低热值煤气双蓄热技术在薄板坯连铸连轧的应用

蓄热式燃烧技术在加热炉中的应用一、引言蓄热式燃烧技术自20世纪90年代从国外引进到国内，被广泛应用于钢铁行业，特别是在轧钢加热炉的应用上，通过不断消化吸收和创新改进，在节能减排方面取得了突出的成效。

高炉煤气作为高炉炼铁的副产品，由于热值低，常规情况下不能形成稳定燃烧，大量多余的高炉煤气不得不直接放散，造成了大气污染和能源浪费。

通过蓄热式燃烧技术的应用，将高炉煤气、助燃空气双蓄热后，能使高炉煤气及空气达到1000℃的高温，从而形成良好的燃烧效果。

该技术在轧钢加热炉上的应用取得了显著效果，将原先放散的高炉煤气变废为宝，降低了钢铁企业的整体能耗，减少了大气污染。

本文结合加热炉的设计工作实际，从烧嘴结构形式、火焰组织、换向阀优化布置等方面，探讨蓄热式燃烧技术在加热炉上的应用。

二、概况大冶某钢铁公司有一台高炉煤气双蓄热式加热炉，由我公司设计建造，于2019年元月建成投产，采用高炉煤气作为燃料，低热值为850×4.18kJ/Nm3，设计产能为120t/h（冷坯），主要钢种有10#，20#，45#，40Cr，Q345B，27SiMn，37Mn5等，钢坯规格主要有：150×150×7000—9000mm、180×220×7000—9000mm。

钢坯出炉温度为1200℃，单位热耗：≤1.3 GJ/t，氧化烧损：≤1％。

在设计中，我们采用的炉型为高炉煤气、空气双蓄热步进式加热炉，进出料方式为侧进侧出，单排布料，炉底水管冷却方式为汽化冷却，炉底步进机构由液压驱动，燃烧控制方式采用了先进的全分散脉冲燃烧控制技术。

三、蓄热式烧嘴的结构形式蓄热式烧嘴是蓄热式燃烧技术核心设备，主要由喷嘴、蓄热室、气室组成。

喷嘴是燃气和助燃空气喷入炉内的通道，也是烟气被吸入蓄热室的入口。

蓄热室内安装有挡砖和蜂窝体，挡砖为多孔的刚玉质砖，安装在靠近喷嘴的前端，对蜂窝体起到稳定和保护的作用。

蜂窝体一般采用刚玉莫来石质材料制成，其比表面积大，是蓄热小球的3-4倍，换热效率高，结构紧凑，受到越来越多用户的青睐和选择。

浅谈轧钢生产中应用的新技术新工艺近年来，轧钢生产中所涌现的新技术、新工艺主要是围绕节约能源、降低成本、提高产品质量、开发新产品所进行的。

这些技术的应用可极大地提高产品的竞争能力。

一、以节能降耗为目标的新技术1.连铸坯热送热装技术连铸坯热送热装技术是指在400℃以上温度装炉或先放入保温装置，协调连铸与轧钢生产节奏，然后待机装入加热炉。

在轧钢采用的新技术中热送热装效益明显，主要表现在：大幅度降低加热炉燃耗，减少烧损量，提高成材率，缩短产品生产周期等。

连铸坯热送热装技术的实现还需要以下几个条件：（1）质量合格的连铸板坯；（2）工序间的协调稳定；（3）相关技术设备要求，如采用雾化冷却、在平面布置上尽可能缩短连铸到热轧之间的距离、通过在输送辊道上加设保温罩及在板坯库中设保温坑等；（4）采用计算机管理系统。

