轧钢加热炉节能技术研究

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。

工业技术　

轧钢工艺中的节能技术　

郝凤艳　

河北津西钢铁集团股份有限公司Ｈ型钢一厂河北唐山０６４３００　

摘要：为实现钢铁工业的可持续发展，在近年国家“钢铁产业结构调整、淘汰落后产能”等钢铁产业政策引导下和“循环经济、低碳经济、清洁　生产和绿色钢铁”等节能减排主题的倡导下，中国钢铁工业向低能耗、短流程和高附加值产品方向发展，同时中国钢铁工业的节能减排工作取得　

很大进展。　由于轧钢系统在整个钢铁综合能耗中比重较低和产品附加值高等因素影响，近年来轧钢生产能力增长迅速，轧钢系统节能工作取得新　进展，节能技术在新建或改造轧钢系统中不断得到应用，轧钢工序能耗不断降低　

关键词：轧钢　节能技术　

轧钢工序节能技术及发展趋势　

在热轧生产中，轧钢工序钢坯加热耗能　

高，以典型的棒材轧机生产能耗为例，钢坯　

加热消耗的能量占８０％，用于钢材轧制的能　

耗仅占１６．９％。随着节能技术的应用，能源消　

耗中用于钢坯加热能耗所占的比例逐渐降　

低，还维持在高的比例。因此，普通钢材轧　

钢工序节能的潜力主要来源于加热炉。特殊　

钢材的轧钢工序节能的另一个主要来源是在　

线热处理。　

轧钢系统节能技术　

１．加热炉节能技术　

１）蓄热式燃烧技术蓄热式燃烧技术具　

有高效余热回收、高温预热空气及低ＮＯＸ　

排放等优点。近年在我国轧钢加热炉上推广　

应用发展迅猛，是国内目前普遍推广的节能　

环保新技术。采用蓄热式燃烧技术，与无余　

热回收的加热炉相比，可实现节能４Ｏ％以　

上：与换热器预热技术比较，　可实现１Ｏ　

～２０％的节能潜力。中国采取蓄热燃烧技术的　

加热炉也不少于４００余座。采用双蓄热（同　

时预热煤气和助燃空气温度１０００℃以上）　

技术的加热炉在利用富余高炉煤气方面的确　

很有效，　效率高于７０％，节能效果显著，　

值得推广应用。　

２）节能涂料节能涂料利用远红外辐射　

原理，将涂料喷涂在各种高温窖炉的耐火材　

料表面，提高光谱发射率，增强炉膛换热，　

可实现节能５％～１０％的节能效果。它具有保　

关于轧钢的论文

材料与冶金学院

09成型一班

轧钢工艺中的节能技术 摘要：为实现钢铁工业的可持续发展，在近年国家“钢铁产业结构调整、淘汰落后产能”等 钢铁产业政策引导下和“循环经济、低碳经济、清洁生产和绿色钢铁”等节能减排主题的 倡导下，中国钢铁工业向低能耗、短流程和高附加值产品方向发展，同时中国钢铁工业的 节能减排工作取得很大进展。 由于轧钢系统在整个钢铁综合能耗中比重较低和产品附加值 高等因素影响，近年来轧钢生产能力增长迅速，轧钢系统节能工作取得新进展，节能技术 在新建或改造轧钢系统中不断得到应用，轧钢工序能耗不断降低

关键字：轧钢 节能技术

轧钢工序节能技术及发展趋势

在热轧生产中，轧钢工序钢坯加热耗能高，以典型的棒材轧机生产能耗为例，钢坯加热消耗的能量占80%，用于钢材轧制的能耗仅占16.9%。随着节能技术的应用，能源消耗中用于钢坯加热能耗所占的比例逐渐降低，还维持在高的比例。因此，普通钢材轧钢工序节能的潜力主要来源于加热炉。特殊钢材的轧钢工序节能的另一个主要来源是在线热处理。

