推钢式加热炉的技术改造及效果研究

天律　幺分　

推钢式加热炉上升管并联引发的水梁开裂事故分析　

李宝林　

（天津天钢联合特钢有限公司，天津３０１５００）　

【摘要】对推钢式加热炉自然循环汽化冷却系统上升管并联，引发炉底管水梁开裂的事故进行了阐述。对事故的　原因进行了分析，对加热炉的并联管路进行了改造，指出在今后设计、施工过程中尽量不要采用汽化冷却器上升管　并联形式，在必须采用并联形式时应注意并联集管直径、并联位置、并联角度等；只有上升管并联方式设计、施工得　当，才能有效避免炉底管水梁开裂现象，保证水梁使用寿命接近或达到单独上升回路系统。　【关键词】汽化冷却；上升管；水梁抽头；并联集管；临界流速　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｂｅａｍ　Ａｃｃｉｄｅｎｔ　Ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　Ｕｐｔａｋｅ　Ｐａｒａｌｌｅｌ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ａｔ　

Ｐｕｓｈｅｒ　Ｔｙｐｅ　Ｒｅｈｅａｔ　Ｆｕｒｎａｃｅ　

，Ｊ，Ｂ∞一Ｚ　

（Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｔｉａｎｇａｎｇ　Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｓｔｅｅｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３０１５００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｂｅａｍ　ａｔ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｐｉｐｅ　ｗｏｒｋ　ａｆｔｅｒ　

ｔｈｅ　ｕｐｔａｋｅｓ　ｏｆ　ｎａｔｕｒａｌ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｐｕｓｈｅｒ　ｔｙｐｅ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｉｎ　

ｐａｒａｌｌｅｌ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｉｔｓ　ｃａｕｓｅ．Ｔｈｅ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｉｐｉｎｇ　ｗａｓ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ．Ｉｔ　ｉｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐａｒａｌｌｅｌ　

ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｈｏｕｌｄ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｔｒｉｅｄ　ｔｏ　ｕｓｅ　ｆｏｒ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｖｅ　ｃｏｏｌｅｒ　ｕｐｔａｋｅ　ｉｎ　ｌａｔｅｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；　

ICS 77.140.99

H04

中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB

YB /T-

钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范

（征求意见稿）

××××-××-××发布 ××××-××-××实施

中华人民共和国工业和信息化部 发布

2 前 言

本规范由中国钢铁工业协会提出。

本规范由全国钢标准化技术委员会归口。

本规范编制单位：

本规范主要起草人：

3 钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范

1总则

1.1本规范仅对连续式轧钢加热炉适用，间断式加热炉（如车底式、室式、坑式加热炉）不在此规范内。

1.2本规范仅涉及到轧钢加热炉设计时应采用的综合节能技术和应达到的单耗指标，全面的设计规范按GB50486执行。

1.3炉子设计者须贯彻国家和行业的有关节能的方针、政策和法规，根据车间工艺、燃料条件，确定采用的技术措施，必须满足技术先进，确保产品质量、节能低耗，排放达标，运行安全可靠，生产操作自动化程度高的要求。

1.4加热炉节能不仅需要有一个好的设计，还需要炉子操作者的精心操作。炉子操作工应经过培训，具有流体力学、传热学、耐火材料、热工测量和控制、液压和机械等有关知识。

1.5炉子设计应以节能环保为中心，积极采用国内外行之有效的各种技术，包括蓄热燃烧技术、脉冲燃烧技术、汽化冷却技术、低热惰性炉衬、低NOx烧嘴、空煤气预热器等。大力研发具有自主知识产权的低NOx烧嘴、无焰燃烧器、富氧和全氧燃烧器、蓄热式辐射管烧嘴、全纤维炉衬板坯加热炉、全脉冲燃烧控制的步进炉等。

