关于热轧加热炉煤气消耗量影响因素的研究

探讨轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的途径轧钢加热炉是钢铁生产中重要的热处理设备，用于将钢坯加热至一定温度，以便进行下一道工序的加工。

然而，在加热过程中，不可避免地会出现氧化烧损现象，这会导致生产成本的增加和能源浪费。

因此，降低轧钢加热炉的能耗和氧化烧损，成为钢铁生产过程中急需解决的问题之一。

一、节能方面1、采用高效燃料：传统的轧钢加热炉通常采用重油、煤等燃料，这些燃料存在着高能耗、高排放等问题。

采用天然气、生物质燃料等清洁、高效的燃料，是减少能耗、降低碳排放的有效途径。

2、改善炉膛结构：炉膛的结构直接影响了热量的传递效率。

改善炉膛内的结构，增加热量传递面积和热量利用率，能够有效地减少能耗。

3、优化燃烧条件：在炉内达到适当的燃烧条件，通过调节风量、比例阀等工艺参数，可以提高燃烧效率，降低能耗。

4、采用余热回收技术：利用余热回收技术，在加热钢坯的过程中回收废热，供暖、供电等其他用途，从而充分利用能源。

二、降低氧化烧损方面1、采用保护气氛：在加热钢坯的过程中，采用保护气氛，能够有效地防止氧化烧损现象的发生。

通常采用氮气、氩气等惰性气体作为保护气氛。

2、合理调节加热温度：将加热温度控制在合理范围内，能够有效地降低氧化烧损的发生。

通过精准控制加热温度，可以使钢坯表面的氧化膜形成得更薄、更膜稳定，从而减少氧化烧损。

3、控制加热时间：过长的加热时间会增加氧化烧损的风险。

因此，通过控制加热时间，可以降低氧化烧损的发生。

4、优化加热速度：加热速度的快慢也会影响氧化烧损的程度。

适当加快加热速度，降低加热时间，能够减少氧化烧损。

总的来说，轧钢加热炉的能耗和氧化烧损问题是产业升级和环保要求下急需解决的关键问题。

通过采用高效燃料、改善炉膛结构、优化燃烧条件、余热回收技术等措施，可以有效地节能减排。

同时，采用保护气氛、合理控制加热温度、加热时间和速度等手段，可以减少氧化烧损现象的出现，提高生产效率和经济效益。

加热炉热效率影响因素分析及改进措施研究加热炉在工业生产中起着至关重要的作用，它能够将原材料加热到所需的温度，以满足生产工艺的需求。

加热炉的热效率直接影响着生产成本和能源消耗，因此研究加热炉热效率的影响因素，并提出改进措施，对于提高生产效率，减少能源消耗具有重要意义。

一、影响因素分析1.燃料选择：加热炉使用的燃料种类和质量直接影响着热效率。

燃料的热值和燃烧特性决定了加热炉的能源利用率。

选择高热值、低含灰量的清洁燃料能够提高加热炉的热效率。

2.炉膛结构：炉膛结构的设计和材料选择影响着燃烧空间的温度分布和传热效果。

优化炉膛结构，减少热损失，提高燃料利用率。

3.燃烧控制：燃烧控制系统的稳定性和精度直接关系着燃料的燃烧效果。

合理设计燃烧控制系统，保证燃烧的充分和均匀，可以提高热效率。

4.烟气处理：烟气中含有大量的热能，而传统的烟气处理方式往往造成了热能的浪费。

改善烟气处理系统，有效利用烟气中的热能，可以提高加热炉的热效率。

5.热损失：加热炉在运行过程中存在着各种热损失，如辐射热损失、对流热损失、烟气热损失等。

降低热损失，提高热能的利用效率，是提高加热炉热效率的关键。

二、改进措施研究2.提高燃料燃烧效率：采用先进的燃烧控制技术，确保燃料的充分燃烧，减少未燃尽物质的排放，提高热能的利用率。

3.改进烟气处理系统：在烟气处理中引入余热回收技术，将烟气中的热能转化为热水或蒸汽，用于工业生产或采暖供热，从而提高热效率，减少能源消耗。

4.加强设备维护与管理：定期对加热炉进行设备维护和巡检，及时发现和修复燃烧系统的问题，保证燃烧系统的运行稳定和高效。

5.引入智能监控系统：通过引入智能监控系统，对加热炉的热工艺参数进行实时监测和调整，以实现最佳的能源利用效果。

1. 3352mm热连轧机加热炉用燃气成本分析番禺珠江钢管(连云港)有限公司2012年7月25日由于我公司全流程钢铁项目优先建设3352mm热连轧机，在炼铁、炼钢投产前，3352mm热连轧机所需板坯需要全部外购，且只能以冷坯入加热炉的方式组织生产。

