發生爐煤氣在普線加熱爐中的應用
發布時間：2014-02-25 共1頁
1概述
濟南鋼鐵集團石橫特殊鋼廠（簡稱石橫特鋼廠）二軋車間普線加熱爐原設計采用重油為燃料，其加熱能力為35t/h，主要生產φ8～φ10mm熱軋盤條及φ10～φ12mm小型棒材，加熱爐為三段連續式，端進側出，尺寸為3.132m×25.082m。
石橫特鋼廠2002年新建φ3.2m兩段式煤氣爐1座，建造時主要考慮為煉鋼車間烘烤鋼包。隨著煉鋼生產節奏的加快，目前，煉鋼車間烘烤鋼包用氣量相當小，該爐小時產量為6500～7000m3，導致發生爐絕大部分時間處于低負荷運行狀態，造成煤氣質量差，成本高。而重油的價格不斷增加，致使燃油費用在軋鋼產品成本中占的比重越來越大，已成為影響企業經濟效益提高的重要因素。為了降低生產成本，經充分研究論證，決定在普線加熱爐上使用發生爐煤氣。
2發生爐生產情況
石橫特鋼廠煤氣爐24h連續運轉，所用煤種為陜西神木煙煤，煤氣的各項經濟指標均較好，煤氣熱值為6490kJ/m3,煤氣單耗為0.29～0.30kg/m3。該爐型可以將煙煤在干餾段經低溫干餾得到煤焦油，該種焦油呈黑褐色，密度較小，其組成中烷烴、烯烴及芳香烴約占50%，酚類含量可達30%左右，流動性好，是一種具有極高發熱值的液體燃料。目前噸煤焦油產率為6080kg，每天可產300～400kg煤焦油。煤氣站可根據用戶用氣情況合理調節發生爐的產量，以滿足生產需要。
3可行性分析
3.1燃料溫度可滿足鋼坯加熱溫度要求
普線鋼坯的最高加熱溫度一般在1000～1350℃范圍內。兩段式煤氣爐的熱值為6490kJ/m3,空氣預熱溫度按300℃計，則理論燃燒溫度為2300℃，爐溫系數按0.7計，則可獲得1610℃的爐溫，完全能滿足軋制普線的要求。
3.2燃燒技術的可行性
該車間加熱爐寬度小于4m，采用側加熱和端部加熱就能滿足加熱工藝的要求。為此只要將原來的油燒嘴改為油氣兩用燒嘴即可，不需做其它變化，投資少。
3.3煙氣的輻射傳熱強
煙氣中的三原子氣體CO2及H2O的輻射能力強，其濃度對輻射傳熱起著決定性作用，即氣體燃料中的CO2及H2O的濃度越高，煙氣的輻射傳熱越強。煤氣燃燒產物中的CO2及HO的濃度可達到28%左右，比重油燃燒產物中的CO2及H2O的濃度高，因此其輻射傳熱強。
3.4爐溫控制方便，加熱質量好
由于煤氣是氣體燃料，氣體燃料與空氣是分子混合，分子混合比液體的非分子混合要容易，調節方便，有利于加熱爐的爐溫調節和控制。且由于煤氣與空氣混合得好，火焰均勻，沒有像直接燃燒重油時霧化不好、火焰集中、有熱點、冷點等弊端，因此鋼坯溫度均勻，氧化燒損少。
4煤氣在加熱爐中的應用
4.1改進加熱爐燒嘴
煤氣站生產的煤氣從氣柜不經加壓直接送往二軋車間加熱爐，壓力波動小，加熱爐前的煤氣壓力一般為2000～3000Pa。為保證燃燒效果對加熱爐燒嘴進行了改進，將原來單一的燃油燒嘴改為油氣兩用燒嘴。加熱爐共有17個燒嘴，其分布為：加熱段下部8個、上部6個，均熱段3個。單個燒嘴的煤氣燃燒能力為960m3/h，正常生產時只開8～10個燒嘴即可滿足軋制要求。使用油氣兩用燒嘴，在煤氣量不足時可以用焦油做適當調節。
4.2安全措施
為實現加熱爐的安全點火，制定了詳細的用氣操作規程，點火前先做爆破試驗，確認無誤方可點火。同時為了減少煤氣泄漏，在煤氣管道上裝有雙閘閥，在每個燒嘴前裝有蝶閥和平板閘閥，氮氣吹掃裝置，眼睛閥等。在加熱爐區域配備固定式和移動式煤氣檢測儀，用以隨時檢測周圍環境中CO的濃度。
4.3應用效果
爐燒煤氣，爐溫均勻，又保證了爐氣黑度，避免了以重油為燃料時鋼坯局部過熱、過燒等現象，減少了鋼坯加熱“黑印”。煤氣燃燒后積灰少，解決了燒重油時換熱器頻繁堵塞的問題，延長了加熱爐尾部空氣換熱器的運行周期。
鋼坯加熱質量的提高，使軋輥斷輥現象及軋機故障率明顯降低，孔型、導衛件的使用壽命延長，軋機作業率提高1.2%。
鋼坯加熱過程中氧化燒損減少1%，開軋溫度大于1100℃，機時產量增加；軋廢減少，各鋼種成材率不同程度提高。爐溫控制調節方便，減少了看火工的勞動強度?，F場作業環境好，沒有跑冒滴漏現象，干凈無黑煙。
