棒材2號加熱爐技術(shù)改造實(shí)踐

王立鵬，賈志偉（廣東韶鋼松山股份有限公司煉軋廠，廣東 韶關(guān) 512123）

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棒材2號加熱爐技術(shù)改造實(shí)踐

王立鵬，賈志偉
（廣東韶鋼松山股份有限公司煉軋廠，廣東 韶關(guān) 512123）

摘 要：棒材2號加熱爐加熱能力無法滿足棒二工序軋線的生產(chǎn)，而且能耗較高。對該加熱爐進(jìn)行大修改造后。冷坯額定加熱能力為130t/h。消除了設(shè)備隱患。杜絕了安全隱患。降低了噸材煤氣消耗。噸材煤氣消耗降低0.12GJ/t 。

關(guān)鍵詞：加熱爐；煤氣消耗；技術(shù)改造；汽化冷卻

0　前言

棒材2號加熱爐冷坯額定加熱能力為80t/h，建成于2004年11月，爐子有效長度16米、內(nèi)寬10.6米。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為適應(yīng)產(chǎn)能要求而采取了強(qiáng)化加熱措施，但其加熱能力仍無法滿足棒二工序軋線的生產(chǎn)，而且能耗較高。對該加熱爐進(jìn)行大修改造。改造后加熱爐冷坯額定加熱能力為130t/h。

1　技術(shù)改造要點(diǎn)

1.1加熱爐機(jī)械設(shè)備

加熱爐機(jī)械設(shè)備主要包括以下內(nèi)容：上料系統(tǒng)、裝料爐門升降裝置、裝料懸臂輥、裝料推鋼機(jī)、爐內(nèi)擋板、爐底步進(jìn)機(jī)械、出料懸臂輥、出料爐門升降裝置、出爐自由輥道。裝出料爐門為耐熱鑄鋼，內(nèi)襯耐火材料。裝料爐門升降裝置由氣缸、鏈條、鏈輪、鏈輪軸、軸套及鏈輪支架組成，用于驅(qū)動(dòng)爐門的升降。爐底步進(jìn)機(jī)構(gòu)采用雙輪斜軌式。爐底機(jī)械為液壓缸驅(qū)動(dòng)、雙滾輪、雙層框架、斜軌式結(jié)構(gòu)，由平移框架、提升框架、平移導(dǎo)向裝置、提升導(dǎo)向裝置、平移液壓缸、提升液壓缸等設(shè)備組成。步進(jìn)最小周期36s。提升行程：200mm（相對固定梁表面為±100mm）

1.2加熱爐砌筑

加熱爐正常生產(chǎn)時(shí)，各部位外表面溫度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T3486-1993規(guī)定。加熱爐爐頂、爐墻要求采用澆注料整體澆注，爐底采用磚砌的復(fù)合結(jié)構(gòu)，供熱段爐底表層選擇抗渣性能好的材料，爐體為復(fù)合層保溫結(jié)構(gòu)，最大限度減少爐體散熱損失。燒嘴磚與燒嘴裝配后在現(xiàn)場安裝。爐墻爐頂錨固磚為莫來石特異形高鋁磚，Al2O3≥60%。爐膛膨脹縫采用1430℃的耐火纖維毯填塞。支撐梁和立柱采用耐火纖維毯和水梁專用高強(qiáng)澆注料（剛玉質(zhì)自流澆注料）雙層絕熱包扎，以減少冷卻水的吸熱損失，提高爐膛熱效率。

1.3加熱爐燃燒系統(tǒng)

加熱爐分預(yù)熱段、加熱段和均熱段，其中加熱段、均熱段為供熱區(qū)段。加熱段分為加上及加下兩段控制，采用比例燃燒（雙交叉限幅）和數(shù)字化燃燒結(jié)合的技術(shù)；均熱段分為均上左、均上右及均下左、均下右四段控制，采用比例燃燒技術(shù)。在HMI上建立合并為加熱段上下、均熱段上左右和均熱段下左右的6個(gè)“一鍵式”溫度手動(dòng)設(shè)定段，滿足操作人員快速調(diào)整的需要?；旌厦簹夤艿烙煽偣荛y站、總管、爐前管道、支架等組成?；旌厦簹饨狱c(diǎn)在廠房外100米處，無現(xiàn)成接口，需重新開口并安裝手動(dòng)密封蝶閥和手動(dòng)盲板閥，煤氣接點(diǎn)壓力6～8kPa。

1.4汽化冷卻系統(tǒng)

