宣钢二小型加热炉改造方案

1、 宣钢二小型加热炉改造方案说明1、简述 所做出的方案根据小型轧钢厂提供的改造要求，其改造要求如下： 二小型车间现有蓄热式推钢加热炉一座，有效尺寸29x4m,原设计燃料为高炉煤气，换向方式为分段集中换向，炉底水管采用汽化冷却，推钢机2台，推力为35吨。 改造方案需考虑： 1）有效尺寸34X4.5m,具备加热150x150x4000mm料坯的能力； 2）燃料：高焦混合煤气或纯高炉煤气 3）附属设备的利旧情况（换向阀、风机、引风机、汽包、自动化等） 4）加热能力 5）炉底强度 6）煤气最大耗量 7）推钢机能否利旧 8）投资概算：设计费、建设费用 和 总承包时总包费用 9）建设周期2、改造方案 根据要

2、求，改造方案的设计思想为满足小型厂提出的炉子有效长度为34m，并具备加热150x150x4000mm料坯的能力。采用蓄热燃烧技术，以纯高炉煤气为设计依据，具备使用混合煤气的能力，我们推荐小球体的蓄热燃烧技术。炉体耐火材料砌筑重新设计。炉底水管仍采用汽化冷却，但纵横水管间距及规格重新设计，以保证足够的强度来支撑全炉钢坯。金属结构只能视现场情况部分利旧。我们将提出炉子附属设备的初步数据，将由小型厂来核实哪些设备可以利旧。2.1 设计条件2.1.1 加热钢种及规格:·坯料规格：150×150×4000mm 铸坯；·钢种：普碳钢2.1.2 装出料温度:·

3、;装料温度： 常温·出料温度：1050，最高加热温度：1100（暂定）2.1.3 炉子尺寸·有效炉长：34000mm2.1.4 燃料: ·燃料种类：纯高炉煤气（以此为设计依据）·燃料热值：750×4.18kJ/Nm3 （依据宣钢棒材炉子燃料条件）2.1.5 装出料方式:·装料：推钢机端部推入；·出料：出钢机侧部推出；·布料方式:单排2.1.6 炉底水管冷却方式：自然循环汽化冷却。2.2 加热炉技术特点本设计加热炉主要技术特点是:·采用蓄热式燃烧技术；·采用汽化冷却2.2.1 蓄热式燃烧技术在本设

4、计中加热炉采用纯高炉煤气做燃料，也可以使用混合煤气。由于高炉煤气热值低，如果采用传统的燃烧工艺，在不掺混高热值燃料的情况下，很难达到加热工艺所要求的温度。本设计仍采用蓄热式燃烧技术，将空气和煤气同时预热到较高的温度（一般都在900以上），满足加热工艺的要求。若使用混合煤气，我们建议混合煤气热值不要太高，较为经济合理的热值在12001400x4.18KJ/Nm3,不要超过1800x4.18KJ/Nm3。在蓄热式燃烧技术中我们推荐采用小球体的蓄热体，由于煤气清洁条件较差，易造成蓄热体堵塞，降低蓄热能力。小球体因其可以重复使用和价格较低一直受到用户的认可。现在已普遍认识到蜂窝体和小球体的优缺点，针对

5、二小型推钢加热炉，因其炉子长度较大，蓄热烧嘴数量相对较多，使用小球体的蓄热烧嘴体积会大大缩小，使用蜂窝体的烧嘴优势就不太明显了。2.2.2 汽化冷却炉底水管冷却方式采用自然循环汽化冷却，与通水冷却相比，可以节约水资源；将冷却构件产生的热损失大部分转化成蒸汽加以利用。由于有汽包和软水制备站，炉底水管内壁不易结垢，延长水管的使用寿命一倍以上。2.3 炉子主要技术参数·炉子有效长度： 34000mm·炉子内宽： 4500mm（在条件允许时，应适当加大内宽，因炉子较长，有时推钢积累偏差较大，加大炉内宽可以减少钢坯刮炉墙引起的掉道，建议内宽为4700mm）·炉子产量：75t