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濟南鋼鐵集團石橫特殊鋼廠（簡稱石橫特鋼廠）二軋車間普線加熱爐原設計采用重油為燃料，其加熱能力為35t/h，主要生產φ8～φ10mm熱軋盤條及φ10～φ12mm小型棒材，加熱爐為三段連續式，端進側出，尺寸為3.132m×25.082m。
石橫特鋼廠2002年新建φ3.2m兩段式煤氣爐1座，建造時主要考慮為煉鋼車間烘烤鋼包。隨著煉鋼生產節奏的加快，目前，煉鋼車間烘烤鋼包用氣量相當小，該爐小時產量為6500～7000m3，導致發生爐絕大部分時間處于低負荷運行狀態，造成煤氣質量差，成本高。而重油的價格不斷增加，致使燃油費用在軋鋼產品成本中占的比重越來越大，已成為影響企業經濟效益提高的重要因素。為了降低生產成本，經充分研究論證，決定在普線加熱爐上使用發生爐煤氣。
2發生爐生產情況
石橫特鋼廠煤氣爐24h連續運轉，所用煤種為陜西神木煙煤，煤氣的各項經濟指標均較好，煤氣熱值為6490kJ/m3,煤氣單耗為0.29～0.30kg/m3。該爐型可以將煙煤在干餾段經低溫干餾得到煤焦油，該種焦油呈黑褐色，密度較小，其組成中烷烴、烯烴及芳香烴約占50%，酚類含量可達30%左右，流動性好，是一種具有極高發熱值的液體燃料。目前噸煤焦油產率為6080kg，每天可產300～400kg煤焦油。煤氣站可根據用戶用氣情況合理調節發生爐的產量，以滿足生產需要。
3可行性分析
3.1燃料溫度可滿足鋼坯加熱溫度要求
普線鋼坯的最高加熱溫度一般在1000～1350℃范圍內。兩段式煤氣爐的熱值為6490kJ/m3,空氣預熱溫度按300℃計，則理論燃燒溫度為2300℃，爐溫系數按0.7計，則可獲得1610℃的爐溫，完全能滿足軋制普線的要求。
3.2燃燒技術的可行性
該車間加熱爐寬度小于4m，采用側加熱和端部加熱就能滿足加熱工藝的要求。為此只要將原來的油燒嘴改為油氣兩用燒嘴即可，不需做其它變化，投資少。
3.3煙氣的輻射傳熱強
煙氣中的三原子氣體CO2及H2O的輻射能力強，其濃度對輻射傳熱起著決定性作用，即氣體燃料中的CO2及H2O的濃度越高，煙氣的輻射傳熱越強。煤氣燃燒產物中的CO2及HO的濃度可達到28%左右，比重油燃燒產物中的CO2及H2O的濃度高，因此其輻射傳熱強。
3.4爐溫控制方便，加熱質量好
由于煤氣是氣體燃料，氣體燃料與空氣是分子混合，分子混合比液體的非分子混合要容易，調節方便，有利于加熱爐的爐溫調節和控制。且由于煤氣與空氣混合得好，火焰均勻，沒有像直接燃燒重油時霧化不好、火焰集中、有熱點、冷點等弊端，因此鋼坯溫度均勻，氧化燒損少。
4煤氣在加熱爐中的應用
4.1改進加熱爐燒嘴
煤氣站生產的煤氣從氣柜不經加壓直接送往二軋車間加熱爐，壓力波動小，加熱爐前的煤氣壓力一般為2000～3000Pa。為保證燃燒效果對加熱爐燒嘴進行了改進，將原來單一的燃油燒嘴改為油氣兩用燒嘴。加熱爐共有17個燒嘴，其分布為：加熱段下部8個、上部6個，均熱段3個。單個燒嘴的煤氣燃燒能力為960m3/h，正常生產時只開8～10個燒嘴即可滿足軋制要求。使用油氣兩用燒嘴，在煤氣量不足時可以用焦油做適當調節。
4.2安全措施
為實現加熱爐的安全點火，制定了詳細的用氣操作規程，點火前先做爆破試驗，確認無誤方可點火。同時為了減少煤氣泄漏，在煤氣管道上裝有雙閘閥，在每個燒嘴前裝有蝶閥和平板閘閥，氮氣吹掃裝置，眼睛閥等。在加熱爐區域配備固定式和移動式煤氣檢測儀，用以隨時檢測周圍環境中CO的濃度。
4.3應用效果
爐燒煤氣，爐溫均勻，又保證了爐氣黑度，避免了以重油為燃料時鋼坯局部過熱、過燒等現象，減少了鋼坯加熱“黑印”。煤氣燃燒后積灰少，解決了燒重油時換熱器頻繁堵塞的問題，延長了加熱爐尾部空氣換熱器的運行周期。
鋼坯加熱質量的提高，使軋輥斷輥現象及軋機故障率明顯降低，孔型、導衛件的使用壽命延長，軋機作業率提高1.2%。
鋼坯加熱過程中氧化燒損減少1%，開軋溫度大于1100℃，機時產量增加；軋廢減少，各鋼種成材率不同程度提高。爐溫控制調節方便，減少了看火工的勞動強度?，F場作業環境好，沒有跑冒滴漏現象，干凈無黑煙。
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