轧钢系统节能技术

1． 加热炉节能技术

1）蓄热式燃烧技术 蓄热式燃烧技术具有高效余热回收、高温预热空气及低

NOX 排放等优点。近年在我国 轧钢加热炉上推广应用发展迅猛，是国内目前普遍推广的节能环保新技术。采用蓄热式燃 烧技术，与无余热回收的加热炉相比，可实现节能 40％以上；与换热器预热技术比较， 可实现 10％~20％的节能潜力。中国采取蓄热燃烧技术的加热炉也不少于 400 余座。但是 从近年蓄热式加热炉的能耗统计上看，其节能优势并不突出，甚至有同行提出该技术节能 不节钱的看法，该技术近年在欧洲推广应用案例已大幅下降。不过，采用双蓄热（同时预 热煤气和助燃空气温度 1000℃以上）技术的加热炉在利用富余高炉煤气方面的确很有效， 效率高于 70％，节能效果显著，值得推广应用。

2）节能涂料 节能涂料利用远红外辐射原理，将涂料喷涂在各种高温窖炉的耐火材料表面，提高光 谱发射率，增强炉膛换热，可实现节能 5％~10％的节能效果。它具有保护炉衬表面、延 长炉子使用寿命、提高炉子热效率，缩短烘炉时间、提高被加热件的加热速度和炉子作业 率等特点。该涂料技术早在 1980 年就开始推广使用。近年的节能涂料有如日本 CRC 公司 的 H.R.C 辐射涂料，英国 CRC 公司 ET-4 型红外辐射涂料，国内山东慧敏公司“杰能王”微纳米高温远红外节能涂料，湖南娄底新材料实验工厂生产的高温远红外涂料等。目前国 内不少轧钢加热炉都使用过此类节能涂料。

加热炉节能技术

国内轧钢加热炉吨钢燃耗高、效率低，造成了能源的极大浪费，在国家节能减排的政策下，要搞好加热炉节能工作，提高炉子热效率，以降低轧钢生产成本.

综合媒体8月28日报道，能源的竞争是钢铁工业正在面临的挑战，降低能源消耗、建立环境友好的钢铁企业已经成为钢铁工业可持续发展的一个重要方面，也是钢 铁工业利润增长的一个重要的基础工作。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议中也提出,“十一五"期间单位国内生产总值能源消耗要比 “十五”期末降低20%左右,重点抓好冶金、建材、化工、电力等行业的节能降耗工作。

轧钢加热炉的能源消耗约占冶金行业能源消耗的10%左右，其中轧钢加热炉又占了75至80％.中国冶金行业的轧钢加热炉在产量、炉型结构、机械化、自动化 水平及理论操作上与国外还存在一定的差距，炉子吨钢燃耗高、效率低,造成了能源的极大浪费因此提高加热炉效率、搞好加热炉节能工作，是降低轧钢生产成本, 实现钢铁企业可持续发展的有效方法之一。

合理的炉型结构

炉型结构是加热炉节能与否的先天性条件，因此在加热炉新建时应该尽量考虑到加热炉节能的需要.炉型结构的新建或改造，要使燃料燃烧尽可能多的在炉膛内发 生，减少出炉膛的烟气热损失；要尽可能多的江烟气余热回收到炉膛中来,提高炉子的燃料利用系数；尽量的减少炉膛各项固定热损失，提高炉子热效率。

（1)采用步进式炉型。步进式加热炉的实践表明，它与传统推钢式加热炉相比有很多优点：由于钢坯之间留有间隙,因此钢坯四面受热，加热质量好、钢

材加热温 度均匀；加热速度快,钢坯在炉内停留时间短，有利于降低钢坯的氧化烧损，有利于易脱碳钢种对脱碳层深度的控制;操作灵活，可前进、后退或踏步,可改变装料 间距,控制炉子产量；生产能力大，炉子不受钢坯厚度和形状控制,不会拱炉；便于连铸坯热装料的生产协调。