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日照某钢铁公司H型钢厂双蓄热步进梁式加热炉大修技术方案作者：王媛媛刘志军来源：《科学与财富》2013年第12期摘要：日照某钢铁有限公司的双蓄热步进梁式加热炉存在若干问题，需要大修，我公司根据其步进式加热炉的问题，做出了技术改造方案。
关键词：大修；改造方案一、概述我公司收到日照某钢铁有限公司的传真，传真里提到目前步进式加热炉存在的若干问题：⑴加热能力不足；⑵炉墙内倾；⑶烧嘴砖设计问题；⑷烧损严重，平均每天出氧化铁皮7～8吨；⑸烧嘴四周窜火；⑹炉顶扼流拱发红；⑺活动梁立柱串动；⑻水梁立柱温度过高，2006年4月28日出现52℃的高温；根据以上问题的提出和最近的生产统计，现将以上问题的解决方案说明如下：二、关于以上问题的分析⑴关于加热能力不足；根据2011年3～5月份的生产统计：日照某钢铁有限公司H型钢厂三月份轧机轧坯为81373.8吨；四月份轧机轧坯为85156.399吨；五月份轧机轧坯超过90000吨，其中五月份最高小时产量高达185t/h；以上三个月的生产数据是轧机的轧制量，还不包括第一架轧机故障后的回炉钢；根据以上三个月的生产统计，目前日照钢铁有限公司H型钢厂步进梁式加热炉已经具备年产110万吨的生产能力。
加热炉原设计能力为最大120t/h，所以加热炉目前生产能力不足是相对于日照钢铁有限公司H 型钢厂明年生产规模150万吨、单台炉子要具备年产130吨的能力不足，目前加热炉的生产能力已超过了原设计能力。
⑵关于炉墙内倾炉墙内倾在其它工程中很少出现，炉墙内倾我个人认为原因有以下两个：A：加热炉烧嘴四周在加热炉投产一年后有四周冒火现象，在处理烧嘴四周冒火时，采用压浆机压浆密封对炉墙造成很大的损害，简单计算如下：根据压浆时的工况，压浆时以工作压力2.5kg/cm2计算，炉墙每平方米要承受25吨的压力，烧嘴四周的锚固砖或者焊接的挂钩必坏无疑，这是造成炉墙内倾的根本原因。
B：加热炉燃料中添加大量的转炉煤气，在生产过程中出现多次“放炮现象”，由于上部钢结构为框架结构，结构强度较大，炉墙相对钢结构而言较为薄弱，煤气烧嘴内部放炮对炉墙的损害不言而喻。
107管理及其他M anagement and other蓄热式加热炉常见问题及解决方案张修宁，徐朝辉，刘金花摘要：近年来，蓄热式燃烧技术因具有较好的节能效果在工业化国家的钢铁、有色、建材等高温工业炉窑中的应用呈现迅猛发展的势头。
自上世纪80年代中期以来，我国工业炉窑节能状况不断得到改善。
但工业炉窑节能减排、污染控制及治理始终是钢铁企业的重中之重，各种新的节能技术也不断涌现出来，如黑体节能技术、激光在线气体分析仪精确燃烧控制系统等，而蓄热式燃烧技术应用较为广泛，本文主要阐述蓄热式加热炉使用过程中常见问题及解决方案。
关键词：加热炉；蓄热式燃烧技术；解决方案1 概述重庆钢铁热卷线共有三座大型步进梁式蓄热式加热炉，炉长43.5m、炉子内宽11.7m，设计产能为冷装270t/h，热装300t/h。
加热炉采用空气蜂窝体单蓄热式烧嘴的空气单蓄热炉型，另配备煤气预热器，利用烟气余热将煤气预热到300度左右。
全炉共分6个供热段，每段采用蓄热烧嘴侧向供热，同时设一不供热的热回收段，有效回收常规排烟余热。
2 蓄热式燃烧技术简介蓄热燃烧技术又称高温空气燃烧技术，全名称为：高温低氧空气燃烧技术（High Temperature and Low Oxygen Air Combustion-HTLOAC），也作HTAC （High Temperature Air Combustion）技术，也有称之为无焰燃烧技术（Flameless Combustion）。
通常高温空气温度大于1000℃，而氧含量低到什么程度，没有人去划定，有些人说应在18%以下，也有说在13%以下的。
蓄热燃烧技术原理如图1所示：当常温空气由换向阀切换进入蓄热室1后，在经过蓄热室（陶瓷球或蜂窝体等）时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉膛温度低50℃～100℃），高温热空气进入炉膛后，抽引周围炉内的气体形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料（燃油或燃气），这样燃料在贫氧（2%～20%）状态下实现燃烧；与此同时炉膛内燃烧后的烟气经过另一个蓄热室（见图中蓄热室2）排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热体时将显热传递给蓄热体，然后以150℃～200℃的低温烟气经过换向阀排出。
