現(xiàn)代推鋼式連續(xù)加熱爐分析

摘要：現(xiàn)代連續(xù)加熱爐型可以分為兩大類：推鋼式爐和步進(jìn)式爐。兩類爐型的根本區(qū)別僅在于爐內(nèi)的輸料方式。文章對(duì)推鋼式連續(xù)加熱爐進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：連續(xù)加熱爐；推鋼式爐；步進(jìn)式爐

中圖分類號(hào)：TF572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）05-0095-02

推鋼式爐是連續(xù)加熱爐中歷史最長(zhǎng)的一種爐型，自20世紀(jì)初沿用至今。在1967年以前，所有的現(xiàn)代軋機(jī)都是采用推鋼式爐。步進(jìn)式爐是在20世紀(jì)30年代才出現(xiàn)的爐型，有一些優(yōu)點(diǎn)超過(guò)了推鋼式爐。這兩類爐型經(jīng)過(guò)70年以上的時(shí)間的發(fā)展，其性能指標(biāo)的相互比較也發(fā)生了很大的變化。推鋼式爐選用合理的溫度制度和供熱制度，降低爐內(nèi)的最高溫度和廢氣排放溫度，提高爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物的熱量利用率，提高廢熱回收率，減少其他熱損失，進(jìn)行現(xiàn)代化管理，采用計(jì)算機(jī)控制，推鋼式爐和步進(jìn)式爐有同等的效果，并且推鋼式加熱爐一次性投資少、維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用低，所以在這里只討論推鋼式連續(xù)加熱爐。

1 爐子的熱工制度和爐型

推鋼式連續(xù)加熱爐的爐間制度分為兩段式、三段式及強(qiáng)化加熱三種。

1.1 兩段式連續(xù)加熱爐

按爐溫制度分為加熱期和預(yù)熱期，爐膛也相應(yīng)地分為加熱段和預(yù)熱段。加熱薄料坯的小爐子也有單面加熱的，但一般多為兩面加熱。燒煤時(shí)設(shè)有端部的燃燒室，稱為爐頭，下加熱的燃燒室設(shè)在兩側(cè)，稱為腰爐。具有兩面加熱的兩段式連續(xù)加熱爐，其燃料的分配比例上加熱大約是30%～40%，下加熱大約是60%～70%。首先下面的爐氣要上浮，部分氣體由兩側(cè)的空隙上來(lái)，使下部的熱量供應(yīng)不足；其次鋼坯下面的冷卻水要帶走大量的熱量，這部分熱幾乎都要由下面加熱來(lái)供給；最后鋼坯與水管接觸的地方要產(chǎn)生黑印，若下加熱能力不足，則黑印會(huì)更加嚴(yán)重，而到了實(shí)體段時(shí)，只有上表面能夠加熱，因而需要多供給些下加熱燃料。

1.2 三段式連續(xù)加熱爐

三段式連續(xù)加熱爐在加熱制度上采用預(yù)熱期、加熱期和均熱期的三段溫度制度。在爐子的結(jié)構(gòu)上也相應(yīng)地分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段。一般有三個(gè)供熱點(diǎn)，即上加熱、下加熱和均熱段供熱。斷面尺寸較大的鋼料和合金鋼料的加熱，多采用三段式爐溫制度的三段式連續(xù)加熱爐。

三段式加熱爐爐型的變化很多，但在結(jié)構(gòu)上仍有一些共同的基本點(diǎn)。爐頂輪廓曲線變化是很大的，它大致與爐溫曲線相一致，即爐溫高的區(qū)域爐頂也高，爐溫低的區(qū)域其爐頂相應(yīng)的也低。在加熱段與預(yù)熱段之間，有一個(gè)比較明顯的過(guò)渡，爐頂向預(yù)熱段壓下。這是為了避免加熱段高溫區(qū)域有許多熱量向預(yù)熱段的低溫區(qū)域輻射，加熱段是主要燃燒區(qū)域，空間比較大，有利于輻射傳熱：預(yù)熱段是余熱利用的區(qū)域，壓低爐頂縮小空間，有利于強(qiáng)對(duì)流換熱。但是也有的爐子著眼于強(qiáng)化加熱，使加熱段相對(duì)的延長(zhǎng)，加熱段與預(yù)熱段的界限也不再十分的明顯。

下圖1是二段式和三段式加熱爐爐溫時(shí)間表比較，（a）是二段式，（b）為三段式。

加熱鋼錠用推鋼式加熱爐多采用平焰燒嘴，其火焰呈圓盤形，輻射能力強(qiáng)，加熱速度快，火焰直徑800～1000mm，厚度50150mm，對(duì)降低爐膛高度有利。燒嘴分布有矩形排列（a）和交錯(cuò)排列（b）兩種形式，如圖2所示。圖2中，在爐膛尺寸和燒嘴總功率一致的前提下，由于燒嘴火焰呈圓盤形，（b）種排列燒嘴間的死角較（a）小，且兩排燒嘴在鋼錠運(yùn)行方向上的位置互補(bǔ)，有利于避免因燒嘴間隔過(guò)大而造成鋼錠表面黑線的產(chǎn)生。爐子加熱段燒嘴配置的功率要大，數(shù)量要多，爐膛溫度相對(duì)較高，使鋼錠快速加熱到設(shè)定溫度。而均熱段燒嘴配置的功率應(yīng)相對(duì)較小，爐膛溫度相對(duì)較低，使鋼錠由表及里溫度趨于均勻。

2 排煙方式

排煙方式分為自然排煙和強(qiáng)制排煙兩種。當(dāng)煙道阻力<500600Pa時(shí)，推薦自然排煙方式，該方式無(wú)動(dòng)力消耗，運(yùn)行成本低，但隨煙囪高度的增加，建筑費(fèi)用將激增。煙道阻力較大時(shí)，應(yīng)采用強(qiáng)制排煙方式，其又分為引風(fēng)機(jī)排煙和引射風(fēng)機(jī)排煙。前者采用的是高溫風(fēng)機(jī)，開(kāi)爐時(shí)因煙氣溫度低風(fēng)機(jī)負(fù)荷較大，爐子正常工作時(shí)又因?yàn)楦邷責(zé)煔獾淖陨沓榱κ癸L(fēng)機(jī)負(fù)荷下降，因此引風(fēng)機(jī)應(yīng)變頻控制，此方案雖然有煙囪高度小的優(yōu)點(diǎn)，但因排煙溫度高，風(fēng)機(jī)易損壞而會(huì)造成停爐事故；后者為普通風(fēng)機(jī)，但排煙效率低，功率應(yīng)相對(duì)較大，有能量轉(zhuǎn)換損失，也可用變頻控制。

作者簡(jiǎn)介：郭才旺（1973-），男，吉林人，吉林成大弘晟能源有限公司工程師，研究方向：電廠未來(lái)發(fā)展。

（責(zé)任編輯：周 瓊）