轧钢加热炉蓄热体知识培训

1、承德建龙特殊钢有限公司承德建龙特殊钢有限公司加热炉蓄热体知识加热炉蓄热体知识二二0 0一一年三月份一一年三月份引言引言 HTAC技术是高效双蓄热式加热炉的核心系统，通过该系统实现加热炉供热燃烧和调节控制。但在生产中，逐渐出现排烟温度高，蓄热体烧坏，炉压增大，加热能力下降等生产故障。第一第一 蓄热体蓄热体分析分析第二第二 换向阀分析换向阀分析第三第三 烧嘴结构烧嘴结构第四第四 现场调整现场调整 Why?蓄热体蓄热体蓄热体：蓄热体： 结构、材质、性能直接影响加热炉的热效率和加热能力。结构、材质、性能直接影响加热炉的热效率和加热能力。作用：吸热作用：吸热-将燃烧烟气中的热量进行吸收将燃烧烟气中的热量

2、进行吸收 放热放热-将吸收的热量释放给冷空（煤）气将吸收的热量释放给冷空（煤）气作为蓄热体作为蓄热体- 挺难！挺难！1 1、进行周期性的吸热、放热，温度变化剧烈、内部温、进行周期性的吸热、放热，温度变化剧烈、内部温差大。差大。2、承受高温、急冷急热、热应力的破坏作用、承受高温、急冷急热、热应力的破坏作用3、承受烟气、空、煤气以及它们携带的粉尘颗粒的冲涮。、承受烟气、空、煤气以及它们携带的粉尘颗粒的冲涮。4、承受高温下的各种化学反应。、承受高温下的各种化学反应。5、承受氧化铁皮的侵蚀、承受氧化铁皮的侵蚀1 1、蓄热体蓄热能力要大。、蓄热体蓄热能力要大。 2 2、换热速度要快。、换热速度要快。4

3、4、高温下材料黑度大。、高温下材料黑度大。怎么办怎么办 ？ 提要求提要求 3 3、高温结构强度要好。、高温结构强度要好。5 5、抗氧化、耐腐蚀性要好。、抗氧化、耐腐蚀性要好。6 6、可以承受频繁的温度变化。、可以承受频繁的温度变化。7 7、使用中无脆性、脱落及变型。、使用中无脆性、脱落及变型。8 8、使用寿命长，经济可靠。、使用寿命长，经济可靠。1 1、荷重软化温度低、荷重软化温度低蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析1 1、荷重软化温度低、荷重软化温度低 如果荷重软化温度低，在正常高温环境长期使用过程中或出现异常高温时，下部蓄热体会承受不了

4、高温和荷重的共同作用而出现软化、压缩变形，致使该排的蓄热体坍塌，甚至带动相邻的蓄热体一起坍塌。后果：后果：1、下部蓄热室堵塞，上部形成无蓄热体的、下部蓄热室堵塞，上部形成无蓄热体的直流空隙，高温烟气直接从空隙中溜走。直流空隙，高温烟气直接从空隙中溜走。2、高温烟气中的热量不能回收利用，排烟、高温烟气中的热量不能回收利用，排烟温度高。温度高。2 2、蓄热体局部高温蓄热体局部高温蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析2 2、蓄热体局部高温蓄热体局部高温蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析燃料在炉膛内不完全燃烧，在进入蓄热室后产生二次燃烧。燃料在炉膛内不完全燃烧，在进入蓄热室后产生二次

5、燃烧。 局部高温，超出蓄热体承受温度，使其局部高温，超出蓄热体承受温度，使其软化甚至出现缩孔软化甚至出现缩孔3 3、耐腐蚀性能不好，抗渣性差耐腐蚀性能不好，抗渣性差蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析 靠近高温侧第一排的蓄热体与烟气靠近高温侧第一排的蓄热体与烟气带来的熔融氧化铁或氧化铁皮小颗粒发带来的熔融氧化铁或氧化铁皮小颗粒发生反应，蓄热体内部晶相发生变化，使生反应，蓄热体内部晶相发生变化，使得耐火度、荷重软化温度、抗渣能力急得耐火度、荷重软化温度、抗渣能力急剧下降，相互间发生粘结、缩孔、堵塞剧下降，相互间发生粘结、缩孔、堵塞甚至坍塌。甚至坍塌。4 4、高温体积稳定性差，重烧变形量大