1.6生产厂根据具体情况，制定符合实际的供热和温度制度，既保证良好的加热质量，又得到最低的燃料消耗。

2.规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

武钢汉阳棒材厂技改工程推钢式加热炉烘炉方案说明书

武钢汉阳棒材厂技改工程

150t/h推钢式加热炉

烘炉方案说明书

中冶华天南京工业炉有限公司

2009年12月武钢汉阳棒材厂技改工程推钢式加热炉烘炉说明书

1 1 加热炉烘炉操作说明

新建的推钢式加热炉炉底面积约为287m2。全部炉顶、炉墙均采用浇注料整体浇注结构。浇注料在工作中热稳定性好，高温强度高，抵抗机械作用和气体冲刷的能力强，严密性好，优点很多。但是，浇注料低温强度低，特别是新浇注完后的浇注料与炉顶吊挂砖结构相比，浇注料所含水份大，须经烘烤缓慢排出，所以烘炉升温时要十分当心。众所周知，水在蒸发时体积会增大一千倍，如不能顺利排出，压力积聚，可达到相当高的数值，往往会造成炉体浇注料剥落，开裂甚至大块崩塌。所以对于这种材料的炉衬烘烤要给予高度重视。烘炉过程一定要严格按制定的烘炉曲线进行，常温至350℃的烘炉阶段要特别注意，升温速度不应过快，保温时间要足够，在此温度区间决不允许明火冲刷到炉体浇注体表面。实践证明，凡能严格按烘炉曲线进行烘炉操作的，烘炉后浇注体光洁完整，能保证长期使用。同时考虑到该加热炉是在冬天完成砌筑的，并且筑炉完毕后就紧接着要进行烘炉等原因，浇注料中水份含量非常多，所以我们建议该炉的烘烤时间为15－18天较合适。

2 烘炉前的准备工作

2.1 烘炉前的质量检查

炉子施工完毕后须按照钢结构施工及验收规范，工业炉砌筑工程施工及验收规范作一次全面检查，发现错误应及时修改，特别要注意加热炉膨胀缝的预留情况。

烘炉前必须按有关的规程，规范或设计要求对装出料设备及其液压系统，炉用附属设备，各种限位开关等检测与控制元件，金属结构，炉体砌筑及空气管道，煤气系统，排烟系统、氮气吹扫系统、压缩空气系统、重油及蒸汽系统、汽化冷却系统，供排水系统，热工仪表等的安装情况，进行认真的检查验收，确认各项事宜均已合格后，方可开始烘炉。

850

首钢伊犁钢铁有限公司棒线材车间改建

带钢生产线推钢式加热炉项目

编制：

审核：

批准：

xxxxxxxx 有限公司 2014年 11月 850

10日

一、 前言

二、 编制依据

三、 点火前确认项目

四、 烘炉操作

五、 安全注意事项及应急预案

六、 烘炉方案附图寸录

一、前言

本说明书是为首钢伊犁钢铁有限公司棒线材车间改建 850 带钢生产线推钢式 加热炉首次烘炉所编制的，在加热炉温度低于 200C的情况下，冷却水、汽化系 统可以不投入使用。

烘炉是第一次对新建或大建后炉子进行点火作业。本说明书内容仅供参考。 业主可结合实际经验和具体情况予以修整。

二、 编制依据

1、 工业炉运行规程 jb/t10354-2002

2、 加热炉汽化冷却装置设计参考资料

3、 最新锅炉、压力容器、压力管道设计、运行与检测常用数据及标准规范速 查手册

4、 工业炉设计手册

5、 加热炉原理与设计

6、 工业炉设计基础

7、 我公司 100 多座推钢式加热炉烘炉经验

三、 点火前确认项目

1. 加热炉炉内压满钢坯。

2. 加热炉烘炉操作的生产人员培训完毕，具备上岗条件，做好事前教育和组织分 工等工作。

3. 加热炉机械设备（装料炉门、出炉门）安装及调试完毕，工作正常。

4. 汽化冷却系统冲洗、试压完毕，系统投入运行正常。

5. 水冷系统冲洗、试压完毕，系统通水运转正常。

6. 燃烧系统管道吹扫试压完毕，煤气管道 30kPa压力试压，每小时内压降小于或

等于 1%

7. 燃烧系统控制阀门调试完毕，各阀门动作自如；风机试运转超过 8 小时合格， 可以随时投入使用。

8. 炉坑排污系统可以投入使用（炉底污水可以排至旋流池） ，排水系统运转正常。

9. 燃烧系统、汽化冷却系统、 水冷系统的生产操作阀门挂牌完毕， 标识正确清楚。

10. 加热炉电源（含备用电） 、高炉煤气 /转炉煤气、净环水（含事故水 ）、浊环水、 软水（含事故水 ）、压缩空气、氮气等生产介质供应正常，符合设计要求。