探索山东省容器退火炉中轧钢加热炉烧嘴的应用与优化

摘要

本文探讨了在热轧带钢生产过程中，不同形式的烧嘴组合对轧钢质量的影响。以山东省某钢铁厂的两座加热炉为例，通过对烧嘴组合形式进行优化设计，解决了加热温度不均的问题，显著提高了产品质量，并取得了良好的经济效益。

1. 引言

在现代钢铁生产中，加热炉是至关重要的设备，用于将钢材加热到再结晶温度以上进行热加工或压力加工。然而，传统加热炉存在温度分布不均、能耗高等问题。为解决这些问题，蓄热式烧嘴逐渐被广泛应用。本文旨在探讨蓄热式烧嘴在山东省某钢铁厂容器退火炉和轧钢加热炉中的应用与优化。

2. 蓄热式烧嘴的原理与特点

2.1 蓄热预热方式

蓄热式烧嘴通过助燃空气和煤气双蓄热预热的方式，有效降低了排烟过程中的热损失。其核心在于通过相邻两个蓄热室回收烟气内部的余热，实现热能的高效利用。

2.2 蜂窝体结构

蓄热式烧嘴采用陶瓷蜂窝体作为蓄热体，具有比表面积大、传热速度快、阻力小的特点。这种结构不仅提高了热交换效率，还能满足高温炉温的要求。

2.3 换向系统

换向系统是蓄热式烧嘴的关键组成部分。通过二位三通阀的单独换向方式，缩短了换向时间，减少了煤气损耗量，同时保证了两侧工作的平衡状态，有利于安全生产。

3. 应用案例分析

3.1 NKK钢铁公司的应用

NKK钢铁公司与日本炉窑工业公司共同开发的蓄热式烧嘴在冷轧连续退火炉、热轧加热炉和钢包加热装置中得到了广泛应用。这些烧嘴不仅能提高燃烧效率，还具备显著的节能效果。

3.2 韶关钢铁公司的应用

韶关钢铁公司在加热炉上应用了JE型重油添加剂，配合蓄热式烧嘴使用，进一步提高了燃烧效率和热利用率。此外，该公司还采用了合同能源管理模式，实现了能源的高效利用和管理。

3.3 宝晋钢铁公司的应用

宝晋钢铁公司在其300t混铁炉上采用了蓄热式全分散燃烧加热炉，通过优化烧嘴布局和燃烧方式，有效避免了局部过热问题，提高了加热质量。

4. 烧嘴组合形式的优化设计

4.1 初始烧嘴组合形式的问题

在某钢铁厂的生产线中，初始设计的两座加热炉存在加热温度不均的问题。这不仅影响了产品质量，还增加了能耗和生产成本。

4.2 优化设计方案

通过对烧嘴组合形式进行优化设计，采用了一字型布置的蓄热式烧嘴。这种布置方式增强了火焰刚性，确保了炉宽方向的温度均匀性，从而满足了铸管加热和保温的温度要求。

4.3 实施效果

经过优化设计后，加热炉的温度分布更加均匀，产品质量显著提高。同时，由于热效率的提升，能耗也有所降低，为企业带来了可观的经济效益。

5. 经济效益分析

5.1 成本节约

通过优化烧嘴组合形式，减少了因温度不均导致的废品率，降低了原材料消耗。此外，热效率的提升也减少了燃料消耗，进一步降低了生产成本。

5.2 产品质量提升

优化后的烧嘴组合形式使得加热温度更加均匀，从而提高了产品的质量稳定性。这不仅增强了企业的市场竞争力，还提升了客户满意度。

5.3 环保效益

蓄热式烧嘴的应用减少了烟气排放中的有害物质含量，符合当前环保要求。通过减少燃料消耗，间接降低了温室气体排放，有助于实现绿色生产目标。

6. 结论

通过对山东省某钢铁厂容器退火炉和轧钢加热炉中烧嘴的应用与优化研究，我们发现蓄热式烧嘴不仅能显著提高加热效率，还能有效解决温度不均的问题，进而提高产品质量，降低生产成本。未来，随着技术的不断进步和应用范围的扩大，蓄热式烧嘴将在更多领域发挥重要作用。