根据国内目前的实际情况分析，需要继续推广该技术，己经采用的轧机应当在提高水平上下功夫。

通过加强管理保证该技术的连续使用，不断提高热装率和提高热装温度，同时进行必要的攻关，解决由于采用热装技术以后，产生的产品质量不稳定问题。

2.薄板坯连铸连轧技术薄板坯连铸连轧是20 世纪80 年代末实现产业化的新技术，是钢铁生产近年来最重要的技术进步之一。

根据国外的统计，目前薄板坯连铸连轧生产线可以生产的品种主要有：低碳钢、低合金钢、普通管线钢、可热处理钢、弹簧钢、工具钢、电工钢、耐磨钢和部分不锈钢等。

现在，薄板坯连铸连轧厂可以覆盖大多数的热轧带钢的品种范围，但是一些高性能要求和高附加值的品种还不能生产。

国外正在进行扩大品种的研究工作，希望在短时间内能够使薄板坯连铸连轧的产品覆盖更多传统轧机生产的热轧带钢。

目前的发展工作主要集中在低碳和超低碳深冲钢的生产、高牌号管线钢的生产、高强度钢的生产等几个方面。

增加薄板坯连铸连轧品种所采取的主要措施归结起来主要有：改进电炉原料结构，普遍进行铁水预处理，加强钢水精炼，配备真空精炼设备，从根本上改善钢水的纯净度；改进结晶器的结构；二冷普遍采用轻（软）压下技术，并根据钢种、铸速对二冷区域轻（软）压下的起、终点、压下量及压下速率进行智能化控制；加大铸坯厚度以增加压缩比，提高浇铸过程中结晶器液面的稳定性；进行粗轧；多次高压水除鳞；进行铁素体轧制等7 个方面。