本钢特钢厂蓄热式烧嘴步进梁式加热炉的应用摘要：介绍了本溪钢铁集团公司特钢厂蓄热式烧嘴步进梁式加热炉的特点、技术性能参数及对该炉的控制和管理情况，并介绍了蓄热式燃烧系统的主要特征。
该炉投产后，加热能力、加热质量大幅提高，氧化烧损及煤气排放量大幅降低。
关键词：步进梁式加热炉；燃烧系统；蓄热式烧嘴1 加热炉的特点本溪钢铁集团公司特钢厂新建2座单(双)排装料、加热能力为120t／h(冷料)的步进梁式加热炉。
该炉采用先进的高温空气蓄热式燃烧技术。
1．1 采用新型空气单预热蓄热式烧嘴采用新型空气单预热蓄热式烧嘴，燃烧组织更优化，可在钢坯上下表面形成微还原性气氛，减少氧化烧损；采用允许工作温度达1600℃的高级蜂窝状蓄热体材料，传热特性好，使用时间长；烧嘴的金属部件远离高温区，烧嘴使用寿命长，维护工作量少。
1．2采用多段炉温控制系统炉温控制分为均热段、第1加热段和第2加热段，各段之间用隔墙隔开，可灵活、准确地控制各段炉温和空、燃比，实现各种加热工艺和炉温制度，使燃料燃烧过程更加可控，提高燃料利用率。
换向系统也相应分为3段控制，还可分成更多的组段错开换向，使换向对炉温、炉压以及空煤气系统压力的波动影响减小。
1．3具有多种节能措施(1)采用高效蓄热式预热技术，可将助燃空气预热到1000"C以上，排烟温度降至140℃；(2)垫块的错位和采用高温Co合金垫块，有效减少了钢坯黑印，间接减少了燃料消耗；(3)合理的炉内水梁支撑，力求减少冷却管的面积，同时水梁采用双层绝热包扎，以减少冷却水带走的热量；(4)采用优化设计的复合炉衬砌筑结构，减少了散热损失，提高了炉子使用寿命；(5)配备了先进的自动化系统，可集中控制管理加热炉各系统和整个加热过程，确保了空燃比和合理的炉压控制，提高了炉子的热效率；(6)加热炉采用多段炉温自动控制系统，可灵活调节各区段的供热量，以实现最低能耗；(7)采用高效液压系统，可节约能源，并具有轻抬轻放和安全自锁功能。
首秦宽厚板工程步进梁式加热炉加热炉参数：炉子用途板坯轧制前加热加热钢种普碳钢、低合金钢、优碳钢钢坯规格厚度150~320mm宽度1500~2400mm长度2500~4100mm炉型双蓄热步进梁式加热炉装出料方式托钢机端头进料托钢机端头出料钢坯入炉温度冷装:室温钢坯出炉温度950~1280℃炉子加热能力冷装额定230t/h 冷装最大275t/h炉子有效长度53810mm炉子总长55310mm炉膛内宽9300mm炉子总宽10300mm装出料辊道中心线距离61510mm燃料种类高炉煤气燃料低发热值750×4.18kj/Nm3燃烧器形式空煤气双预热组合式蓄热式烧嘴空气煤气预热温度≥1000℃单位热耗1.2GJ/t坯额定煤气消耗量88040Nm3/h额定空气消耗量59870Nm3/h额定烟气生成量135863Nm3/h步进梁冷却方式气化冷却固定梁根数4根活动梁根数4根步进机械数量2套步进机械形式全液压驱动双层框架滚轮斜轨式步进梁行程升降200mm、水平600mm步进周期45秒宝钢宽厚板加热炉1加热炉用途板坯轧制前加热2加热钢种管线钢板、造船钢板、锅炉钢板、结构钢板、容器钢板、耐侯钢板工程机械钢等3板坯尺寸mm初轧坯厚:120、160、320、400 连铸坯厚: 220、250、300 初轧坯宽:1300、1550 连铸坯宽:1300～2300，200进级初轧坯长:2600～4800 连铸坯长:2600～48004板坯质量t初轧坯单重3.16～23.2t 连铸坯单重5.7～25.2t5标准板坯尺寸mm250³1700³39006炉型双排装料、节能型，8段自动控制7炉子有效长³内宽m51.9³10.78炉子生产能力t/h额定：265 最大：3259单位炉底面积产量kg/m2.h62310装入温度℃冷装：20；热装：400-70011出炉温度℃900～125012燃料种类及热值kJ/m3燃料为高焦、高天、高焦天混合煤气热值分别9211、10218和971113最大燃料消耗Nm3/h5300014单位热耗kJ/kg1380（额定产量，碳钢冷坯）15最大空气消耗Nm3/h11766016空气预热器型式带插入件管状17空气预热温度℃554（最大）18最大烟气量Nm3/h16006019装料方式装钢机20出料方式出钢机21步进梁布置直型布置22步进梁传动方式全液压传动23步进梁运动周期s5024步进机械数量套/炉2鄂钢宽厚板加热炉有效长度 55100mm砌砖长度 56400mm有效宽度 9300mm砌砖宽度 10340 mm板坯尺寸（长）一期：2400～4100 mm（宽） 1200～2300 mm（200mm进级）（厚） 200、250、300mm炉底有效面积 512.43m2有效炉底强度537 kg/(m2•h)设计能力额定200t/h；最大240t/h燃料类型高焦混合煤气供热燃料热值 1280×4.18kJ/Nm3燃料用量（额定）46900 N•m3/h煤气接点压力 10kPa空气用量 56300Nm3/h空气蓄热温度 1000℃空燃比 1.2～1.25换热后废气温度小于150 ℃烘炉燃料热值 1800×4.18kJ/Nm3蓄热体类型蜂窝体换向方式分散控制烧嘴型式双蓄热式在中国，目前海绵铁行业的生产主要采用煤基隧道窑罐式法，本工艺的技术比较成熟，也比较稳定，近年来随着我国钢产量的日益巨增，海绵铁的需求量也越来越大。