6、。高温体积稳定性差，重烧变形量大。蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析在使用过程中，蓄热体大多是冷态安装，热态使用。在使用过程中，蓄热体大多是冷态安装，热态使用。由于蓄热体高温体积稳定性差，重烧变形收缩量大，由于蓄热体高温体积稳定性差，重烧变形收缩量大，则在使用过程中会在蓄热室上部形成无蓄热体的空则在使用过程中会在蓄热室上部形成无蓄热体的空隙，此时蓄热体本身并没有损坏，但烟气大多从上隙，此时蓄热体本身并没有损坏，但烟气大多从上部空隙直接溜走。部空隙直接溜走。5 5、耐急冷急热性差。、耐急冷急热性差。蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析蓄热体频繁的蓄热和放热，温度变化较剧烈，使得

7、蓄热体蓄热体频繁的蓄热和放热，温度变化较剧烈，使得蓄热体格孔壁面交替地受到拉应力和挤压应力的作用。如果材料格孔壁面交替地受到拉应力和挤压应力的作用。如果材料的耐急冷急热性差，在投入使用后不久就会因温度变化剧的耐急冷急热性差，在投入使用后不久就会因温度变化剧烈和热应力的作用而产生裂纹，严重的会出现碎裂，同时烈和热应力的作用而产生裂纹，严重的会出现碎裂，同时也会出现坍塌，导致蓄热体下部堵塞，上部产生空洞，不也会出现坍塌，导致蓄热体下部堵塞，上部产生空洞，不能正常使用。能正常使用。6、燃料或烟气粉尘多，会直接堵塞蓄热体内部的空格-气体流通通道。蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析堵塞后既不能

8、向炉内供气，又不能堵塞后既不能向炉内供气，又不能将炉内的烟气抽出，直接影响炉子将炉内的烟气抽出，直接影响炉子的正常工作。的正常工作。蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析7、挡板砖质量、挡板砖质量蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析7、挡板砖质量、挡板砖质量蓄热体现场损坏情况分析蓄热体现场损坏情况分析下一步：怎么办？下一步：怎么办？How1 1、挡板砖的材质：、挡板砖的材质： 采用刚玉质（采用刚玉质（SiOSiO2 295%) )2、蓄热体材质优化：、蓄热体材质优化：高温段：刚玉莫来石质高温段：刚玉莫来石质低温段：莫来石低温段：莫来石堇青石质堇青石质孔型尺寸：孔型尺寸：3.0*3

9、.0mm，壁厚：，壁厚：1.1mm3、蓄热体尺寸优化：、蓄热体尺寸优化：蜂窝式蓄热体蜂窝式蓄热体名称名称通孔直径通孔直径mm体积密度体积密度g/cm通孔壁通孔壁厚厚mm蓄热量蓄热量11505minkj比表面积比表面积m.m-抗热震性能抗热震性能1150水冷水冷次数次数陶瓷蜂窝体陶瓷蜂窝体330.710.6104.69040.5（平（平均）均）陶瓷蜂窝体陶瓷蜂窝体330.860.8122.37801 （平均）（平均）陶瓷蜂窝体陶瓷蜂窝体330.921.0144.57145 （平均）（平均）陶瓷蜂窝体陶瓷蜂窝体331.041.5168.557615（平均）（平均）陶瓷蜂窝体陶瓷蜂窝体441.152

10、.0192.646220（平均）（平均）陶瓷小球陶瓷小球15 252 陶瓷小球陶瓷小球20 189 陶瓷小球陶瓷小球 25 151 数据收集：外形尺寸全部为数据收集：外形尺寸全部为505050mm 4、蓄热体布置优化：、蓄热体布置优化：高温段：刚玉莫来石质高温段：刚玉莫来石质 实践证明，在生产使用中紧靠炉膛高温处的前几排实践证明，在生产使用中紧靠炉膛高温处的前几排蜂窝体使用寿命短，蜂窝体更换频繁。这说明处在蜂窝体使用寿命短，蜂窝体更换频繁。这说明处在高温高温端的蜂窝体不是耐火度的问题，而是孔格间壁太薄，强端的蜂窝体不是耐火度的问题，而是孔格间壁太薄，强度低和抗热震稳定性差的原因。度低和抗热震稳

