轧钢加热炉炉气温度均匀性的控制方法

轧钢加热炉炉气温度均匀性的控制方法摘要：介绍轧钢加热炉运行情况，重点介绍解决炉温均匀性的过程及方法。关键词：加热炉、吸冷风、脉冲燃烧、炉压。ControlmethodofgastemperatureuniformityofsoakingfurnaceforsteelrollingSuKaitaoAbstract:Thispaperintroducestheoperationofsoakingpitforsteelrolling,withemphasisontheprocessandmethodtosolvethetemperatureuniformity.KeyWords:Soakingpit,pulsecombustion,furnacepressure1、 概况：广西钢铁棒线厂二普棒和四高棒采用两段式加热炉，燃料为混合煤气。炉子有效长度：13580mm有效宽度：12700mm。加热炉供热系统沿炉长方向分为均热段一段供热。供热段炉顶为全平炉顶结构，预热段炉顶为压下结构，加热炉燃烧控制分为均热段上（左/右共6个500Nm/h脉冲烧嘴）、均热段下（左右共6个600Nm/h脉冲烧嘴），采用炉内悬臂辊辊道侧进侧出，在出料悬臂辊道下方沿炉宽方向均匀分布五根排渣管。采用引风机进行强制排烟。在两座加热炉投入生产后发现，钢坯的头部温度比温度低了40度左右。因此我厂技术人员对加热炉炉温分布及操作进行观察，并采取相应的试验。2、 炉温现状轧侧下均温度为1086°C、上均热为1160°C。非轧侧下均温度为1150C、上均热为1160C。由炉温分布可以看出，钢坯的头部温度比尾部温度低，主要是由于轧侧下均温度严重偏低造成的，而此时下均热烧嘴脉冲断火时间为零，即持续燃烧供热。上均轧侧和非轧侧烧嘴基本处于不供热状态，为此我方技术人员便提出猜想：在下均热烧嘴处于持续供热的状态下，温度仍然偏低，极有可能是下部吸冷风造成。为了证明此猜想，在接下来的生产中采取了验证。3、现场验证（1） 、关闭轧侧两根排渣管阀门在生产过程中，出料悬臂辊下方的排渣管全开，用手感觉明显有风吸入炉内。排渣管内的风速按2m/s计算，一根排渣管（排渣管截面尺寸为：270mmX270mm）的吸风量约为525m3/h，5根排渣管吸入冷风量为：2625m3/h。这些冷空气不但不会参与炉内燃烧，同时还会吸收炉内热量，变成900度左右的烟气排出炉子，造成极大的热损失。在确认以上情况后，关闭轧侧两个排渣管阀门，并控制炉膛压力在30Pa左右，下均轧侧温度从1086°C变为1110°C，非轧侧温度从1150°C变为1140°C。由于轧侧两个排渣管的关闭，造成非轧侧三个排渣管的抽力变大，于是下均轧侧温度得于迅速上升，非轧侧的温度受排渣管抽力变大影响稍有降低。以上试验说明排渣管阀门不关闭对炉温的影响，同时这部分的冷风也造成钢坯氧化烧损变大，影响生产成本。（2） 、试验二：关闭中间排渣管阀门在关闭轧侧两根排渣管的基础上，继续关闭关闭中间的排渣管，同时保持炉膛压力基本不变后发现：下均轧侧炉温从1110C升为1123C，而非轧侧因排渣管的抽力更大，从1140C变为1110C，由此可见，吸冷风对加热炉的影响很大，二普棒和四高棒的加热炉本身的总供热量很小（仅45962280KJ/h），而用于加热冷空气的热量就占到总供热量的8%左右。对比开扎温度曲线发现：在试验一的情况下，钢坯头部温度有所上升，中间最高，尾部仍然稍高于头部；在试验二的情况下，钢坯头部温度上升，中间最高，尾部与头部基本相同，但温度仍不均匀，尤其是钢坯温度最高点均出现在钢坯中部。通过分析发现，在排除吸冷风对炉膛温度的影响后，由于下部烧嘴仍然处于持续供热状态下，两侧的火焰端部集中于钢坯中部，因此造成钢坯中部温度高于头部和尾部温度，为此就要减少火焰对钢坯中部的加热时间。4、脉冲调节控制方式脉冲调节是通过控制烧嘴的燃烧时间，来调节供入炉膛的煤气量和空气量，实现炉膛温度的控制，在这种调节的方式下，烧嘴工作状态只有两种：一是在设定的最佳状态下燃烧；二是烧嘴关闭，处于熄火状态。在之前的脉冲条件下，只有当炉膛温度达到脉冲设定温度后，脉冲模式才会介入控制，若炉膛温度未达到脉冲设定温度，则脉冲控制不会介入，烧嘴将一直处于燃烧状态，这也势必造成钢坯温度中部高，而两端低。因此我厂技术人员重新设定脉冲周期，在一个脉冲周期（60S）内限定最低3S的烧嘴熄火时间，即当炉膛温度有无达到设定温度，都将有最低3S的不供热时间，同时将下均温度和每对烧嘴的不供热状态进行交叉控制，在该状态下钢坯中部的温度不会过高，同时烧嘴的每次启停能加强对炉内温度的搅动，进一步保证了炉温的均匀性。在使用该控制方法后，下均轧侧的温度基本能和非轧侧温度持平。4、总结钢坯温度均匀对轧钢生产至关重要，而炉膛温度的均匀是钢坯温度均匀的前提和保证。炉温的均匀性与炉压（吸冷风）、燃烧状态有关，但不仅仅只与这些相关，具体情况还要具体看待，要