此阶段加热炉用气的选择对于建设投资和用气成本影响较大。

经多方考察和认真讨论，现做出如下对比分析和建议。

1.1. 一．加热炉燃气成本比较按单座加热炉生产能力280吨/小时，两座加热炉同时运行，年消耗220万吨钢坯，吨钢坯需热量1.34GJ(冷坯100%)考虑，计算出吨钢坯耗燃气成本和年消耗燃气的总金额，如下表：注：1．清华炉水煤浆煤气化技术的数据来源：盈德气体公司及考察山西阳煤集团丰喜肥业有限公司(盈德气体投资不含煤场的部分)；2．GE水煤浆和TPRI干煤粉煤气化技术的数据为华陆工程科技有限公司(原化六院)提供；3．发生炉煤气数据为山东义升环保设备有限公司提供(煤价取1200元/t)；4．天然气热值和价格为连云港新奥燃气公司提供。

1.2. 二．分析及建议1. 我公司3352mm热连轧项目中，加热炉加热板坯所需的燃气，无论选择上面介绍的哪种煤气，均为暂时的“过渡”，待到钢铁联合项目投产后，必将改用自产的高炉煤气。

2. 国内煤气化技术经过了20多年的发展，技术是成熟的，在化工行业应用广泛，但在钢铁企业作为燃料尚无先例。

虽然盈德气体作为一家投资公司，愿意投资煤气化项目，并负责建设和生产运营管理，但一次性投资太大，协议用气年限不少于十年，对于我公司来说是不可能的。

如果我公司自建煤气化装置，一次投资同样很大，且过渡期后该系统用于何处尚需论证。

3. 天然气是最清洁最安全的能源，与其他燃料相比，使用天然气的制造成本会偏高，但差异不是很大，且投资是最少的。

经与新奥燃气多次交流，对方已口头承诺按2.9元/m3价格为我公司供气。

因此在钢铁联合项目投产前，采用天然气作为轧钢加热炉燃料也是可行的。

轧钢加热炉问题及节能研究随着我国近些年来对能源燃料问题的关注和对于能源节约问题的越发重视。

现如今大多数扎钢厂对加热炉这一块内容的关注越来越高，其中包括对加热炉效率的如何提高、所消耗的能源如何降到最少、以及轧钢加热炉在使用和运行当中所存在的一些问题进行必要性解决等等都成为轧钢加热炉现在所面临和解决的必要问题。

然而这一问题的解决还是颇具难度的，轧钢厂加热炉一直是轧钢厂的重要机器设备，其中，加热炉的能源消耗，一直占据着扎钢厂总体能源消耗的最大部分。

现在随着我国国家推行节能减排政策，如何使轧钢厂加热炉的能源消耗降到最少，以及相关节能措施的跟进也慢慢成为众多，钢铁厂所进行研究分析的话题。

本文在此基础上，通过对轧钢厂加热炉存在的问题进行研究分析，并对加热炉的节能措施进行措施分析，以供后来学者参考。

标签：轧钢；加热炉；节能方法目前在轧钢生产过程中发现一些问题。

一是随着科技的发展，人们越来越注意到资源的匮乏，加热炉是非常耗能的设备，其使用造成能量资源大量的耗废，使生产成本偏高。

二是全球越来越关注环境保护问题，在整个生产体系中，如果控制操作不当，燃气的不充分燃烧将会导致空气污染。

因此在保证生产要求的前提下，需要对加热炉进行节能减排。

1轧钢加热炉能耗问题（1）轧钢加热炉的特性分析加热炉是整个生产体系中非常重要的设备，也是整个轧钢流程中所需能量最大的设备。

对加热炉的改进既提高了生产效率，又降低了生产成本，因此对加热炉进行节能减排具有重大意义。

虽然目前的加热炉在加热和排废气方式上已经有了很大的进步，但在实际生产中还存在耗能大的问题。

由于加热炉的特性比较特殊，很难通过严格的数学公式体现其特性。

加热炉有大惯性、热滞后很大及非线性等基本特性，又由于加热炉具有复杂的结构体系和受到各方面因素的干扰，使得加热炉是具有未知性、随机性等不确定性的复杂设备。

因此，需要从多方面考虑加热炉的节能减排的設计思路和措施。

（2）选用控制方案由于加热炉一系列的复杂特性，很难通过准确的数学模型体系体现，现在普遍使用的模糊控制不需要准确的数学模型和较多不准确的物理量，系统中出现的不清楚的现象也可以通过模糊数学来解释，因此在一定程度上是适用的。

探讨轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的途径随着钢铁行业的不断发展，轧钢加热炉已成为钢铁生产过程中不可或缺的一环。