11、定性差的原因。 如果在前两排采用厚壁蜂窝体，将会减少这种损坏的发生。如果在前两排采用厚壁蜂窝体，将会减少这种损坏的发生。看几组图表：看几组图表：看几组图表：看几组图表：5、蓄热体换向时间优化：、蓄热体换向时间优化：高温段：刚玉莫来石质高温段：刚玉莫来石质 实践证明，在生产使用中紧靠炉膛高温处的前几排实践证明，在生产使用中紧靠炉膛高温处的前几排蜂窝体使用寿命短，蜂窝体更换频繁。这说明处在蜂窝体使用寿命短，蜂窝体更换频繁。这说明处在高温高温端的蜂窝体不是耐火度的问题，而是孔格间壁太薄，强端的蜂窝体不是耐火度的问题，而是孔格间壁太薄，强度低和抗热震稳定性差的原因。度低和抗热震稳定性差的原因。 如果在

12、前两排采用厚壁蜂窝体，将会减少这种损坏的发生。如果在前两排采用厚壁蜂窝体，将会减少这种损坏的发生。 换向时间在换向时间在6090秒时间内，综合指标为最佳。换向周秒时间内，综合指标为最佳。换向周期期6090秒时，被预热介质温度高于秒时，被预热介质温度高于1000，排烟温度小，排烟温度小于于160，见上图，见上图3和图和图4 6、蓄热体综合优化：、蓄热体综合优化：高温段：刚玉莫来石质高温段：刚玉莫来石质如果在前两排采用厚壁蜂窝体，将会减少这种损坏的发生。如果在前两排采用厚壁蜂窝体，将会减少这种损坏的发生。 如果前两排放置蜂窝孔为：如果前两排放置蜂窝孔为：44mm；孔壁厚：；孔壁厚：2mm的蜂窝体，

13、最佳换向时间会偏移到的蜂窝体，最佳换向时间会偏移到90120秒范秒范围，这样就会使蓄热式燃烧技术的综合性指标大幅度围，这样就会使蓄热式燃烧技术的综合性指标大幅度提高。提高。6、蓄热体综合优化：、蓄热体综合优化： 如果前两排放置蜂窝孔为：如果前两排放置蜂窝孔为：44mm；孔壁厚：；孔壁厚：2mm的蜂窝体，对后排壁薄蜂窝体起到了一个屏障作的蜂窝体，对后排壁薄蜂窝体起到了一个屏障作用，提高了蜂窝体平均使用寿命用，提高了蜂窝体平均使用寿命 ，从传热的观点来看，从传热的观点来看，在蓄热期间，高温入口放置一到俩排在蓄热期间，高温入口放置一到俩排44mm孔格和孔格和2mm壁厚的蜂窝体有利于辐射加热。燃烧室烟

14、气入口壁厚的蜂窝体有利于辐射加热。燃烧室烟气入口处温度高，辐射强度大，蓄热体吸收热量大时间短，处温度高，辐射强度大，蓄热体吸收热量大时间短，后部放置的薄壁小孔格蓄热体有利于传热作用后部放置的薄壁小孔格蓄热体有利于传热作用 。6、蓄热体综合优化：、蓄热体综合优化： 在相同的蓄热空间内，蓄热体的蓄热量大换向时在相同的蓄热空间内，蓄热体的蓄热量大换向时间就长，蓄热体的蓄热量低换向时间就短；同样，蓄间就长，蓄热体的蓄热量低换向时间就短；同样，蓄热体的比表面积大换向时间就短，比表面积小换向时热体的比表面积大换向时间就短，比表面积小换向时间就长。间就长。6、蓄热体综合优化：、蓄热体综合优化： 最佳换向时间需要根据系统的实际情况进行成本最佳换向时间需要根据系统的实际情况进行成本效益综合分析确定。换向时间增加后，蓄热体的蓄热量会效益综合分析确定。换向时间增加后，蓄热体的蓄热量会增加，蓄热体的温度相应增高，进而