加热炉技术协总体说明

1、1. 概述江苏永钢公司计划新建一条130万吨棒材生产线，需配套一座 220t/h （冷装）步进 梁式加热炉，采用高炉煤气双蓄热燃烧技术。本方案遵循的指导原则是：“先进、实用、可靠、经济”。2. 买卖双方负责本工程范围的详细叙述卖方详细供货内容以附件03:设备材料清单为准。卖方负责从上料台架开始到出炉辊道为止的设备和电气的设计。主要有加热炉本体系统及炉底步进机械系统的设计、加热炉燃烧系统的设置、汽化冷却系统的设计、上料 台架、上料辊道和出炉辊道等的设计，风机房、液压系统的设计，加热炉采用双预热蓄 热技术，换向阀使用全功能隔断型三通换向阀。加热炉设计时要考虑有一定的富裕能力。 液压、电气控制包括P

2、LG交流调速系统主要元器件要选用代表国外先进水平厂商的产 品。仪电控设计涵盖整个炉区部分，从上料台架开始到上料辊道为止。加热炉采用高炉煤气、空气双蓄热燃烧技术，采用仿生六角形陶瓷蜂窝体。2.1. 设备的供货、安装2.1.1. 加热炉设备的供货、安装卖方负责炉底步进机械、悬臂辊道、缓冲挡板、水封槽、水梁、耐热垫块、风机蓄 热式烧嘴、三通换向阀、汽化冷却系统、液压系统、润滑系统等的供货和安装（其中汽 化冷却补水系统由买方提供材料）。买方负责炉外设备的供货和安装。2.1.2. 电气设备电气控制设备全部由卖方供货,买方负责安装及施工。主要有：交流传动控制、顺 控自动化装置（含上料系统电控制设备）等。2

3、.1.3. 仪控设备压力、温度、流量的测量装置、调节阀等、完整的仪表自动化装置，钢坯的测长全 套设备全部由卖方供货（入炉钢温测量用测温仪、蒸汽流量计、氮气流量计及压力表及 变送器由买方提供），买方负责安装及施工。2.1.4. 自动化控制系统自动化（含PLC通讯、显示、工业摄像头等）系统由 卖方供货,买方负责安装及 施工。软件编程和调试由 卖方负责。上述所有设备安装的主辅材由买方供货；安装用地脚螺栓、螺母、垫片、电缆、桥 架、电线、引压管等由买方供货安装；安装后的设备涂装由买方负责；所有设备的卸车、 倒运、转场、装车等均由买方负责。2.2. 钢结构供货制作安装（含装出料炉门）炉下部、上部、顶部钢

4、结构的设计由 卖方负责，供货、制作、安装由 买方负责; 进出料侧钢结构及固定在它上面的耐热铸钢件、进出料侧水冷梁等的设计由卖方负责，供货制作安装由 买方负责;炉区钢结构平台、楼梯、走道、栏杆等的设计由 卖方负责，供货、制作、安装由 买方负责；炉区所有介质管道，主要有：燃烧系统（含点火系统）的风管、煤气管道、水冷 系统管道、通风、压缩空气、氮气管道、液压润滑系统管道等的供货制作安装均由买方负责；所有介质管道的加强筋、加强板、支架、吊架等的供货制作安装均由买方负责;管道的保温包扎由买方负责供货及施工;所有管路系统的管道附件及辅材均由 买方负责 供货安装；（包括所有通径的手动调节阀、防爆装置、伸缩节

5、等管道附件、取样管路， 以及法兰、垫圈、垫片、螺栓等辅材均由 买方供货安装）。设计由卖方负责。钢结构的涂装由买方负责。2.3. 耐火材料的供货施工及烘炉炉子本体、炉顶等的耐火材料设计由 卖方负责，供货施工由买方负责;水梁、立柱、炉门、风机、烧嘴等热工设备的耐火（含保温）材料的供货施工由 买方负责；固定、连接耐火（含保温）材料的锚固钉、锚固钩、吊钩、锚固砖等锚固装置供 货施工均由买方负责;烘炉、开炉指导及烘炉器具由卖方负责，买方仅提供作为烘炉用的燃料。24蓄热式燃烧系统的设计供货安装蓄热式燃烧系统由卖方负责设计、供货。相应的热工设备主要有：蓄热式烧嘴、换 向阀、助燃风机、引风机、燃烧系统的气动调