然而，伴随着加热炉使用的增多，加热炉的能耗不断增加，加热炉的能源消耗和燃气排放也越来越高，同时增加了氧化烧损和环境污染的风险。

因此，针对轧钢加热炉的节能和降低氧化烧损问题，有必要采取有效的途径进行解决。

一、提高热效率炉子的热效率不同，加热炉对燃气的消耗也不一样。

因此，提高炉子的热效率可以降低燃气消耗量。

以下方法可提高热效率：1.加热系统的设计要合理，保证加热器官的尽量接近被加热物，减少能量损失，例如减少管程长度等。

2.增加预热段。

在物质进入加热段之前，先在预热段将物质的温度提高到一定程度，可以节约能源并提高热效率。

3.合理设置燃烧程序。

通过合理设置燃烧程序，将燃气和空气混合得更加均匀和彻底，可以提高炉子的热效率。

二、控制燃气消耗量燃气是加热炉消耗较大的能源，因此，通过控制燃气消耗量可以有效降低加热炉的能耗。

以下方法可以控制燃气消耗量：1.根据物质的需求适当降低加热炉的温度。

如果物质的需求较小，那么加热炉的温度可以相应调低，使得炉子的能耗得到控制。

2.提高加热炉的炉膛温度均匀度。

增加炉膛的加热均匀性和温度稳定性，可以在一定程度上保证物质的加热效率和燃气消耗量。

三、降低氧化烧损加热炉的氧化烧损是加热炉能源损耗的重要部分，因此，需要采取措施降低氧化烧损。

以下方法可以降低氧化烧损：1.减缓空气速度。

空气速度过快将加速物质中的氧化作用进程，加剧氧化烧损。

因此，可以通过降低空气速度来降低氧化烧损。

2.合理设置物质进出口。

物质进出口的设计应该合理，尽可能避免物质在进出口处停留的时间过长，从而使加热和冷却的速度适中，减少氧化反应的损失。

3.加强燃烧控制。

燃烧控制可以通过合理控制燃气和空气的配比来实现，使得燃气的燃烧均匀，同时控制燃气回收能力，减少氧化烧损的损失。

四、采用新型技术随着工业技术的不断更新迭代，各种新型技术也在加热炉领域不断涌现。

探讨轧钢加热炉问题及节能问题摘要：轧钢企业作为我国工业领域中不可缺少的重要组成部分，对于现代化城市发展有着极为重要的作用，在日常运营的过程中，对于加热炉设备有着极高的依赖性。

从轧钢系统来看，加热轮的存在能够对已经处于热装状态的钢坯进行二次加热，从而确保后续工作能够得到有效保障。

但是，就目前来看，我国轧钢企业在加热炉的使用方面往往会出现不同程度的问题，过度消耗能源，从而导致企业自身的经济效益始终无法得到有效保障。

关键词：轧钢系统；加热炉；节能问题现如今，随着我国科学技术水平的不断提升，对于钢铁产品的应用要求也越发严格，这需要相关企业加强相应的加工能力，同时为了避免不必要的能源消耗，轧钢企业还要通过合理手段进行设备的调整，以此来确保轧钢的生产成本能够满足企业经济运营需求。

在这一过程中，如何缓解加热炉所产生能耗现象则是当前轧钢企业所要重视的一大因素，一旦人员在施工过程中出现操作问题，不但会导致空气出现较为严重的污染现象，同时还会对企业自身带来巨大的经济损失。

一、轧钢加热炉能耗问题（一）轧钢加热炉的特性问题轧钢企业之中，生产系统本身具备着周期性，这种类型的生产模式在进行运营过程中，对于加工设备是极为依赖的。

以轧钢系统而言，则会更加偏向于对加热炉的应用，该设备的能量需求相对较多，虽然能够有效提高生产效率，但是在运行的过程中，仍然还会出现能耗过大的情况，从而导致企业的经济效益无法达到预期标准[1]。

不仅如此，因为加热炉本身具有相对特殊的应用特性，在进行实际操作的过程中，很容易会受到外界因素的干扰，无论是在惯性还是滞后性上都会发生改变，因而在进行生产作业的过程中，相关人员往往会面临因加热炉未知特性与不稳定性所爆发的各种问题，从而导致节能减排效果始终不尽如人意。

（二）应用问题在对加热炉开展实际应用的过程中相关人员往往需要面临数学模型无法有效体现的现象。

在当今背景下，人们在应对数据与物理内容的过程中，往往会选用模糊计算方法完成相应的工作，即便是生产系统中出现无法了解的现象，也会选用模糊学来加以叙述，这种方法具有极高的通用性，但是，加热炉本身是需要进行加热的，在整个燃烧阶段都会产生较为明显的强耦合性，倘若是通过模糊计算方法来对其进行控制，最终效果无法得到有效保障[2]。

