步进底式加热炉在中钢高线轧机的应用解读

1、步进底式加热炉在中钢高线轧机的应用苏艳珍 程卫人摘要 介绍了中钢公司高速线材厂步进炉的技术性能和特点 , 由于制定了合 理的工艺制度 , 并采用新型材料 , 先进液压电气系统和炉头端墙结构等 ,加热炉基 本实现了高效率 ,高炉龄, 低消耗,低烧损。关键词 步进底式加热炉 , 改造, 实践The Application of Walking-beam Reheating Furnace in High SpeedWire Production Line in China International Iron and Steel ProductsCompanySu Yanzhen Cheng We

2、iren（ChinaInternationalIron SteelProductsCo.,Ltd.,Fuzhou,350015）Abstact The technology performance and characteristics of walking-beam reheating furnace in High Speed Wire Plant in China International Iron and Steel ProductsCo.,Ltd are introduced.The reheating furnace possesses high efficiency,long

3、compaign,low consumption and burning loss after using the reasonable operating rules,new material,advanced hydraulic electric systeme tc.Keywords walking-beam reheating furnace,reformation,practice1984年，中钢公司从奥地利引进一套年产15万t二手摩根高速线材设备,其 加热炉为意大利l.GF炉子公司于1972年设计建成,1982年停产拆迁。该步进炉 经改造 , 于 1987 年 3 月在中钢高速线材

4、厂投入运行。1中钢步进炉的技术性能和特点1.1 炉子的主要技术性能步进底式加热炉用于钢坯轧前加热。 炉子尺寸为13.364mx 11.892m,有效炉 底面积 158.9m2。 燃料为 0#轻柴油,炉顶采用外混式平焰烧嘴 ,金属片状四行程 换热器，其水平步进行程为250mm升降为80mm+90m最高炉温1200C。该炉可加热普碳钢，低合金钢等钢种，加热钢坯尺寸为100120mn方坯，长11.2m,加热能力55t/h,钢坯出炉温度为9701050C。1.2 炉子的主要特点（1）节能式的炉型由于在炉顶上安装平焰烧嘴，降低了炉顶高度，高温段炉顶高1400mm预热 段炉顶高650mm该炉炉型没有明显的

5、分段，即各供热段的长度并不固定，生产中 通过调整烧嘴开启的数量和分布来实现各种炉温制度。 此炉型具有加热温度均匀 , 升温快,节约燃料和可按钢种 ,产量灵活供热等优点。（2）钢坯进 , 出炉方式钢坯进 , 出炉全部采用辊道式 , 侧装侧出结构。这种炉型结构严密性好 , 散热 损失少,燃料消耗少。加热好的钢坯在悬臂辊道上出钢 ,随着出炉辊道的转动 ,钢 坯表面的氧化铁皮纷纷落入出炉辊道下部的渣坑里 , 在生产中可随时清理。（3）大跨度吊挂式整体浇注炉顶加热炉跨度为 12.9m, 炉顶采用高铝锚固砖 和不定形耐火浇注料结构 ,因而炉子整体性好 , 使用寿命长。（4）炉顶平焰烧嘴加热炉采用燃油平焰烧

6、嘴。炉顶上 18 个烧嘴分为两段控制。平焰烧嘴的火 焰贴着炉顶向四周均匀伸展 , 各供热段“无闲区” ,热量均匀向钢坯传递 , 因此沿 钢坯长度加热温度均匀。 平焰烧嘴安装简便 ,便于维护 ,为实现燃烧系统自动控制 提供先决条件。应用平焰烧嘴 , 钢坯加热质量好 , 尤其是加热硬线 , 合金钢线材 , 无脱碳 , 氧化少。中钢公司高线产量在全国仅占 3.4%, 而硬线却占全国 10.65%。（5）燃烧系统的自动控制采用日本横河北辰的 YS-80 热工仪表进行自动控制。（6）两级余热回收利用在烟道上设置1套空气金属片状换热器，将空气预热到350500C作为助燃 空气。出炉烟气经空气换热器后烟温仍

7、为 300C。因此在换热器之后又设置1台 热管热水锅炉 , 可供生产 , 生活用。这不仅节约重建 1 套锅炉的投资 , 而且节省了 能源消耗和减少了环境污染,由于采用低温（9701050C）出钢,因而导致出炉 烟气温度大幅度降低，进烟囱的烟气温度一般在150C以下。进行两级余热回收， 尤其是利用热管锅炉回收低温余热 , 不仅投资低 , 而且故障少。中钢步进炉的热管 热水锅炉运行 10 年多, 其间只进行过积灰清理。2 步进式加热炉的生产实践炉子的设计与现场管理是提高加热炉寿命的重要途径之一。2.1 合理的加热工艺制度步进炉投产初期,钢坯加热温度为10501200C,但在生产中发现,炉温过 高会