盘螺生产线简介日照钢铁盘螺生产线2009年10月目录第一章盘螺生产线工艺流程及工艺控制特点 ................................................................................... 错误!未定义书签。
一、盘螺生产线简介........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、生产工艺及产品结构................................................................................................................... 错误!未定义书签。
三、主轧线工艺流程及先进技术 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
1、生产线工艺流程：..................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2、采用先进技术............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
管理及其他M anagement and other 蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析高 阳摘要：当前许多钢厂的轧钢产线加热炉仍使用的是三段式步进蓄热加热炉，与其他类型加热炉相比，三段式步进蓄热加热炉具有加热均匀，温度可控，余热可回收，废气排放量低、燃料选择面广等优点，适合高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、天然气等各种燃料，并且可以有效利用本厂产生的高炉煤气、焦炉煤气或者转炉煤气等作为燃料，既保证了加热质量，有效降低钢坯的氧化烧损，又实现了节能减排，降本创效，受到了国内许多钢厂的青睐。
本文主要介绍了蓄热式加热炉及蓄热燃烧技术的原理，并简述了蓄热式加热炉蓄热燃烧技术在河钢张宣科技型材作业区的应用效果及操作优化相关情况。
蓄热式加热炉及其蓄热燃烧技术的广泛应用不仅仅给大多数钢铁企业带来了巨大的经济效益，更重要的是其技术的应用在节能环保方面也起到了巨大的作用。
关键词：蓄热式加热炉；蓄热燃烧；蓄热体；技术应用；节能；环保；操作优化1 概述河钢张宣科技型材作业区设计产能为70万吨/年，生产钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢等，为适应轧线工艺和燃气条件的要求、提高钢坯加热质量、降低钢坯氧化烧损及控制脱碳，河钢张宣科技型材作业区选用的是三段式步进梁式蓄热加热炉，自投产以来，本加热炉生产运行安全稳定，有效利用了本单位炼钢厂产生的转炉煤气，加热质量指标优良，生产运行成本低，节能环保，但是在实际操作使用管理当中仍然存在一些例如操作不当、管理不到位问题，这些问题的存在直接影响了加热炉的炉况寿命、经济指标、节能降耗和使用效率。
下面就以上问题重点对蓄热式加热炉、蓄热燃烧技术应用和操作优化及节能环保进行探析。
2 蓄热式加热炉首先，对蓄热式加热炉进行一个简单的介绍，蓄热式加热炉主要由加热炉炉体本身、换向系统、蓄热室蓄热体、供风系统、燃料、汽化冷却、液压润滑和排烟及各种管路等系统构成。
实质上就是蓄热式换热器与常规加热炉的结合体。
摘要加热炉是将物料或者工件加热的设备。
在冶金工业中加热炉习惯上指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。
步进梁式再加热炉是连轧生产线提供钢管再加热所有。
它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉子。
