棒材2号加热炉技术改造实践

王立鹏，贾志伟（广东韶钢松山股份有限公司炼轧厂，广东 韶关 512123）



棒材2号加热炉技术改造实践

王立鹏，贾志伟
（广东韶钢松山股份有限公司炼轧厂，广东 韶关 512123）

摘 要：棒材2号加热炉加热能力无法满足棒二工序轧线的生产，而且能耗较高。对该加热炉进行大修改造后。冷坯额定加热能力为130t/h。消除了设备隐患。杜绝了安全隐患。降低了吨材煤气消耗。吨材煤气消耗降低0.12GJ/t 。

关键词：加热炉；煤气消耗；技术改造；汽化冷却

0　前言

棒材2号加热炉冷坯额定加热能力为80t/h，建成于2004年11月，炉子有效长度16米、内宽10.6米。在实际生产过程中，为适应产能要求而采取了强化加热措施，但其加热能力仍无法满足棒二工序轧线的生产，而且能耗较高。对该加热炉进行大修改造。改造后加热炉冷坯额定加热能力为130t/h。

1　技术改造要点

1.1加热炉机械设备

加热炉机械设备主要包括以下内容：上料系统、装料炉门升降装置、装料悬臂辊、装料推钢机、炉内挡板、炉底步进机械、出料悬臂辊、出料炉门升降装置、出炉自由辊道。装出料炉门为耐热铸钢，内衬耐火材料。装料炉门升降装置由气缸、链条、链轮、链轮轴、轴套及链轮支架组成，用于驱动炉门的升降。炉底步进机构采用双轮斜轨式。炉底机械为液压缸驱动、双滚轮、双层框架、斜轨式结构，由平移框架、提升框架、平移导向装置、提升导向装置、平移液压缸、提升液压缸等设备组成。步进最小周期36s。提升行程：200mm（相对固定梁表面为±100mm）

1.2加热炉砌筑

加热炉正常生产时，各部位外表面温度应符合国家标准GB/ T3486-1993规定。加热炉炉顶、炉墙要求采用浇注料整体浇注，炉底采用砖砌的复合结构，供热段炉底表层选择抗渣性能好的材料，炉体为复合层保温结构，最大限度减少炉体散热损失。烧嘴砖与烧嘴装配后在现场安装。炉墙炉顶锚固砖为莫来石特异形高铝砖，Al2O3≥60%。炉膛膨胀缝采用1430℃的耐火纤维毯填塞。支撑梁和立柱采用耐火纤维毯和水梁专用高强浇注料（刚玉质自流浇注料）双层绝热包扎，以减少冷却水的吸热损失，提高炉膛热效率。

1.3加热炉燃烧系统

加热炉分预热段、加热段和均热段，其中加热段、均热段为供热区段。加热段分为加上及加下两段控制，采用比例燃烧（双交叉限幅）和数字化燃烧结合的技术；均热段分为均上左、均上右及均下左、均下右四段控制，采用比例燃烧技术。在HMI上建立合并为加热段上下、均热段上左右和均热段下左右的6个“一键式”温度手动设定段，满足操作人员快速调整的需要。混合煤气管道由总管阀站、总管、炉前管道、支架等组成。混合煤气接点在厂房外100米处，无现成接口，需重新开口并安装手动密封蝶阀和手动盲板阀，煤气接点压力6～8kPa。

1.4汽化冷却系统

蒸汽并网压力，不小于1.2MPa。蒸汽量，平均6.5t/h。步进炉汽化冷却循环系统由炉底冷却构件、汽水强制循环系统、给水处理系统、蒸汽系统、排汽系统、排污系统、炉内加药系统、取样冷却系统等主要部分组成。汽化系统所有阀门、法兰及法兰垫的压力等级均需≥4.0MPa。从车间外接点送来的除盐水进入除盐水箱，除盐水经除盐水泵送除氧器进行除氧，除氧水经给水泵补充到汽包内。加热炉设除盐水泵2台，1台泵运行，1台泵备用。设给水泵3台，其中2台电动泵，1用1备，另1台为柴油泵在停电等紧急状态时启用。采用工业电视摄像监控柴油箱，并传输到操作室。除盐水箱、除氧水箱水位及除氧器压力均要求设有自动控制。除盐水箱及从车间外接点到除盐水箱的管道都采用不锈钢材质。

1.5加热炉液压及润滑系统

新液压系统用于为炉底机械升降和平移、装料推钢机等动作提供动力，并满足步进梁的各种运动循环对步距和速度以及冲击负荷的要求，使其在预定的运动周期内完成各种运动循环。原液压站内动力设备及油箱利旧，其余全部重新设计制造。润滑系统采用双线自动干油润滑。加热炉区配2套干油润滑采用终端式双线自动干油润滑系统，系统公称压力40MPa，一套用于炉底设备，一套用于相关辊道。

2　技术改造效果

加热炉按年运行按7000小时计算，改造前加热炉加热能力80t/h，改造后加热炉加热能力130t/h，改造前，煤气单耗1.32GJ/t材，改造后，煤气单耗1.20GJ/t材，除盐水单耗改造后增加7.2m3/h，产生蒸汽改造后增加6.5t/h，循环水不计入消耗量。

3　效益分析

3.1直接经济效益

项目建设总投资为2864.83万元。固定资产折旧按平均年限法计取，折旧年限为15年，残值率为5%，年折旧费用为：181.44万元。

改造完成后，热效率提高，吨材煤气消耗可降为1.2GJ/t，2013年1-8月份棒二线加热炉混合煤气平均单耗为1.32GJ/t，混合煤气单价按58 元/GJ计，年产量按80万吨。

除盐水消耗量为7.2吨/小时，年工作小时7000小时，年耗水量可达5.04万吨，除盐水价格按5元/吨。

加热炉采用汽化冷却技术，小时平均产汽量可达6.5吨，年工作小时7000小时，年产汽量可达4.55万吨，每吨蒸汽价格按100元。

则每年产生的直接经济效益为：

（1.32-1.20）×58×80 + 4.55×100 - 181.44 - 5.04×5 = 805.16万元

3.2间接经济效益

加热能力从80t/h提高至130t/h后，整个棒材工序产量可提高10万吨每年。产品价格2000元每吨，盈利率按1%折算，则工序间接经济效益为：2000×10×1%= 200万元

4　结论

消除了设备隐患。旧加热炉炉体各部位耐火材料老化严重，改造后，炉顶和炉尾端墙坍塌的危险解除。降低了吨材煤气消耗。旧加热炉炉体散热严重，保温绝热材料效果差，因强化加热而导致煤气利用率低，吨材煤气消耗高。改造后，吨材煤气消耗降低0.12GJ/t 。

参考文献：

［1］王占学.塑性加工金属学［M］.北京：冶金工业出版社，2006.

［2］崔忠近.金属学与热处理［M］.北京：机械工业出版社，1980.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.056