1概述
濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)石橫特殊鋼廠（簡(jiǎn)稱石橫特鋼廠）二軋車間普線加熱爐原設(shè)計(jì)采用重油為燃料，其加熱能力為35t/h，主要生產(chǎn)φ8～φ10mm熱軋盤條及φ10～φ12mm小型棒材，加熱爐為三段連續(xù)式，端進(jìn)側(cè)出，尺寸為3.132m×25.082m。
石橫特鋼廠2002年新建φ3.2m兩段式煤氣爐1座，建造時(shí)主要考慮為煉鋼車間烘烤鋼包。隨著煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏的加快，目前，煉鋼車間烘烤鋼包用氣量相當(dāng)小，該爐小時(shí)產(chǎn)量為6500～7000m3，導(dǎo)致發(fā)生爐絕大部分時(shí)間處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，造成煤氣質(zhì)量差，成本高。而重油的價(jià)格不斷增加，致使燃油費(fèi)用在軋鋼產(chǎn)品成本中占的比重越來越大，已成為影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提高的重要因素。為了降低生產(chǎn)成本，經(jīng)充分研究論證，決定在普線加熱爐上使用發(fā)生爐煤氣。
2發(fā)生爐生產(chǎn)情況
石橫特鋼廠煤氣爐24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所用煤種為陜西神木煙煤，煤氣的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較好，煤氣熱值為6490kJ/m3,煤氣單耗為0.29～0.30kg/m3。該爐型可以將煙煤在干餾段經(jīng)低溫干餾得到煤焦油，該種焦油呈黑褐色，密度較小，其組成中烷烴、烯烴及芳香烴約占50%，酚類含量可達(dá)30%左右，流動(dòng)性好，是一種具有極高發(fā)熱值的液體燃料。目前噸煤焦油產(chǎn)率為6080kg，每天可產(chǎn)300～400kg煤焦油。煤氣站可根據(jù)用戶用氣情況合理調(diào)節(jié)發(fā)生爐的產(chǎn)量，以滿足生產(chǎn)需要。
3可行性分析
3.1燃料溫度可滿足鋼坯加熱溫度要求
普線鋼坯的最高加熱溫度一般在1000～1350℃范圍內(nèi)。兩段式煤氣爐的熱值為6490kJ/m3,空氣預(yù)熱溫度按300℃計(jì)，則理論燃燒溫度為2300℃，爐溫系數(shù)按0.7計(jì)，則可獲得1610℃的爐溫，完全能滿足軋制普線的要求。
3.2燃燒技術(shù)的可行性
該車間加熱爐寬度小于4m，采用側(cè)加熱和端部加熱就能滿足加熱工藝的要求。為此只要將原來的油燒嘴改為油氣兩用燒嘴即可，不需做其它變化，投資少。
3.3煙氣的輻射傳熱強(qiáng)
煙氣中的三原子氣體CO2及H2O的輻射能力強(qiáng)，其濃度對(duì)輻射傳熱起著決定性作用，即氣體燃料中的CO2及H2O的濃度越高，煙氣的輻射傳熱越強(qiáng)。煤氣燃燒產(chǎn)物中的CO2及HO的濃度可達(dá)到28%左右，比重油燃燒產(chǎn)物中的CO2及H2O的濃度高，因此其輻射傳熱強(qiáng)。
3.4爐溫控制方便，加熱質(zhì)量好
由于煤氣是氣體燃料，氣體燃料與空氣是分子混合，分子混合比液體的非分子混合要容易，調(diào)節(jié)方便，有利于加熱爐的爐溫調(diào)節(jié)和控制。且由于煤氣與空氣混合得好，火焰均勻，沒有像直接燃燒重油時(shí)霧化不好、火焰集中、有熱點(diǎn)、冷點(diǎn)等弊端，因此鋼坯溫度均勻，氧化燒損少。
4煤氣在加熱爐中的應(yīng)用
4.1改進(jìn)加熱爐燒嘴
煤氣站生產(chǎn)的煤氣從氣柜不經(jīng)加壓直接送往二軋車間加熱爐，壓力波動(dòng)小，加熱爐前的煤氣壓力一般為2000～3000Pa。為保證燃燒效果對(duì)加熱爐燒嘴進(jìn)行了改進(jìn)，將原來單一的燃油燒嘴改為油氣兩用燒嘴。加熱爐共有17個(gè)燒嘴，其分布為：加熱段下部8個(gè)、上部6個(gè)，均熱段3個(gè)。單個(gè)燒嘴的煤氣燃燒能力為960m3/h，正常生產(chǎn)時(shí)只開8～10個(gè)燒嘴即可滿足軋制要求。使用油氣兩用燒嘴，在煤氣量不足時(shí)可以用焦油做適當(dāng)調(diào)節(jié)。
4.2安全措施
為實(shí)現(xiàn)加熱爐的安全點(diǎn)火，制定了詳細(xì)的用氣操作規(guī)程，點(diǎn)火前先做爆破試驗(yàn)，確認(rèn)無誤方可點(diǎn)火。同時(shí)為了減少煤氣泄漏，在煤氣管道上裝有雙閘閥，在每個(gè)燒嘴前裝有蝶閥和平板閘閥，氮?dú)獯祾哐b置，眼睛閥等。在加熱爐區(qū)域配備固定式和移動(dòng)式煤氣檢測(cè)儀，用以隨時(shí)檢測(cè)周圍環(huán)境中CO的濃度。
4.3應(yīng)用效果
爐燒煤氣，爐溫均勻，又保證了爐氣黑度，避免了以重油為燃料時(shí)鋼坯局部過熱、過燒等現(xiàn)象，減少了鋼坯加熱“黑印”。煤氣燃燒后積灰少，解決了燒重油時(shí)換熱器頻繁堵塞的問題，延長(zhǎng)了加熱爐尾部空氣換熱器的運(yùn)行周期。
鋼坯加熱質(zhì)量的提高，使軋輥斷輥現(xiàn)象及軋機(jī)故障率明顯降低，孔型、導(dǎo)衛(wèi)件的使用壽命延長(zhǎng)，軋機(jī)作業(yè)率提高1.2%。
鋼坯加熱過程中氧化燒損減少1%，開軋溫度大于1100℃，機(jī)時(shí)產(chǎn)量增加；軋廢減少，各鋼種成材率不同程度提高。爐溫控制調(diào)節(jié)方便，減少了看火工的勞動(dòng)強(qiáng)度�，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境好，沒有跑冒滴漏現(xiàn)象，干凈無黑煙。
