摘要：為合理利用發(fā)生爐煤氣，降低生產(chǎn)成本，石橫特鋼廠(chǎng)通過(guò)改進(jìn)加熱爐燒嘴并制定相應的安全措施，實(shí)現了煤氣在加熱爐中的應用。應用表明，鋼坯加熱質(zhì)量好，出爐溫度大于1100℃，氧化燒損減少1%，軋機作業(yè)率提高1.2%，換熱器運行周期長(cháng)。
　　
　　關(guān)鍵詞：煤氣；重油；加熱爐；燒嘴

　　1概述
　　
　　濟南鋼鐵集團石橫特殊鋼廠(chǎng)（簡(jiǎn)稱(chēng)石橫特鋼廠(chǎng)）二軋車(chē)間普線(xiàn)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(chǎn)φ8～φ10mm熱軋盤(pán)條及φ10～φ12mm小型棒材，加熱爐為三段連續式，端進(jìn)側出，尺寸為3.132m×25.082m。
　　
　　石橫特鋼廠(chǎng)2002年新建φ3.2m兩段式煤氣爐1座，建造時(shí)主要考慮為煉鋼車(chē)間烘烤鋼包。隨著(zhù)煉鋼生產(chǎn)節奏的加快，目前，煉鋼車(chē)間烘烤鋼包用氣量相當小，該爐小時(shí)產(chǎn)量為6500～7000m3，導致發(fā)生爐絕大部分時(shí)間處于低負荷運行狀態(tài)，造成煤氣質(zhì)量差，成本高。而重油的價(jià)格不斷增加，致使燃油費用在軋鋼產(chǎn)品成本中占的比重越來(lái)越大，已成為影響企業(yè)經(jīng)濟效益提高的重要因素。為了降低生產(chǎn)成本，經(jīng)充分研究論證，決定在普線(xiàn)加熱爐上使用發(fā)生爐煤氣。
　　
　　2發(fā)生爐生產(chǎn)情況
　　
　　石橫特鋼廠(chǎng)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(jīng)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(jīng)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(lèi)含量可達30%左右，流動(dòng)性好，是一種具有極高發(fā)熱值的液體燃料。目前噸煤焦油產(chǎn)率為6080kg，每天可產(chǎn)300～400kg煤焦油。煤氣站可根據用戶(hù)用氣情況合理調節發(fā)生爐的產(chǎn)量，以滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
　　
　　3可行性分析
　　
　　3.1燃料溫度可滿(mǎn)足鋼坯加熱溫度要求
　　
　　普線(xiàn)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(mǎn)足軋制普線(xiàn)的要求。
　　
　　3.2燃燒技術(shù)的可行性
　　
　　該車(chē)間加熱爐寬度小于4m，采用側加熱和端部加熱就能滿(mǎn)足加熱工藝的要求。為此只要將原來(lái)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(zhù)決定性作用，即氣體燃料中的CO2及H2O的濃度越高，煙氣的輻射傳熱越強。煤氣燃燒產(chǎn)物中的CO2及HO的濃度可達到28%左右，比重油燃燒產(chǎn)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(zhì)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(méi)有像直接燃燒重油時(shí)霧化不好、火焰集中、有熱點(diǎn)、冷點(diǎn)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(jìn)加熱爐燒嘴
　　
　　煤氣站生產(chǎn)的煤氣從氣柜不經(jīng)加壓直接送往二軋車(chē)間加熱爐，壓力波動(dòng)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(jìn)行了改進(jìn)，將原來(lái)單一的燃油燒嘴改為油氣兩用燒嘴。加熱爐共有17個(gè)燒嘴，其分布為：加熱段下部8個(gè)、上部6個(gè)，均熱段3個(gè)。單個(gè)燒嘴的煤氣燃燒能力為960m3/h，正常生產(chǎn)時(shí)只開(kāi)8～10個(gè)燒嘴即可滿(mǎn)足軋制要求。使用油氣兩用燒嘴，在煤氣量不足時(shí)可以用焦油做適當調節。
　　
　　4.2安全措施
　　
　　為實(shí)現加熱爐的安全點(diǎn)火，制定了詳細的用氣操作規程，點(diǎn)火前先做爆破試驗，確認無(wú)誤方可點(diǎn)火。同時(shí)為了減少煤氣泄漏，在煤氣管道上裝有雙閘閥，在每個(gè)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(dòng)式煤氣檢測儀，用以隨時(shí)檢測周?chē)h(huán)境中CO的濃度。
　　
　　4.3應用效果
　　
　　加熱爐燒煤氣，爐溫均勻，又保證了爐氣黑度，避免了以重油為燃料時(shí)鋼坯局部過(guò)熱、過(guò)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(shí)換熱器頻繁堵塞的問(wèn)題，延長(cháng)了加熱爐尾部空氣換熱器的運行周期。
　　
　　鋼坯加熱質(zhì)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(cháng)，軋機作業(yè)率提高1.2%。
　　
　　鋼坯加熱過(guò)程中氧化燒損減少1%，開(kāi)軋溫度大于1100℃，機時(shí)產(chǎn)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(dòng)強度?，F場(chǎng)作業(yè)環(huán)境好，沒(méi)有跑冒滴漏現象，干凈無(wú)黑煙。