6、节阀、孔板等。施工及安装由买方负责。2.5. 土建部分设计及施工加热炉的土建部分设计及施工主要包括加热炉基础及公辅设施的土建工程，如：电 控室、操作室、液压站、泵房及有关的设备基础等。卖方提供条件图,买方负责施工图设计及施工；2.6. 调试设备的单机调试由设备 供货方负责;炉区的联动调试由买方组织,卖方实施。3. 设计条件如有不能满足下列生产能力要求的，卖方应负责改进。额定加热能力：220t/h （冷装标准坯）钢坯加热质量：水印温差w 30 E单位能耗：冷装w 1.05GJ/t。卖方所选用材料及钢结构制作要求、尺寸等，应以买方审核过的施工图为准；卖 方制作过程中，如发现图纸有误或不合理，应积极

7、配合进行修改，但修改方案应得到买 方认可；卖方所选用材料应有材料合格证和质量保证书、严禁用不合格材料；卖方所选用的炉子系统中所有关键“设备”及“材料”的选用，应提供23个厂家，并得到买方的认可。卖方制作安装过程中须接受买方的监督，卖方应给以积极配合。卖方在投标文件中对燃烧系统、炉体、机械液压系统、仪电系统等要有详细的方 案、主要设备选型及清单。4. 加热炉技术措施根据用户条件，加热炉采用低热值的纯高炉煤气作为燃料。为满足加热工艺要求，必须采用蓄热式燃烧技术，将空、煤气同时预热到1000 r左右，满足加热温度的要求。蓄热式燃烧技术还具有提高产量、改善加热质量、节约能源、降低成本和减少环境 污染等

8、诸多众所周知的优点。4.1. 本加热炉主要技术特点 采用炉内悬臂辊道侧进侧出的上下加热步进梁式加热炉， 以提高钢坯加热温度均匀性和表面质量。本设计主要技术特点：采用蓄热式高温燃烧技术采用我公司专有技术六角型蜂窝蓄热体，将空、煤气预热到1000C左右，其蓄热体的使用寿命在一年以上。蓄热式烧嘴在炉长方向分三段供热，三段炉温自动控制，对侧换向。上下加热可 手动调节。采用全功能隔断型二位三通空气、煤气换向阀顺序换向，换向时间 0.5-1 分钟。 换向阀动作时间小于 1 秒。炉压波动小， 空、煤气管路流量变化小更利于炉温自动控制。高温段采用G-XNiCr28W耐热垫块、低温段采用ZGCr25Ni20耐热

9、滑块，使用寿命 长，钢坯黑印低。采用双层框架斜坡双滚轮式步进机械，全液压驱动。设有可靠的防跑偏装置。实 现易于安装调试、运行可靠和跑偏量极小的目的。采用步进梁交错技术，可消除传统直线形式步进梁与钢坯接触点位置始终不变而 形成较大水冷“黑印”的缺点。交错步进梁可使“黑印”温差降至 15-20r。采用对齐推钢机把钢坯在入炉辊道上推正，减少钢坯在炉报偏量。加大了液压系统能力，使得步进周期缩短到 28s，并通过优化炉区平面布置及设 备性能、优化顺控程序等手段保证生产标准坯时出钢周期达到36s。采用先进、适用、可靠的基础自动化控制。4.2. 加热能力的技术策略 加热炉的设计能力需要具有一定潜力。本方案按

