棒材2號加熱爐技術改造實踐

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 512123）

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棒材2號加熱爐技術改造實踐

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 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，而且能耗較高。對該加熱爐進行大修改造后。冷坯額定加熱能力為130t/h。消除了設備隱患。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 。

關鍵詞：加熱爐；煤氣消耗；技術改造；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、內寬10.6米。在實際生產過程中，為適應產能要求而采取了強化加熱措施，但其加熱能力仍無法滿足棒二工序軋線的生產，而且能耗較高。對該加熱爐進行大修改造。改造后加熱爐冷坯額定加熱能力為130t/h。

1　技術改造要點

1.1加熱爐機械設備

加熱爐機械設備主要包括以下內容：上料系統、裝料爐門升降裝置、裝料懸臂輥、裝料推鋼機、爐內擋板、爐底步進機械、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，用于驅動爐門的升降。爐底步進機構采用雙輪斜軌式。爐底機械為液壓缸驅動、雙滾輪、雙層框架、斜軌式結構，由平移框架、提升框架、平移導向裝置、提升導向裝置、平移液壓缸、提升液壓缸等設備組成。步進最小周期36s。提升行程：200mm（相對固定梁表面為±100mm）

1.2加熱爐砌筑

加熱爐正常生產時，各部位外表面溫度應符合國家標準GB/ T3486-1993規定。加熱爐爐頂、爐墻要求采用澆注料整體澆注，爐底采用磚砌的復合結構，供熱段爐底表層選擇抗渣性能好的材料，爐體為復合層保溫結構，最大限度減少爐體散熱損失。燒嘴磚與燒嘴裝配后在現場安裝。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澆注料（剛玉質自流澆注料）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

加熱爐分預熱段、加熱段和均熱段，其中加熱段、均熱段為供熱區段。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）和數字化燃燒結合的技術；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。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“一鍵式”溫度手動設定段，滿足操作人員快速調整的需要。混合煤氣管道由總管閥站、總管、爐前管道、支架等組成。混合煤氣接點在廠房外100米處，無現成接口，需重新開口并安裝手動密封蝶閥和手動盲板閥，煤氣接點壓力6～8kPa。

1.4汽化冷卻系統

蒸汽并網壓力，不小于1.2MPa。蒸汽量，平均6.5t/h。步進爐汽化冷卻循環系統由爐底冷卻構件、汽水強制循環系統、給水處理系統、蒸汽系統、排汽系統、排污系統、爐內加藥系統、取樣冷卻系統等主要部分組成。汽化系統所有閥門、法蘭及法蘭墊的壓力等級均需≥4.0MPa。從車間外接點送來的除鹽水進入除鹽水箱，除鹽水經除鹽水泵送除氧器進行除氧，除氧水經給水泵補充到汽包內。加熱爐設除鹽水泵2臺，1臺泵運行，1臺泵備用。設給水泵3臺，其中2臺電動泵，1用1備，另1臺為柴油泵在停電等緊急狀態時啟用。采用工業電視攝像監控柴油箱，并傳輸到操作室。除鹽水箱、除氧水箱水位及除氧器壓力均要求設有自動控制。除鹽水箱及從車間外接點到除鹽水箱的管道都采用不銹鋼材質。

1.5加熱爐液壓及潤滑系統

新液壓系統用于為爐底機械升降和平移、裝料推鋼機等動作提供動力，并滿足步進梁的各種運動循環對步距和速度以及沖擊負荷的要求，使其在預定的運動周期內完成各種運動循環。原液壓站內動力設備及油箱利舊，其余全部重新設計制造。潤滑系統采用雙線自動干油潤滑。加熱爐區配2套干油潤滑采用終端式雙線自動干油潤滑系統，系統公稱壓力40MPa，一套用于爐底設備，一套用于相關輥道。

2　技術改造效果

加熱爐按年運行按7000小時計算，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，產生蒸汽改造后增加6.5t/h，循環水不計入消耗量。

3　效益分析

3.1直接經濟效益

項目建設總投資為2864.83萬元。固定資產折舊按平均年限法計取，折舊年限為15年，殘值率為5%，年折舊費用為：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，混合煤氣單價按58 元/GJ計，年產量按80萬噸。

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

加熱爐采用汽化冷卻技術，小時平均產汽量可達6.5噸，年工作小時7000小時，年產汽量可達4.55萬噸，每噸蒸汽價格按100元。

則每年產生的直接經濟效益為：

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

3.2間接經濟效益

加熱能力從80t/h提高至130t/h后，整個棒材工序產量可提高10萬噸每年。產品價格2000元每噸，盈利率按1%折算，則工序間接經濟效益為：2000×10×1%= 200萬元

4　結論

消除了設備隱患。舊加熱爐爐體各部位耐火材料老化嚴重，改造后，爐頂和爐尾端墻坍塌的危險解除。降低了噸材煤氣消耗。舊加熱爐爐體散熱嚴重，保溫絕熱材料效果差，因強化加熱而導致煤氣利用率低，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：

［1］王占學.塑性加工金屬學［M］.北京：冶金工業出版社，2006.

［2］崔忠近.金屬學與熱處理［M］.北京：機械工業出版社，1980.

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