短流程连铸连轧成套装备的节能减排与碳排放控制随着环境保护意识的不断提高和全球气候变化问题的日益严重，节能减排和碳排放控制正逐渐成为各个行业发展的重要目标。

在钢铁行业中，短流程连铸连轧成套装备的应用已经成为一种节能减排的重要手段。

本文将重点探讨短流程连铸连轧装备如何实现节能减排，以及控制碳排放的有效措施。

短流程连铸连轧装备是指将连铸和连轧两个工序进行一体化布局，大大缩短了生产流程，减少了能源消耗和污染物排放。

首先，短流程连铸连轧装备通过减少传统炼钢工序中的物流环节，提高了生产效率，降低了能源的消耗。

其次，短流程连铸连轧装备采用先进的连铸技术，使得钢坯的质量更加均匀稳定，能够减少下游连轧工序中的材料损失，提高了产品的利用率。

为了进一步实现节能减排和碳排放控制，短流程连铸连轧装备可以采取以下措施。

首先，可以优化炉料的配比和炉渣的组成，减少煤的使用量，并且通过回收利用废渣等副产物，减少固体废物的排放。

其次，可以采用高效的能源回收系统，将产生的热能用于加热工艺水等回收利用，减少能源的浪费。

另外，还可以改进连铸工艺，减少结晶器摩擦力降低抛丸用水量以及降低抛丸用水的使用次数，从而降低水的消耗和废水的排放。

除了以上措施，还应注重管理和技术创新。

首先，应加强对短流程连铸连轧装备的维护和管理，定期进行设备检查和维修，并建立完善的运行监测系统，及时发现和解决设备故障和能源浪费等问题。

其次，应积极推动技术创新，引进更加先进的设备和工艺，提高装备的效率和产品质量，并减少能源消耗和碳排放。

此外，还应加强对人员的培训和安全意识教育，提高员工对环保工作的重视程度，确保装备的安全运行和环境的整洁。

在政策层面上，政府应制定相关法规和标准，鼓励和支持钢铁企业引进短流程连铸连轧装备，并提供财政和税务方面的优惠政策。

同时，政府还应加大对环保科研和技术创新的支持力度，推动相关技术的研发和应用，提高钢铁行业的整体环保水平。

总结起来，短流程连铸连轧成套装备通过减少生产流程，提高生产效率，降低能源消耗和污染物排放，已成为钢铁行业实现节能减排和碳排放控制的重要手段。

薄板坯连铸连轧设备生产热轧薄宽钢带的能量消耗模型能源消耗在工业生产中扮演着重要的角色，并且对环境产生着直接的影响。

在薄板坯连铸连轧设备生产热轧薄宽钢带的过程中，能源消耗模型的建立和优化对于提高生产效率、降低能源消耗和减少对环境的影响至关重要。

薄板坯连铸连轧设备是一种常见的工业设备，其主要用于将加热后的钢坯铸造成所需的薄宽钢带。

在这个过程中，能源消耗主要来自于原料的预热加热、连铸连轧设备的运行和辅助设备的能源消耗。

首先，预热加热是薄板坯连铸连轧设备生产热轧薄宽钢带过程中最主要的能源消耗环节。

在该环节中，燃气燃烧器或电炉用于将原料加热至合适的温度，以便于后续的铸造和轧制。

因此，准确计算和优化预热加热过程的能源消耗是至关重要的。

这可以通过建立预热加热能量消耗模型来实现，该模型将考虑燃气或电能的使用量、热效率以及预热加热过程中的损耗。

其次，连铸连轧设备本身的能源消耗也是需要考虑的重要因素。

连铸连轧设备在运行过程中需要消耗一定的电力和燃料，这主要用于设备的驱动和操作。

为了准确计算和优化能源消耗，可以建立连铸连轧设备能源消耗模型。

该模型将考虑到设备运行的时间、能耗、产量以及设备的效率指标。

此外，辅助设备的能源消耗也需要纳入考虑的范围。

辅助设备如水冷系统、压缩空气系统等在薄板坯连铸连轧过程中起到了重要的作用。

然而，这些设备也需要消耗一定的能源。

因此，建立辅助设备能源消耗模型可以帮助我们了解并优化能源的使用效率。

总之，薄板坯连铸连轧设备生产热轧薄宽钢带的能源消耗模型的建立和优化对于提高生产效率、降低能源消耗和减少对环境的影响具有重要意义。

准确计算和优化预热加热过程、设备运行和辅助设备的能源消耗可以帮助企业降低生产成本、提高资源利用率，并且对环境产生的负面影响有所降低。

在这方面，技术的创新和工艺的改进都可以起到关键的作用。

通过建立能源消耗模型并结合生产实际情况进行优化调整，可以实现生产过程的高效、低能耗、环保。

同时，建议加强能源管理和监测，定期监控和分析能源消耗数据，及时发现问题和改进措施，不断提升能源消耗效率，促进可持续发展。

薄板坯连铸连轧工艺技术发展的概况摘要：薄板坯连铸连轧工艺问世这么多年来发展迅速,CSP、ISP、FTSR为代表的各种工艺技术的发展各具特色。

总的发展趋势是,提高铸机生产能力充分发挥后部连轧机的生产能力；改进品种质量,提高产品的市场覆盖率；采用无头轧制工艺、生产超薄规格产品,以取代部分冷轧产品的市场；应用范围扩大,越来越多的在以高炉铁水为原料的大型联合企业中得到应用,为该工艺的发展开拓了更广阔的前景。

关键词：薄板坯连铸连轧发展趋势1 前言薄板坯连铸连轧是20 世纪80 年代末开发成功的生产热轧板卷的新技术，该项技术发展很快，世界各钢铁发达国家已相继开发了各具特色的薄板坯连铸连轧技术，主要有SMS 开发的CSP（CompactStrip Production）、DEMAG 的ISP（Inline Strip Production）、日本住友的QSP（Quality Slab Production）、达涅利的FTSR（Flexible Thin Slab Rolling）和VAI 的CONROLL（Continue Rolling）以及美国蒂金斯（Tippins）的TSP（Thin Slab Production）等6 种类型。

图2典型的薄板坯连铸—连轧热带钢生产线薄板连铸连轧工艺与常规的工艺相比,由于它具有节能、投资省、生产周期短、劳动成本低及适应性强等优点,故引起了全世界的重视。

据统计全球各地已建成投产及在建的薄板坯连铸共约50流,总生产能力为5228万t/a。

2 几种主要类型的技术特点及其发展2.1 CSP工艺技术世界第一条CSP生产线薄板坯连铸连轧生产线已于1989年建成投产,因其工艺开发早,技术成熟,工艺及设备相对较简单可靠,故实际应用也最多。