探讨轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的途径随着资源的日益稀缺和能源价格的不断上涨，节能成为了各行各业关注的焦点。

轧钢加热炉作为钢铁生产过程中的重要设备，其能耗占整个生产过程中的较大比例。

如何降低轧钢加热炉的能耗并节约能源，成为了轧钢企业迫切需要解决的问题。

本文将就轧钢加热炉的节能以及降低氧化烧损的途径进行探讨。

我们可以通过改进加热方式和加热介质来降低轧钢加热炉的能耗。

目前，常用的加热方式主要有电阻加热、燃气加热和电弧加热等。

电阻加热由于其能耗高以及对设备的依赖性强，导致了其在轧钢加热炉中的使用受到了限制。

可以考虑采用燃气加热或者电弧加热等方式来改善能耗。

在选择加热介质时，也需要考虑到不同介质的热传导效果以及成本等因素。

通过合理选择加热方式和加热介质，在满足加热需求的同时降低能耗，从而实现节能效果。

优化加热炉的结构和设计也是降低能耗的重要途径。

加热炉的结构设计应当合理，在提高加热效率的同时降低能量损失。

增加炉膛的密封性，减少热能的散失；设置合适的隔热层，提高炉体的保温性能；设计合理的燃烧室和烟气排放系统，提高燃烧效率，减少废气排放等。

通过优化结构和设计，可以最大程度地提高加热炉的能效，降低能耗。

加强节能管理和监控也是降低能耗的重要手段。

通过对加热炉的节能管理和监控，可以实时了解其能耗情况，并及时采取相应的措施进行调整。

可以根据生产情况和用能需求，合理调整加热炉的工作参数，提高运行效率。

加强对加热炉操作人员的培训，提高其节能意识和技术水平，也是节能管理的重要环节。

在降低氧化烧损方面，我们可以通过采取一系列措施来减少炉内氧化反应的发生。

可以通过减少加热时间和加热温度的方式来降低氧化烧损。

加热时间和加热温度过高会导致钢材表面出现脱碳和氧化等现象，从而增加炉内氧化烧损。

在加热过程中，应合理控制加热时间和加热温度，避免过高，从而减少氧化烧损。

可以通过改变加热炉燃料的方式来降低氧化烧损。

可以使用含有还原性气体的燃料，如氢气和甲烷等，来减少氧化反应的发生。

煤气热值波动对轧钢加热炉的影响分析与解决方法加热炉的是冶金行业的关键设备之一，加热炉性能的好坏直接影响到产品质量的好坏，而加热炉燃料是影响加热炉性能的重要因素，因此根据生产需求合理控制、及时调整加热炉燃料热值、压力、成份、流量等参数是提高加热炉效率的有效措施。

目前，全国钢铁企业轧钢厂加热炉用气的类型主要有：发生炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、混合煤气（高焦混合、高焦转混合等）、天然气等，其中使用类型最多的是发生炉煤气、高炉煤气和混合煤气。

但是在实际生产过程中，因为煤气发生量和使用量变化（高炉休风或待料时，煤气消耗增大；高炉换炉或焦炉换向煤气剩余大量煤气；各轧钢厂加热炉规格、品种、产量发生变化时，均会造成煤气使用量及总管压力波动。

）、高焦转混合煤气使用配比不稳定、煤气缓冲用户能力不足等因素都会影响煤气热值的大幅波动，而煤气热值的大幅波动又会对轧钢加热炉造成不小的影响。

一、热值波动对轧钢加热炉的影响加热炉内的气氛控制是根据目标热值为2300×4.18KJ/m³的高、焦炉混合煤气理论空燃比，使空、煤气体积流量按此系数所确定的比例进行变化。

而煤气热值的波动，会使理论空气量发生变化，在现有的以固定空、煤气体积流量的燃烧控制方式下，无法补偿煤气热值波动所引起的炉内煤气燃烧实际空气过剩系数的波动，致使加热炉空燃比例不合理：空燃比例小会造成炉温低，冷坯升温加热时间长，加热炉加热能力低；空燃比例大则烟气带走热量损失多，单位燃烧高。

1、影响加热炉生产率在轧钢加热炉内为了达到1300~1400℃的高温，需要理论燃烧温度在1800~1850℃以上，这就需要综合地考虑燃料的种类、预热温度和在某一空气系数下能保证完全燃烧的控制操作系统和设备。

图1.理论燃烧温度t理达1800℃时各种燃料所需空气预热温度和空气系数焦炉煤气2-重油3-天然气4-烟煤5-混合煤气6-发生炉煤气7-混合煤气8-高炉煤气由图1可知，目前国内连续式加热炉以使用混合煤气、发生炉煤气及高炉煤气等为主，空气过剩系数应控制在1.05~1.15间，方可提高理论燃烧温度。