臺車式鋼管熱處理爐的技術改造

曾平貴，胡云

（衡陽華菱鋼管有限公司生產(chǎn)制造部，湖南衡陽421001）

臺車式鋼管熱處理爐的技術改造

曾平貴，胡云

（衡陽華菱鋼管有限公司生產(chǎn)制造部，湖南衡陽421001）

介紹了臺車式鋼管熱處理爐改造情況，在燒嘴布置、煙道結構、臺車改造、測溫和控制系統(tǒng)等方面進行了技術改進，結果顯示，改進后爐溫均勻性明顯提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到提升。

臺車熱處理爐；技術改造；爐溫均勻性

為了實現(xiàn)全組距生產(chǎn)無縫鋼管，某公司2009年上了Ф720機組生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)大口徑厚壁無縫鋼管，為了確保鋼管熱處理性能，配套有兩座臺車熱處理爐和兩座室式熱處理爐。室式爐的爐溫均勻性要好于臺車爐，但生產(chǎn)能力只有臺車爐的三分之一，對臺車爐進行爐溫均勻性空載測試滿足要求，投入生產(chǎn)后，時常出現(xiàn)產(chǎn)品性能檢測不達標，進行爐溫均勻性裝載測試發(fā)現(xiàn)有問題存在，采取了一些改進措施[1]。近年來，公司推進品種結構調(diào)整，產(chǎn)品熱處理量增加，性能要求提高，僅依靠室式爐來進行高鋼級生產(chǎn)產(chǎn)能不足，迫切需要提高臺車爐的爐溫均勻性，在不改變臺車熱處理爐整體布局和爐型結構的前提下，對熱處理爐燒嘴布置位置，煙道結構，臺車布料，熱電偶測溫和控制系統(tǒng)等4大方面進行了技術改造，有效提高了爐溫均勻性，臺車爐熱處理質(zhì)量進一步提高。

1 臺車式熱處理爐概況

熱處理爐為兩側面加熱的臺車式爐，是周期式熱處理爐，爐寬為3 900 mm，內(nèi)長為14 240 mm，爐膛高為1 600 mm，爐子兩側面共交錯布置16個高速燒嘴，爐溫在長度方向上分為四段控制，一段控制4個燒嘴，燒嘴采用脈沖燃燒控制高速燒嘴，每個燒嘴都配有燒嘴控制器，點火電極，火焰監(jiān)測，空氣/燃氣比例閥，與計算機控制系統(tǒng)聯(lián)接進行自動控制，燒嘴能根據(jù)工藝曲線的升溫速度和保溫時間實現(xiàn)燒嘴大小火的自動轉(zhuǎn)換，使爐內(nèi)溫度滿足工藝要求，其技術性能見表1。

2 技術改造

根據(jù)公司推進品種結構調(diào)整，大部分產(chǎn)品都需要熱處理，產(chǎn)品性能要求提高，對熱處理的質(zhì)量有更高的技術要求，改造后的臺車式熱處理爐對熱處理生產(chǎn)提供了有效的設備保障。原來的燒嘴，爐體，臺車，換熱器和煙囪都保留，只對燒嘴布置位置，煙道結構，臺車布料，熱電偶測溫和控制系統(tǒng)等進行了技術改造，見圖1，圖2。

表1 臺車爐技術性能參數(shù)

圖1 熱處理爐改造前截面圖

圖2 熱處理爐改造后截面圖

2.1 燒嘴布置位置

原燒嘴安裝在兩側面爐墻上，布置位置在爐膛上部，燒嘴中心線距臺車面1 200 mm，采用的是上加熱形式，如圖1所示，改造后將燒嘴下移，燒嘴中心線距臺車面250 mm，采用的是下加熱形式[2]，如圖2所示，相應的燃氣和熱風管道主管保留未做改動，支管采用金屬管接長使用，對電磁脈沖控制閥和燒嘴更換更方便。

2.2 煙道結構

原煙道結構如圖1所示，采用的是下排煙，對應燒嘴位置在爐膛下部有一個300 mm×120 mm的排煙口，在爐膛外部兩側兩根煙管收集排放。改造后如圖2所示在爐頂排煙，采用的是上排煙，在爐頂中部開有一個1 300 mm×480 mm的排煙口，集中一根煙管排煙。

2.3 臺車布料

2.4 熱電偶測溫和控制系統(tǒng)

燒嘴采用大小火脈沖燃燒控制方式保留未變，熱電偶測溫和控制系統(tǒng)改造前為8個熱電偶，兩個一組，布置在爐膛頂部，爐溫在長度方向上分為四段控制，一段控制4個燒嘴，溫控系統(tǒng)根據(jù)工藝曲線溫度變化通過PLC控制每區(qū)四個燒嘴進行大小火切換。改造后增加8個熱電偶，一個熱電偶對應一個燒嘴，16個熱電偶分別布置在燒嘴上部爐墻上，中心線距臺車面1 300 mm，溫控系統(tǒng)根據(jù)工藝曲線溫度變化，通過PLC控制單個燒嘴進行大小火切換，相當一個熱電偶控制一個燒嘴，對溫度均勻更為有利。

3 技術改造效果

臺車式熱處理爐經(jīng)過上述四個方面的改造后，操作室的工控機上進行溫度曲線設定后，熱處理升溫溫度變化控制在±4℃以內(nèi)，通過爐溫均勻性測試，正火狀態(tài)下，爐溫均勻性達到±8℃，原來要求在室式爐生產(chǎn)的高端產(chǎn)品現(xiàn)在在臺車爐同樣可以生產(chǎn)，有效提高了鋼管熱處理質(zhì)量，降低了熱處理成本。

4 結語

針對該類型熱處理爐，通過本文所述四個方面的技術改造，有效提高了臺車爐爐溫均勻性，不單為鋼管熱處理質(zhì)量的穩(wěn)定性提供了保證，還降低了高鋼級產(chǎn)品的熱處理成本，對類似熱處理爐改造和設計有一定的借鑒意義。

[1]曾平貴.臺車式鋼管熱處理正火爐溫度均勻性測試[J].工業(yè)爐，2013(1)：29-31.

[2]王秉銓.工業(yè)爐設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996.

Technical Reformation of Car-Bottom Steel Pipe Heat Treatment Furnace

ZENG Pinggui,HU Yun
（Production Departmentof Hengyang Hualing Steel Tube Group Co.,Ltd,Hengyang 421001,China）

The modification of car-bottom steel pipe heat treatment furnace was introduced,technical reformation of the burner arrangement,flue structure,car modification,temperature test and control system were carried out.The results showed thatthe temperature uniformity was obviously improved,and the productquality was promoted.

car-bottom heat treatmentfurnace;technicalreformation;temperature uniformity

TG307

B

1001-6988（2016）06-0069-02

2016-07-29

曾平貴（1970—），男，高級工程師，主要從事工業(yè)爐和能源管理方面工作.