至1997年末,SMS已签定的合同已有27流铸机。

CSP技术的主要特点是采用立弯式铸机漏斗形结晶器,最初的铸坯很薄,一般为40～50mm,未采用液芯压下,后部设辊底式隧道炉作为铸坯的加热均热及缓冲装置,采用5～6架精轧机,成品带钢最薄为1～2mm。

低热值煤气燃气轮机的设计与制造技术概述低热值煤气燃气轮机作为清洁能源利用的重要手段之一，在能源行业中扮演着重要角色。

本文将重点探讨低热值煤气燃气轮机的设计与制造技术，旨在提供一些有关该领域的技术细节和进展。

本文将从低热值煤气特性、燃气轮机设计原理、制造工艺等几个方面进行阐述。

低热值煤气的特性低热值煤气是指煤矿开采或其他煤气化过程中产生的气体，其热值低于常规天然气。

低热值煤气通常含有二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氮气等成分，同时还含有杂质如硫化氢、氨等。

燃烧低热值煤气时，需要解决其燃烧性能不稳定、热值低、含硫量高等问题。

低热值煤气燃气轮机的设计原理低热值煤气燃气轮机的设计目的是充分利用低热值煤气的能量，提高能源利用效率。

设计时需要考虑以下几个关键因素：1. 燃烧稳定性：由于低热值煤气的成分不稳定，燃烧过程容易产生振荡或喷射火焰现象。

设计时需要通过优化燃烧室结构、调整燃气与空气的混合比例等措施来实现燃烧的稳定性。

2. 热值提升：低热值煤气的热值相对较低，需要通过合理的技术手段提高其热值。

常见的方法包括燃烧增温、废热回收等。

3. 硫化氢处理：由于低热值煤气中硫化氢含量较高，对燃气轮机内部设备具有腐蚀性，需要采取相应的处理技术来降低硫化氢含量，减少对设备的损伤。

制造工艺低热值煤气燃气轮机的制造工艺与常规燃气轮机类似，需要考虑特殊的材料选用和工艺处理，以应对低热值煤气的特殊要求。

1. 材料选用：由于低热值煤气中可能含有腐蚀性成分，燃气轮机需要采用耐腐蚀材料来保证设备的寿命和可靠性。

常见的材料有锆合金、耐火陶瓷等。

2. 设备密封：低热值煤气中含有大量的杂质和湿气，容易导致设备密封部件的磨损和泄漏。

制造过程中需要优化设备的密封设计，并采用高性能密封材料。

3. 燃气净化：低热值煤气中的杂质会对设备的正常运行产生影响，因此需要对燃气进行净化处理。

常见的净化方法有吸附剂、催化剂等。

最近的发展和前景近年来，随着清洁能源的不断发展和低热值煤气的广泛应用，低热值煤气燃气轮机的设计与制造技术也取得了一系列重要的突破。

论薄板坯连铸连轧与传统板带轧制的区别1 铸坯质量薄板坯连铸连轧具有凝固组织致密、中心疏松小、中心偏析轻微、柱状晶细小及二次枝晶臂间距小、头尾温差晓等特点，所以从理论上分析，薄板坯连铸连轧生产薄规格的热带具有独特的优势。

但薄板坯连铸连轧也存在铸坯表面质量不高、产品覆盖范围较小的特有的一些痼疾。

对薄板坯连铸连轧而言，表面质量是影响其产品质量档次的主要原因之一。

在生产中常见的缺陷有表面夹渣、表面纵向裂纹等。

对于薄板坯而言，由于铸坯厚度薄，宽厚比大，铸坯表面积大，需用的保护渣量大，如果保护渣选用不当，熔点高的保护渣来不及熔化，可能导致夹渣；结晶器开口度小，固态保护渣熔化的空间小，增大了液面紊流，易于把保护渣卷入钢液。