步进梁式加热炉设计一种连续式加热炉它是靠专用的步进机构，按照一定的轨迹运动，使炉内钢料一步一步地向前推进。
步进梁式加热炉炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的尺寸大小。
所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。
炉底机械采用双轮斜轨机构。
步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。
加热炉炉床由固定梁和步进梁两部分组成，步进梁由双重轮对的多轴框架支撑，其外侧走轮由液压缸驱动，可以在倾斜轨道上滚动，使步进梁作上升或者下降运动。
上层托轮直接拖住步进梁，而步进梁则由另两个液压缸带动，实现平移运动。
关键词：步进梁式加热炉；步进梁；双轮斜轨式机构；液压传动AbstractHeating furnace is the material or workpiece heating equipment. In the metallurgical industry in the metal to heating habits heated to rolled into the industrial furnace temperature forging. Walking beam type furnace is provided to steel rolling line heating all again. It depend on special stepping machinery to make the work in the furnace stove a mechanized moving.Stepping beam furnace design a continuous reheating furnace of it is to rely on special stepping institutions, according to certain trajectory, making furnace of steel material within step forward.Step reheating furnace bottom structure and driving mode according to the material of the frequency and the production capacity of the stove, it should consider decision by the size of the machining parameters and the site of size. So must strictly calculation its internal parameters, guarantee the production and the stove safety.Furnace bottom machine adopts double inclined rail agencies. The rise and fall of walking beam by hydraulic cylinder for peace movement driven. Heating furnace bed by fixed girders and walking beam two parts, walking beam of by double round multiaxial framework, the lateral go round supported by hydraulic cylinder drive, can tilt orbit in rolling make walking beam rise or fall as sport. The upper roller direct tugged walking beam, and walking beam is driven by two other hydraulic cylinder, realize the shift movement.KeyWords：stepping beam furnace，walking beam，double inclined rail mon rail agencies，hydraulic transmission目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 步进式加热炉 (1)1.1.1 