步進梁加熱爐蓄熱式燒嘴改造

李磊

（山鋼股份濟南分公司中厚板廠，山東濟南 250101）

經驗交流

步進梁加熱爐蓄熱式燒嘴改造

李磊

（山鋼股份濟南分公司中厚板廠，山東濟南 250101）

濟鋼中厚板廠針對3號加熱爐蓄熱式燒嘴由于煤氣泄漏、冒火、結構不合理等原因導致的加熱能力降低、板坯加熱效果差問題，通過改變燒嘴的結構和布置方式，并加強燒嘴與爐墻結合部位的密封，杜絕了燒嘴四周冒火現象，提高了加熱質量。

加熱爐；蓄熱式燒嘴；優化改造

1 前言

濟鋼中厚板廠3號加熱爐建成于2003年3月，

是國內較早應用蓄熱式燃燒技術的大型步進梁式板坯加熱爐之一。加熱爐爐膛內寬7.5 m，加熱爐有效長度39.7 m，分成4段加熱。加熱爐設計加熱能力240 t/h（熱坯），160 t/h（冷坯），采用空煤氣雙預熱的蓄熱式燃燒技術，燃料為高爐、焦爐、轉爐混合煤氣。該加熱爐的空煤氣燒嘴采用上下組合的方式，

燒嘴自然疊加，在使用過程中逐漸暴露出3個方面的問題：一是空煤氣燒嘴之間及燒嘴四周成為煤氣泄漏的主要部位，由于燒嘴四周冒火，被迫關閉或是關小一部分燒嘴，制約了爐子加熱能力的正常發揮，

對生產造成一定影響；二是由于燒嘴結構原因，在燒嘴噴口區域易形成局部高溫，造成鋼坯表面氧化加劇，出爐鋼坯經過除鱗箱時氧化鐵皮除不干凈，繼而導致鋼板因麻點缺陷改判，影響鋼板表面質量；三是空、煤氣燒嘴為一上一下布置，空煤氣混合不勻，影響煤氣的燃燒效率，檢測排煙氣體，其CO含量達到10.6%。

2 燒嘴存在問題分析

經過檢修及現場觀察分析，得知燒嘴出現問題是由以下原因造成的：

1）空氣燒嘴和煤氣燒嘴是上下疊放，之間沒有密封措施，當燒嘴高溫端殼體與燒嘴鋼殼之間出現裂縫時，導致空煤氣燒嘴蓄熱室串聯，空煤氣混合后直接在燒嘴內部燃燒，火焰從裂縫處冒出。

2）由于燒嘴四周與爐墻立柱之間的距離太小，導致燒嘴鋼殼與爐皮鋼板沒有滿焊，留有縫隙。

3）燒嘴高溫端殼體（重新澆注）與原有的低溫端殼體或燒嘴鋼殼內襯之間產生裂縫，煤氣沿燒嘴鋼殼與爐皮鋼板縫隙竄出，遇到外界空氣著火。

4）燒嘴鋼殼所使用的鋼板偏薄，邊角處容易出現裂縫。

5）燒嘴鋼殼內襯所使用的耐火材料材質等級較低，不適應現場情況的需要，容易出現裂縫。

6）在整體澆注燒嘴高溫端殼體和爐墻的時候，沒有合理設置膨脹縫，導致爐墻在燒嘴附近出現裂縫，使空氣和煤氣有提前混合的可能。

7）燒嘴前火焰灼亮，直接灼燒鋼坯表面，坯料加熱不均勻，容易造成局部溫度過高或過低，造成一次除鱗效果較差。

3 改造方案

1）改變空煤氣燒嘴的布置方式，由上下組合式改為左右組合式，從而減少空煤氣燒嘴串氣及煤氣泄漏的可能性，并能降低火焰強度，避免在燒嘴噴口區域形成局部高溫，消除鋼坯表面氧化加劇及除鱗困難現象。

2）改變燒嘴結構。考慮到3號加熱爐爐墻立柱的尺寸和為了使2、3號加熱爐燒嘴擋板磚能夠通用，重新設計了燒嘴的組成結構和外形圖（如圖1所示）。燒嘴磚與燒嘴殼體內襯整體成型澆注，提前預制，采用高等級材質的澆注料；鋼殼厚度由6mm增加到12mm，鋼殼內襯采用“重質澆注料＋高純型纖維毯”的復合結構；高低溫側擋板磚均采用耐火材料制作，有一定的蓄熱作用；裝球孔設在蓄熱式頂部中央，并且增加了裝球孔容量和擋板頂部盲區，從而防止蓄熱球在燒嘴內部溫度升高后下沉，導致介質流通短路；為了保證空煤氣在爐內能夠充分混合和燃燒，空氣、煤氣燒嘴噴口呈45°夾角向外側傾斜。

3）燒嘴殼體與爐墻之間的密封。燒嘴鋼殼伸進爐皮鋼板100mm，在燒嘴鋼殼四周焊上不銹鋼錨固鉤，燒嘴周圍100mm內爐墻不設保溫層，使燒嘴殼體爐墻耐火材料之間結合緊密，燒嘴殼體內外側與爐皮鋼板滿焊，解決了煤氣泄漏導致的漏火問題。

TG307

B

1004-4620（2014）04-0074-01

2014-04-08

李磊，男，1981年生，2004年畢業于西安建筑科技大學金屬材料工程專業。現為濟鋼中厚板廠3500工序機動科助理工程師，從事熱能工程、加熱爐維護工作。