更新时间:2022-08-25 15:28
蓄热式均热炉是炉坑两端有蓄热室的均热炉。蓄热式均热炉工作原理:蓄热式燃烧技术,确切地应称为蓄热式换热燃烧技术,这是一项古老的换热方式。
蓄热式均热炉采用高温空气燃烧技术,具有极限利用烟气余热和极大降低排放的优点,烟气中的热回收率可达70%~80%,充分提高了能源的利用率。因此,蓄热式均热炉在节能降耗方面潜力巨大,是均热炉发展的趋势。
均热炉属室状炉类型,即炉温是随时间而变的。均热炉要根据钢锭的材质、尺寸规格、装炉温度、出炉温度等,确定炉子的加热制度,即确定加热升温曲线,包括各阶段的加热温度、加热时间、加热速度、保温时间口。
均热炉在保证安全运行及完成加热钢坯任务的同时,还要考虑高效及经济地燃烧。当均热炉控制系统的负荷及煤气的质量等因素发生波动时,采用何种合理有效的控制手段,仍然能使加热炉内的炉膛温度、炉膛压力、排烟温度等参数稳定在控制范围之内,并且能够使加热炉工作在最佳燃烧区。
蓄热式均热炉工作原理:蓄热式燃烧技术,确切地应称为蓄热式换热燃烧技术。这是一项古老的换热方式,十九世纪中期就在平炉和高炉上采用延续至今。轧钢系统的初轧钢锭加热炉以蓄热式均热炉最为节能,并且采用的就是低热值的高炉煤气为燃料。终因其蓄热室占用车间面积大,换向时间长,操作复杂,逐渐被中心换热均热炉和上部单侧烧嘴均热炉所取代。此后,蓄热式换热技术远离了轧钢系统的加热炉。蓄热式换热技术,属不稳态传热,利用耐火材料作载体,交替地被废气热量加热。再将蓄热体蓄存的热量加热空气或煤气,使空气和煤气获得高温预热,达到废热回收的效能。由于蓄热体是周期性地加热、放热,为了保证炉膛加热的连续性,蓄热体必须成对设置。同时,要有换向装置完成蓄热体交替加热、放热。到了二十世纪八十年代,解决了蓄热体的小型化和换向时间缩短到以分秒计,才使这项古老的换热技术得以在轧钢系统的连续式加热炉(含步进式加热炉)上重现废热回收的优势,即将空、煤气双预热到1000℃左右,排出废气温度在150℃以下,使废热回收率达到极限值。并且,出现研究高温空气燃烧理论与实践的新领域。
1、换向设备频繁报警
换向设备设有阀位报警、超温报警。由于设备长期工作在高温下,膨胀、变形、升降杆失去润滑、阀芯密封胶圈硬化失效、压缩空气压力不足、阀位传感器检测失真等许多原因都会引起阀位报警,换向阀未到位的直接后果是引起部分空、煤气被吸人烟道,达到一定条件便会发生爆炸。由于设备频繁报警,故障不断,均热炉的作业效率会降低。
2、漏煤气现象
蓄热室中漏出的煤气首先在蓄热室下部的钢结构外形成明火,有时炉底大梁以及蓄热室上部也会出现明火。分析泄漏煤气的原因,有耐火材料因素,也有人为因素的影响。众所周知,均热炉为周期性工作的工业炉,而蓄热室尤其是蓄热室下部的温度更是周期性变化,这就要求筑炉的耐火材料具有非常好的抗热震稳定性,否则,炉体就易出现破裂,剥落甚至坍塌。人为因素的影响是指在均热炉干打渣过程中,施工单位为了在厂方规定的短时间内完成任务,便向温度未完全降下来的炉内通人冷水来降温。这样更加速了炉墙裂缝的出现。生产过程中,煤气便会从蓄热室墙体上出现的裂缝溢出,j沿着炉墙与炉墙钢板之间的间隙泄漏到炉外。以上漏煤气现象多发生在炉子投产中后期阶段。
3、炉膛正压力大
由于炉膛正压力大,炉口砂封中的砂粒经常被吹离砂封槽,加之砂封刀寿命短,造成炉口冒火严重。炉膛正压大的原因,一是集中排烟时,由空气蓄热室和煤气蓄热室排出的烟气并人同一烟管中(烟管中设隔板),由同一台排烟机和一座铁皮烟囱提供抽力。这就造成空、煤气侧蓄热室排烟相互干扰,某一侧易出现超温甚至烧坏网箱的现象。另一个原因是燃料中还原性气体CO与氧化铁粉尘发生物理和化学反应,形成熔点更低的氧化亚铁,在较低的温度下发生软熔现象⋯,从而导致陶瓷小球的严重粘结,使排烟阻力增大;另外砌筑蓄热室的耐火材料的抗热震稳定性差,破碎、坍塌以及检修的旧炉料覆盖在蓄热体的上层,造成蓄热体气体通道堵塞,炉膛压力增大。
蓄热式均热炉控制中有几个关键问题:
1、对均热炉的炉膛温度控制,这是最重要的。对于不同材质的钢坯必须按照不同的升温曲线进行钢坯的烘烤。因为如果温度过低,达不到轧制工艺的质量要求:温度过高则也会带来一些不良的后果,如钢过热时钢的品粒增大,使钢的机械性能下降,加工时容易产生裂纹等。
2、对炉压的控制,必须保证炉膛压力为微正压。如果压力过高,则会在炉盖缝隙处向外窜火,不仅浪费能源,而且易烧坏炉盖和沙封刀。如果压力过低,则会在炉子缝隙处吸入大量的冷空气,这必然降低炉温,又使加热时间延长,浪费了大量的能源。
3、换向控制策略的选择。蓄热式燃烧技术得以实现,关键在换向控制。换向控制策略则关系到均热炉整体运行效果,也关系到燃料的能耗,还有换向阀和蓄热体的使用寿命。