步进式加热炉概述 (1)1.1.2 选题背景 (4)1.1.3 设计目的 (5)1.1.4 设计方案 (7)2 液压系统分析与设计 (9)2.1 运动与负载分析 (9)2.1.1 步进式加热炉原始数据 (9)2.1.2 步进式加热炉工况速度曲线设计 (9)2.1.3 计算稳态工作负载 (11)2.1.4 拟定液压原理图 (12)2.2 液压缸参数及其型号 (13)2.2.1 平移液压缸受力分析 (13)2.2.2 初选平移液压系统工作压力 (14)2.2.3 平移液压缸主要参数及其选取型号 (14)2.2.4 升降液压缸受力分析 (16)2.2.5 初选升降液压系统工作压力 (18)2.2.6 升降液压缸主要参数及其选取型号 (18)2.3 液压泵参数及其型号 (19)2.3.1 平移液压泵工作压力的确定 (19)2.3.2 平移液压泵流量的确定 (19)2.3.3 平移液压泵的选取 (20)2.3.4 升降液压泵工作压力的确定 (20)2.3.5 升降液压泵流量的确定 (20)2.3.6 升降液压泵的选取 (20)2.4 电动机参数及其型号 (21)2.4.1 平移液压系统电动机参数及其型号 (21)2.4.2 升降液压系统电动机参数及其型号 (21)2.5 液压阀件参数及其型号 (22)2.5.1 平移液压系统阀件参数及其型号 (22)2.5.2 升降液压系统阀件参数及其型号 (22)2.6 液压油管道的选择 (22)2.6.1 油管的选用 (22)2.6.2 液压油管管径的确定 (23)2.6.3 液压油管管壁厚的验算 (23)2.7 液压油管道的选择 (24)2.7.1 平移液压系统油箱有效容积 (24)2.7.2 升降液压系统油箱有效容积 (24)3 液压系统性能验算 (25)3.1 液压系统压力损失计算 (25)3.1.1 平移液压系统压力损失 (25)3.1.2 升降液压系统压力损失 (26)3.2 液压系统发热温升计算 (26)3.2.1 平移液压系统发热温升 (27)3.2.2 升降液压系统发热温升 (27)4 液压同步控制系统的设计 (29)4.1 控制系统 (29)4.1.1 电液比例位置控制系统 (29)4.1.2 设计方案 (30)4.1.3 传感器的选择 ..................................................... 错误！未定义书签。
蓄热式步进加热炉1、技术来源蓄热式步进加热炉的确定是本公司经过技改淘汰两台耗能高的斜底加热炉。
顺应国家“十二五”节能减排规划中提出的推广应用蓄热式加热炉的政策落实的。
其技术来源采用济钢设计院和首钢设计院及北京蓄之杰公司在轧钢坯加热炉的基础进行现代化改造应用在热轧无缝钢管管坯加热系统而设计制作的。
2、基本结构主要由以下部分组成（1）炉底传动系统：由液压系统来完成的，使炉的活动梁进行升降及直线运动来完成矩形运动，完成管坯向前平行运动的全过程。
（2）钢结构炉体：主要是加热炉寿命的延长，斜底加热炉采用砖混结构最多用2-3年要进行大修，改造后加热炉可以使用3-5年，只需要进行维护保养即可。
（3）炉膛：这是决定加热管坯所使用加热介质比较关键的一个重要部位，其截面积的大小决定着用能的多少。
（4）蓄热式烧嘴：是炉子的核心所在，既要把炉膛内多余温度蓄存起来，又要把排烟温度从480℃-560℃降到100℃以下，而且还要把吹入的冷风加热到1100℃，减少氮氧化物进入炉膛减少管坯的氧化，增加产量。
（5）蓄热式烧嘴是在炉体两侧对称安装和使用的，是由蓄热箱、蓄热体及管道和换向阀组成的一个关键装置。
蓄热箱的大小和蓄热体的多少直接影响加热效果和用能量及排烟温度的高低。
换向阀每三分钟换向一次，即蓄热式烧嘴每三分钟正向切换进行燃烧对管坯加热，后三分钟反向切换，将炉膛内多余热量吸入蓄热箱由蓄热体将热量蓄集待下一个三分钟与天然气和热风一齐吹入炉膛完成一个加热循环，达到节能的目的。
（6）燃烧系统的控制：该炉子是由三段加热组成的。
分别是预热段（700℃上下）、加热段（1200℃-1300℃上下）、均热段（1250℃-1280℃）.该炉子可根据钢种及直径设定最高加温极限值，到设定温度就不再燃烧不送风送气而且照常生产。
排烟温度在线测定、随时检测、自动控制，风机、引风机燃气均采用工业自动化PLC控制。
3、高效节能特点（1）热效率得到充分利用.一是传统炉子均用耐火砖保温砖砌筑而成，在使用过程中各加温区的温度不一样而造成砖的膨胀不一，容易造成炉顶掉砖、炉墙裂，平均3-6个月要进行修理，而该炉子1-2年只对炉底砖的磨损大小少量更换，炉顶2-3年只对外顶进行保温处理，炉墙基本不用处理，不用停产。