薄板坯的纵裂纹一方面与凝固坯壳表面受到的各种应力有关，如初始坯壳在结晶器内受到温差引起的热应力、钢水的静压力、静压力与凝固坯壳收缩应力产生的动摩擦力及液面波动产生的弯曲应力，以及连铸过程的拉应力。

另一方面，薄板坯纵裂纹的形成与铸坯凝固组织有关。

在薄板坯连铸过程中，通常在铸坯皮下2～3 mm处由于凝固速度快，杂质元素来不及析出便发生凝固，而当凝固前沿推进到柱状晶区域时，出现杂质元素的富集析出，使该区域的熔点降低从而形成低塑性区，在极小的外力作用下也会成为裂纹源进而发展为皮下裂纹，皮下裂纹延伸到铸坯表面形成细小的纵裂纹缺陷。

纵裂纹开始于树枝晶，结束于柱状晶与树枝晶之间，沿树枝晶生长方向扩展。

薄板坯的氧化铁皮在板坯表面很薄并且很粘，氧化铁皮很难去除，因而用薄板坯生产热带动表面质量一直是个比较大的问题。

薄板坯连铸连轧工艺与传统工艺相比，具有不同的热历史及组织转变特征。

晶器内的冷却强度远大于传统的板坯，其二次和三次枝晶更短，薄板坯原始的铸态组织晶粒比传统板坯更细、更均匀。

在传统厚板坯的情况下，铸坯的最大晶粒尺寸约2000-3000微米。

为在薄板坯的情况下，铸坯的最大晶粒尺寸约为1000微米。

同时由于冷却强度大，薄板坯的微观偏析也可得到较大的改善，分布也更均匀。

高炉煤气双蓄热技术如何解决特钢的缓慢升温问题李恒闽1王均2谢善清21 石家庄钢铁有限责任公司设计所2 北京神雾热能技术摘要：本文论述了特钢生产中缓慢升温的问题和对设备改造的专门要求，对提出的几种方案进行了比较和讨论。

关键词：高炉煤气；双蓄热技术；专门钢；缓慢升温1 前言特钢中有大多的钢种对低温段的升温速度都专门敏锐，有些钢种对脱碳的程度也有专门严格的要求。

对脱碳的操纵要紧是在950～1150℃温度之间进行的，因此任何煤气种类的蓄热式燃烧技术遇到的问题差不多上一样的，而且由于高的燃烧温度和横向烟气流淌方向，使得蓄热式加热炉较传统的燃烧工艺更能较好的解决脱碳问题，因此在此对这一问题不做讨论。

以下要紧讨论特钢中部分钢种要求的缓慢升温问题对高炉煤气双蓄热燃烧工艺提出的挑战。

我们明白，高炉煤气由于热值较低（而且越来越低）存在着低温燃烧不稳固问题，大多的实践证明，当环境温度低于750℃时高炉煤气不能自燃，当环境温度低于600℃以下时，已燃烧的高炉煤气甚至会显现自熄现象而造成危险事故。

而部分对升温有要求的钢种要求在550℃以下时缓慢升温，而对应的一样都要求进炉炉温不能超过700℃，钢坯的断面越大要求的升温速度越低，入炉炉温也越低。

这就造成了一个问题，近年来已得到广泛应用的高炉煤气双蓄热式加热炉因烟气被全部利用使得无富余烟气流向炉尾，因此关于预热段就没有保留无烧嘴区的必要了，因此新建的该类加热炉都以炉子短，炉底强度大而著称，连炉尾的温度大都在1000℃以上，整个加热炉在炉型上看起来确实是一个室式炉子。

如此的入炉温度明显不能满足特钢的加热工艺需要，而假如硬是把炉尾加一个低温段使炉温低于800℃，则就会遭到不稳固燃烧问题，专门是在因为换向而频繁断火的专门燃烧方式下其危险性就更为严峻。

因此，如何解决高炉煤气双蓄热技术与特钢加热工艺之间的矛盾，是一个亟待解决的问题。

2 方案探讨目前广泛存在着如此的一些解决方法或理论它们都有一定的道理，但也都存在有一些不足之处。