10、照冷装额定产量 220t/h 进行供热负荷设计，并在此基础上增加了20 %的富裕系数。 采用蓄热式燃烧技术燃用高炉煤气，对于大型宽加热炉来说，采用空煤气完全隔开布置的烧嘴，既可保证烧嘴有较大的供热能力，又能实现炉前上下及单个烧嘴能力灵 活自如地进行调节， 可以确保加热炉高产、 低耗、同时没有相互窜气的可能， 十分安全。空气、烟气管路的设计要留有充分的余地，鼓风机、引风机的选择留有足够的富 余能力。提高蓄热温度，加大蓄热体的装载量，提高蓄热体的比表面积，从而提高空煤气 预热温度，本加热炉的蓄热体总量在 45吊以上。蓄热体采用六角型仿生蜂窝蓄热体，确保不堵塞，确保使用寿命 1 年以上。 换向阀采用

11、全功能隔断型二位三通换向阀，使得整个燃烧系统运行更加可靠。换 向阀及烧嘴蓄热体可在线检修维护。先进可靠且完善的自动化控制系统，对加热炉燃烧系统所有烧嘴排烟温度、换向 阀、炉压全面进行监控及保护，对烧嘴蓄及换向阀及时在线监测，保证系统可靠运行。4.3. 炉膛压力控制策略目前，国内大型空煤气双蓄热加热炉普遍存在炉压过高，或炉压不稳定问题，此种 状况尤其在侧进侧出的加热炉或冷装高负荷生产时尤为突出， 过高炉膛压力将烧坏炉子 的装出钢设备及基础，降低炉体寿命，严重影响炉子的正常操作。为此，本方案设计将炉膛压力有效控制在 15±5Pa。采用全功能隔断型大型二位三通换向阀实现换向，可解决换向瞬间

12、的压力波动， 一般波动在 5Pa 左右。烧嘴设计蓄热体的装载量留有足够的余量，避免蓄热式烧嘴排烟温度过高而影响 炉压的正常控制。引风机及排烟管道的能力，留有足够的调节余地。 换向阀性能优越，有很好的严密性，保证不短路，避免少部分空、煤气直接从换 向阀被引入烟道，影响排烟。4.4. 节能措施采用双蓄热方式，空煤气双双蓄热至 1000C以上，实现极限预热回收。 采用全功能隔断型大型二位三通换向阀，减少换向时的的煤气损失。采用浇注料整体炉顶和带复合层炉墙结构，最大限度减少炉体散热损失。正常使 用条件下炉子整体寿命不低于 5 年，炉顶表面温度和炉墙表面温度均应低于部颁标准加热炉炉底水管采用汽化冷却采用

13、适当间距支撑梁立柱及水管纵梁结构，合理布置支撑梁和立柱，尽量减少水 冷构件的表面积，对支撑梁和立柱采用耐火纤维毯和高强浇注料双层绝热，以节约用水 和减少冷却水的吸热损失。优化配置炉门，结构设计做到开启灵活，关闭严密，减少炉气外溢和冷风吸入的 热损失。5. 加热炉主要尺寸侧进侧出蓄热式步进梁式加热炉主要尺寸为：炉子总长度： 33128mm 炉子有效长度： 31640mm炉子内宽：13000mm炉子外宽：14008mm2 有效炉底面积：31.64 X13.0=412.1m上炉膛高度：1600mm下炉膛高度：2200mm6. 炉子技术性能炉型炉内辊道侧进料、辊道侧出料，双蓄热步进梁式连续加热炉加热钢

14、种钢坯规格碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢、合金结构钢、冷 墩钢、管坯钢等。坯料规格：1502 1802 x 12000mm （标准坯）;22150 180 x 6000mm装炉温度 钢坯出炉温度： 额定产量 炉底强度 燃料种类 燃料热值 额定单耗 额定燃料消耗量 最大燃料消耗量 额定空气量 额定烟气量 空气预热温度 煤气预热温度 炉前空气压力 炉前煤气压力 冷却水压力 冷却水耗量常温950 1200 E冷装 220t/h （标准坯）冷装 578kg/m2h，高炉煤气3200 3400kJ/Nm3 （ 取 780Kcal/Nm3）1.05GJ/t70750Nm3/h90000Nm3/h49500Nm3/h113200Nm3/h蓄热式烧嘴950-1050 C蓄热式烧嘴950-1050 C三 7000Pa5000 8000Pa=0.4Mpa净环水 100t/h ，