蒸汽并網(wǎng)壓力，不小于1.2MPa。蒸汽量，平均6.5t/h。步進(jìn)爐汽化冷卻循環(huán)系統(tǒng)由爐底冷卻構(gòu)件、汽水強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)、給水處理系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、排汽系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、爐內(nèi)加藥系統(tǒng)、取樣冷卻系統(tǒng)等主要部分組成。汽化系統(tǒng)所有閥門、法蘭及法蘭墊的壓力等級均需≥4.0MPa。從車間外接點(diǎn)送來的除鹽水進(jìn)入除鹽水箱，除鹽水經(jīng)除鹽水泵送除氧器進(jìn)行除氧，除氧水經(jīng)給水泵補(bǔ)充到汽包內(nèi)。加熱爐設(shè)除鹽水泵2臺，1臺泵運(yùn)行，1臺泵備用。設(shè)給水泵3臺，其中2臺電動(dòng)泵，1用1備，另1臺為柴油泵在停電等緊急狀態(tài)時(shí)啟用。采用工業(yè)電視攝像監(jiān)控柴油箱，并傳輸?shù)讲僮魇?。除鹽水箱、除氧水箱水位及除氧器壓力均要求設(shè)有自動(dòng)控制。除鹽水箱及從車間外接點(diǎn)到除鹽水箱的管道都采用不銹鋼材質(zhì)。

1.5加熱爐液壓及潤滑系統(tǒng)

新液壓系統(tǒng)用于為爐底機(jī)械升降和平移、裝料推鋼機(jī)等動(dòng)作提供動(dòng)力，并滿足步進(jìn)梁的各種運(yùn)動(dòng)循環(huán)對步距和速度以及沖擊負(fù)荷的要求，使其在預(yù)定的運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)完成各種運(yùn)動(dòng)循環(huán)。原液壓站內(nèi)動(dòng)力設(shè)備及油箱利舊，其余全部重新設(shè)計(jì)制造。潤滑系統(tǒng)采用雙線自動(dòng)干油潤滑。加熱爐區(qū)配2套干油潤滑采用終端式雙線自動(dòng)干油潤滑系統(tǒng)，系統(tǒng)公稱壓力40MPa，一套用于爐底設(shè)備，一套用于相關(guān)輥道。

2　技術(shù)改造效果

加熱爐按年運(yùn)行按7000小時(shí)計(jì)算，改造前加熱爐加熱能力80t/h，改造后加熱爐加熱能力130t/h，改造前，煤氣單耗1.32GJ/t材，改造后，煤氣單耗1.20GJ/t材，除鹽水單耗改造后增加7.2m3/h，產(chǎn)生蒸汽改造后增加6.5t/h，循環(huán)水不計(jì)入消耗量。

3　效益分析

3.1直接經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目建設(shè)總投資為2864.83萬元。固定資產(chǎn)折舊按平均年限法計(jì)取，折舊年限為15年，殘值率為5%，年折舊費(fèi)用為：181.44萬元。

改造完成后，熱效率提高，噸材煤氣消耗可降為1.2GJ/t，2013年1-8月份棒二線加熱爐混合煤氣平均單耗為1.32GJ/t，混合煤氣單價(jià)按58 元/GJ計(jì)，年產(chǎn)量按80萬噸。

除鹽水消耗量為7.2噸/小時(shí)，年工作小時(shí)7000小時(shí)，年耗水量可達(dá)5.04萬噸，除鹽水價(jià)格按5元/噸。

加熱爐采用汽化冷卻技術(shù)，小時(shí)平均產(chǎn)汽量可達(dá)6.5噸，年工作小時(shí)7000小時(shí)，年產(chǎn)汽量可達(dá)4.55萬噸，每噸蒸汽價(jià)格按100元。

則每年產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益為：

（1.32-1.20）×58×80 + 4.55×100 - 181.44 - 5.04×5 = 805.16萬元

3.2間接經(jīng)濟(jì)效益

加熱能力從80t/h提高至130t/h后，整個(gè)棒材工序產(chǎn)量可提高10萬噸每年。產(chǎn)品價(jià)格2000元每噸，盈利率按1%折算，則工序間接經(jīng)濟(jì)效益為：2000×10×1%= 200萬元

4　結(jié)論

消除了設(shè)備隱患。舊加熱爐爐體各部位耐火材料老化嚴(yán)重，改造后，爐頂和爐尾端墻坍塌的危險(xiǎn)解除。降低了噸材煤氣消耗。舊加熱爐爐體散熱嚴(yán)重，保溫絕熱材料效果差，因強(qiáng)化加熱而導(dǎo)致煤氣利用率低，噸材煤氣消耗高。改造后，噸材煤氣消耗降低0.12GJ/t 。

參考文獻(xiàn)：

［1］王占學(xué).塑性加工金屬學(xué)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

［2］崔忠近.金屬學(xué)與熱處理［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.

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