8、带来一系列问题，因而将钢坯加热温度控制在9701050C（视钢种而定）。 这不仅使燃油消耗大幅度降低 , 氧化铁皮量和加热炉故障减少 , 而且提高了成材 率, 作业率, 最终提高了步进炉的寿命。 1997 年, 全国高线加热炉每吨材平均燃耗 为 56.92kg, 而中钢高线加热炉每吨材燃耗为 32.95kg。因此, 在工艺条件允许和保证成品质量情况下 , 应尽量按低温限出钢 , 使步进 炉连续, 高产, 长寿, 稳定地生产。2.2 炉渣的处理解决清渣难点最有效的措施是采用低温轧制工艺。 但是, 无论怎样操作 , 炉底 在生产中还会出现部分积渣 , 尤其在高温段炉底上面 , 水封槽内和出料辊下部

9、的 清渣坑里。因此 , 及时清渣是保证钢坯在炉底顺行的先决条件。（1）步进底上部的积渣 高温段炉底上部选用的是抗渣性好的耐火材料。生产中严格控制烧钢温度 ,杜绝化钢事故 , 这样只会产生少量呈松散状炉渣。 随着钢坯向炉头方向移动 , 氧化 铁皮落入水封槽或炉头清渣坑。 只有极少量的积渣残留在炉底上 , 检修时再清理。（2）出料辊下部清渣坑的积渣在炉头 9 个出料辊下部设有 4 个清渣坑。加热好的钢坯经出料辊送至轧机 , 运行中大量氧化铁皮落入清渣坑 , 每天定时人工清理。（3）水封槽内的积渣生产中在高温段水封槽内的积渣最为严重 , 水封槽内积渣过多 , 活动底水封刀难以正常运行，造成炉内钢坯跑

10、偏，影响出钢节奏，1994年加热炉改造时，在水 封槽上设有开启灵活的排渣阀，在生产中可随时清理水封槽中的积渣。3用科学技术进步，提高炉子装备水平几年来,根据生产情况，吸收采用了国内外新技术，新材料和新设备，使加热 炉装备水平得到提高。3.1 新型材料的应用随着各种新型材料的开发，工业窑炉的装备水平明显提高。近年来选用了不 定形耐火材料，熔抽耐热钢钢纤维，胀缝板,多晶莫来石纤维等新材料。3.2 液压电气系统1994年完成了对步进炉液压系统的改造，解决了炉子的同步性能和国产化 备件问题,进一步完善了炉子的操作功能，提高了液压电气系统的可靠性。改造后 炉子液压系统的故障减少55%,产量提高32%3.

11、3 炉头端墙结构的改进对于步进底式大跨度加热炉，采用侧出钢而未设出钢机时，炉头端墙不仅起 支承炉顶材料的作用，而且在生产中步进底头部将出炉弯曲的钢坯顶到炉头端墙 上顶直后出炉。因此传统端墙的耐火材料结构，材质极易损坏，有时1年需停炉几 次进行抢修。辊道式侧出钢固然解决了炉头底部积渣的难题，但炉头端墙的寿命又成为生产中的主要矛盾之一。为此，几年来数次对炉头端墙结构进行了改进， 见图1。45&图1改进后炉头端墙结构简图1-故障小炉门；2-挡块异型砖；3, 4-辊颈砖；5-耐热钢挡块；6-端墙炉头端墙工作面的耐火材料用优质高强钢纤维低水泥浇注料成形的挡块异 型砖和球型Cr25Ni20Si2耐热钢挡块，采用双重保护端墙结构，以提高端墙寿命 3.4 加热炉改造前后主要经济指标加热炉改造前后的主要经济指标见表 1。表1加热炉改造前后主要经济指标项目二改造前（1989年）改造后（1997年）产量/万ta-19.894316.7469生产天数 281259作业率/ %47.4582.18成材率/ %92.4294.95燃油消耗/kg.t-142.8732.95耐火材料消耗 /t .a-1119.06.7耐火材料消耗-1/kg.t1.200.04炉龄由于故障，检修7次共影响39天 生产1993年后未发生故