6、/h·炉底强度：551.5kg/m2·炉子单耗： 1.317GJ/t·燃料最大耗量： 36235Nm3/h·空煤气预热温度： 900·汽化量4t/h24 炉子本体结构说明炉体墙外侧设计采用型钢立柱，炉顶采用吊梁，炉墙外皮采用5mm后的钢板。 装料端设有一套炉门及升降机械，出料端设炉门及升降机械两套，用于钢坯的出料口密封。炉子两侧及端墙上设有人孔门，用于炉子检修时运送物料。设有扒渣门。 炉内料坯全部由炉底水管支撑，并在三根纵水管上被推动前进。炉底水管的设计必须保证高温下的强度和刚度，而且还要尽可能地减少炉底水管冷却带走的热损失。为减少炉底水管冷却

7、带走的热损失，炉底水管采用双层绝热包扎。为了消除炉底水管冷却在钢坯下表面产生的“黑印”，减小钢坯断面温差，在纵水管上安装耐热滑块Cr25Ni20Si2。水管全部采用汽化冷却.为了炉体的密闭性良好，提高加热炉的使用寿命，本设计采用炉墙、炉顶整体浇注的复合炉衬。优化厚度设计，保证绝热效果和炉衬寿命，已获取达到经济合理的厚度。2.5 蓄热式燃烧系统加热炉采用三段炉温制度控制和供热控制，即由均热段、加热段和预热段组成，每段分为上、下两面加热，蓄热式烧咀沿炉长方向均匀布置，设有使用焦炉煤气的点火烘炉烧嘴。蓄热式燃烧系统包括：蓄热式烧咀、换向阀及控制系统、空/煤气供给系统、排烟系统和点火烘炉系统 2.5.

8、1 蓄热式烧咀在炉子两侧的上部和下部布置蓄热式烧咀，空、煤气蓄热式烧咀沿炉长方向独立交错设置，放置在炉体之外,。两侧设12对煤气蓄热式烧咀和13对空气蓄热式烧咀。采用的蓄热体为高铝耐火小球。 与其它蓄热式加热炉供货厂家不同的是，我们提供的蓄热式加热炉每个蓄热式燃烧器的空、煤气量可单独手动调节，即可实现炉温灵活、准确的控制。2.5.2 换向系统 换向阀分段集中配置，即每个供热区段只配一个空气换向阀和一个煤气换向阀，这样可以简化管路系统和减少换向装置的数量，燃烧自动控制系统也得以简化。换向系统共六套套，两套空气换向系统和两套煤气换向系统。换向系统包括换向阀本体、气动系统和控制系统。换向阀分别与空气

9、管（煤气管）、蓄热室及排烟机相接。换向阀采用气动换向，气动介质为压缩空气。可在2秒内完成空气与烟气的换向动作，换向周期为3分钟。换向阀规格为DN600、DN500、DN400各两台。换向控制系统的功能主要有：换向时间设定及自动控制；阀位显示；换向系统事故安全报警等，由PLC完成。换向控制单元与炉子热工控制系统设信息接口，以使两个系统配合运行。 换向阀和换向控制系统为我院专有技术。253 空气、煤气供给系统煤气供给系统包括煤气总管，换向阀前煤气管路和换向阀后煤气管路。换向阀前煤气管道分三路，分别与三个煤气换向阀相联，每路都设流量测量装置和流量调节阀门。每个煤气换向阀后有两根煤气管道分别接至相应供

