓄熱式加熱爐技術刻不容緩。採用蓄熱式加熱爐，經濟效益十分顯著，既可節約大量重油，也能減少燒損；若暫時沒有條件改造現有加熱爐為蓄熱式加熱爐，應該採用更加合理的優化工藝，從而提高效率，降低碳排放；加熱爐爐體保溫裝置的選材、維護也十分重
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北理工大學學報一ｌ５．
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［ｊ］．軋鋼
［４］毛玉軍．**軋鋼加熱爐節能及降低氧化燒損的途徑［ｊ］．工
業爐（編輯：胡玉香）
（上接第７０頁）動作時系統必須鎖死，避免出現
溜缸現象發生，確保安全砌築；要求每個平伸油缸、牽引油缸、支撐油缸均能根據需要單獨動作。根據述要求設計如圖４所示的液壓控制圖。
（６）由於修爐車在工作時，其工作平台的高度是不斷變換的，修爐車上下方操作平台電氣連線及液壓缸油路系統的連線可採用捲筒形式，即在下方車架平台上分別安裝乙個纏繞電纜線的捲筒和乙個纏繞高壓油管的捲筒。
３結語通過上述設計的改進，修爐車已能適應大型轉爐的使用要求，使其使用範圍有了大幅度的提公升。本設計已通過實踐檢驗，裝置執行平穩可靠，效果良好。
參考文獻
［１］成大先．機械設計手冊［ｍ］．北京：化學工業出版社，２００４．［２］路甬祥．液壓氣動技術手冊［ｍ］．北京：機械工業出版社。２００４：
１２０－４７０
ｉ一過濾器；２一球閥；３一雙聯葉片幫浦；４～電動機；５一管式單向閥；６－直動式溢流
閥；７一高壓球閥；８一電液換向閥；９一高壓球閥；１ｏ－主級柱塞式主油缸；１１一三位四通手動換向閥；１２一支撐油缸；ｉ３～三位四通手動換向閥；ｌ５一四聯換向閥基塊；ｌ６－牽引油缸；１７一油箱；１８一壓力表開關；１９一壓力表；２ｏ－直動式溢流閥
圖４液壓控制系統圖
（編輯：胡玉香）．，，，．
節能降耗措施
關於公司內部進一步深入開展節能降耗活動的 通知公司各部門 為進一步加強公司內部節能降耗管理，杜絕浪費，降低成本，不斷提高公司經濟效益，紮實推進節約型企業建設工作，根據公司2014年度任務目標的精神，結合我公司目前的實際情況，對公司全體人員發出關於進一步深入開展節能降耗活動的通知。具體要求如下 一 加...
大廈節能降耗措施
行政管理的角度 1 下班時隨手關燈 關電腦，檢查空調是否關閉。2 夏季和冬天沒有必要開的空調要及時關閉，空調是耗電的主要設 備。過道中 窗戶旁 無人區，能不用電決不用！三 洗手 刷碗要及時關閉水龍頭，注意節約用水。四 辦公用紙，除了正反面使用外，一般我們能不用紙就不用紙，盡 量無紙化辦公。五 洗澡打...
生產車間節能降耗的措施
三.工藝技術改進方面 1.建議公司購買了脫漆爐，可將所有的外觀不良產品進行脫漆返工，重新噴塗直接變為良品，可大大節省生產成本。2.提高技術水平，現有的模具逐漸改為圓角，一次成型，盡快解決產品拉力問題，這樣可以優化工序流程，逐漸取消倒角和浸潤工序，最大程度上減少生產製造成本。四.裝置優化方面 1.對現...