10、热段的炉前两侧煤气蓄热式燃烧器，每个蓄热式燃烧器前支管上设1个手动煤气调节阀门。煤气供给系统设相应放散系统和防爆阀门。 空气供给系统包括鼓风机及相应设施，换向阀前、后的空气管路。管路设置与煤气相同。设1台鼓风机，型号性能如下：型号：92612.5D风量：3354041952N m3/h风压：97139356Pa电机：Y315L14 N160kW n=1450r/min鼓风机房吸风口设消音器，风机吸风口调节阀。2.5.4 排烟系统排烟系统包括排烟机，排烟管路和烟囱。为了防止泄漏的空、煤气相遇发生安全事故，空、煤气排烟系统单独设置，本次共设4台排烟机，加热和均热段合用用两台排烟机(空、煤气侧各一台

11、)，预热段用两台排烟机(空、煤气侧各一台)，以利于炉压和排烟温度的调节控制。排烟机技术性能：（排烟机均为非标准风机）名 称加、均热段煤气侧加、均热段空气侧预热段煤气侧预热段空气侧数量 台1111排烟量 m3/h43438347512895923168排烟压力 Pa4760476047604760电机功率 kw110907575在每个换向阀后的排烟管路上设1个炉压自动调节阀。设钢烟囱2个，分别接空气排烟管和煤气排烟管，高度约25m。2.5.5 点火系统蓄热式加热炉需在炉子侧墙上加设点火烧嘴。本设计共设置6个焦炉煤气烧嘴（在炉子侧墙上设置2个烧嘴 、在炉子出料端墙上设置4个烧嘴 

12、;），每个烧嘴配置必要的管道及阀门，采用手动操作来完成加热炉的点火和烘炉功能。26 汽化冷却系统加热炉设一套汽化冷却装置，汽化冷却系统设计为自然循环。平均蒸发量：4t/h (max=6t/h)汽包直径：1800mm,长度：10m设有除氧器一台，电动给水泵两台（1用1备），连续排污和定期排污泵各一台。27 加热炉机械设备27.1 推钢机在加热炉炉尾设置两台液压推钢机,其技术性能如下：形式: 液压推钢机每台推力：50t（考虑装料辊道中心至炉墙边线为1500mm）设备组成：推杆、液压缸、机架、液压站内阀台之后管路、主令控制器、行程开关等。加热炉的推钢机由一个液压站提供动力。总的推钢长度为35.5m，

13、推钢比在合理的范围内。每台推钢机的推力(50t)大于原推钢机推力（35t）,原推钢机不能利旧。2.7.2 出钢机在加热炉出料端设置一台电动推钢机,其技术性能如下：推力：0.8t(由小型厂核实能否利旧)工作行程：3500mm设备组成：传动装置带主令控制器、水槽、推杆、调整装置和两台电机。2.8 炉子自动化控制炉子采用基础级自动化控制，由PLC完成电气控制和燃烧控制。2.8.1 电气控制系统主要控制项目炉区受控设备有：推钢机、出钢机、出料炉门、排烟风机、助燃风机。·助燃风机启/停控制。·排烟风机启/停控制。·出料炉门启/闭控制。·推钢机行程控制。·

14、出钢机行程控制。·推钢机、出料炉门与出钢机顺序联琐控制。283 自动化仪表主要检测与控制项目·加热炉各段温度检测，炉温自控；·各段空气、煤气流量检测，空燃比控制。·排烟温度检测及超温报警、强制换向； ·空气、煤气蓄热室温度检测。·空气、煤气总管压力检测与控制；低压报警及自动切断。·冷却水总管压力检测低压报警；·冷却水总管流量检测；·炉膛压力检测与控制；采用两段炉压控制。·汽包压力测量与安全放散控制。上限报警。·汽包液位测量与控制。上下限报警。·汽包液位上限排水控制。·蒸气总管压力测量与控制。3 投资概算31 投资概算的范围本方案投资概算不包含土建工程，包含从装钢机至出钢机的炉体工艺设备、材料、汽化冷却系统、电气传动和仪表自动化系统。概算包含设备、材料制作、安装、运输、施工及工程管理的总体费用。因较难确定那些设备、材料可以利旧，所以概算不考虑利旧部分。32 投资概算 投资概算如下