崔新華

軋鋼加熱爐是鋼鐵企業(yè)中軋鋼廠的龍頭工序，加熱爐主要由耐材和鋼結(jié)構(gòu)以及加熱結(jié)構(gòu)等部分組成，耐材使用量占加熱爐總重量的60%左右。在加熱爐新建、大中修后，為了去除耐材中的水分，必須對(duì)加熱爐內(nèi)部的耐材進(jìn)行烘烤，將耐材中的游離水和結(jié)晶水去除干凈，俗稱烘爐。耐材中的游離水一般在150℃以下存在，結(jié)晶水在350℃以下存在。根據(jù)加熱爐耐材檢修情況制訂合理的加熱爐耐材烘烤曲線進(jìn)行溫度控制才能保證耐材的使用安全，同時(shí)對(duì)加熱爐烘爐前、中、后期的一些注意事項(xiàng)進(jìn)行把控，保證烘爐過(guò)程安全順利。圖1為加熱爐耐材布置圖。

軋鋼加熱爐耐材在檢修后需要進(jìn)行烘烤，以保證耐材在后續(xù)高溫過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生裂紋和坍塌。本文就軋鋼加熱爐耐材烘烤從使用木柴到使用煤氣烘烤的過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明匯總，同時(shí)根據(jù)耐材檢修情況制訂大修、新建的烘烤曲線和相關(guān)措施，同時(shí)總結(jié)烘烤過(guò)程中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)，取得了較好的實(shí)踐效果。

加熱爐常規(guī)烘烤方式及效果

某鋼廠軋鋼加熱爐耐材檢修的內(nèi)容為大修，主要檢修內(nèi)容為加熱爐四周側(cè)墻、均熱段部分爐頂耐材更換、水管耐材包扎，為了將耐材中的游離水和結(jié)晶水排除干凈，保證耐材正常使用，必須對(duì)加熱爐在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和溫度下進(jìn)行烘烤。

在加熱爐烘烤前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作和試車工作，具體的步驟如下：

（1）使用木柴烘爐時(shí)將木柴（澆油狀態(tài)）（約1m2）均勻布置在加熱爐兩側(cè)墻處，連成一排（布置在橫水管間隙即可），距離側(cè)墻2.5m左右（縱水梁間隙即可）；在出鋼口端墻處（如為推鋼爐，在炕面上）均勻布置3堆~4堆木柴（約1m2）。

（2）將木柴點(diǎn)著，觀察燃燒狀態(tài)，燃燒強(qiáng)度不可過(guò)?。▋H處于冒煙狀態(tài)），也不可過(guò)大（過(guò)大則燃燒過(guò)快）。

（3）根據(jù)木柴的燃燒狀態(tài)，人工不間斷添加木柴，保證燃燒連續(xù)；同時(shí)為了安全，多人組成安全互保對(duì)子做好安全防護(hù)，從人孔處做好安全防護(hù)措施，運(yùn)送木柴。

（4）使用木柴烘烤2天~3天，爐內(nèi)溫度控制在150℃左右，后續(xù)使用木柴烘烤時(shí)，進(jìn)入到爐內(nèi)添加木柴困難，僅能從爐頭出鋼口和爐尾人孔處進(jìn)行添加。

（5）有條件的企業(yè)使用大塊煤塊進(jìn)行烘烤，溫度可升至300℃左右。

對(duì)于軋鋼加熱爐新建或者大修，由于前期沒(méi)有煤氣，只能使用木柴和煤塊烘爐。烘烤過(guò)程中溫度難以控制，整個(gè)爐內(nèi)溫度的均勻性也不好。盡管可以通過(guò)開啟煙道或者引風(fēng)機(jī)進(jìn)行抽風(fēng)，但整體的溫度上升和控制不太準(zhǔn)確，烘烤的效果不太理想，同時(shí)烘爐過(guò)程中產(chǎn)生大量的煙氣外溢，造成環(huán)境污染。

加熱爐使用烘爐燒嘴（管道）

烘烤方式及效果

一般鋼鐵企業(yè)在加熱爐大修時(shí)，在加熱爐區(qū)域都會(huì)布置一條專用烘爐管道，供烘爐燒嘴進(jìn)行烘爐。烘爐燒嘴屬于常規(guī)套筒式燒嘴，由風(fēng)、煤氣管道組合而成，在燒嘴出口混合后進(jìn)入爐內(nèi)進(jìn)行燃燒。

烘爐的煤氣使用高熱值煤氣，例如轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣或天然氣。在加熱爐整體布置中，有的將烘爐燒嘴布置在加熱爐兩側(cè)墻固定位置，不可拆卸；有的布置在人孔處，烘爐結(jié)束后可拆卸；有的布置在加熱爐的出鋼側(cè)端墻處；有的布置在爐頂，使用平焰燒嘴，數(shù)量多少根據(jù)位置大小進(jìn)行布置。

以某軋鋼廠推鋼加熱爐為例，使用烘爐燒嘴烘爐，烘爐前做好烘爐前的各項(xiàng)準(zhǔn)備和檢查工作，具體操作如下：

（1）打開所有烘爐燒嘴前空氣蝶閥，閥門狀態(tài)開啟10%。

（2）啟動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)（在關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)閥的情況下啟動(dòng)，工作正常后打開）。

（3）啟動(dòng)空氣引風(fēng)機(jī)（在關(guān)閉引風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)閥的情況下啟動(dòng)，隨后開度設(shè)定為10%），打開3個(gè)空氣廢氣支管后的廢氣電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，開度為20%。

（4）將空氣換向閥置于“定時(shí)換向”狀態(tài)，換向時(shí)間為5min左右。

（5）將點(diǎn)火源（長(zhǎng)棍火把）從出鋼口北側(cè)爐門伸入到點(diǎn)火燒嘴（北側(cè)第1個(gè)）端部，并保證火源連續(xù)燃燒，打開點(diǎn)火燒嘴空氣蝶閥15%，緩慢打開7個(gè)點(diǎn)火燒嘴中間的靠近北側(cè)出鋼口的煤氣燒嘴，將點(diǎn)火燒嘴點(diǎn)燃。

（6）如煤氣未著火，應(yīng)立即關(guān)斷煤氣密封蝶閥，打開空氣蝶閥吹風(fēng)，查出未著火原因，并采取相應(yīng)措施后重復(fù)以上動(dòng)作。

（7）確認(rèn)第1個(gè)燒嘴煤氣點(diǎn)著后，依次點(diǎn)燃第2個(gè)、第3個(gè)，燃燒穩(wěn)定后，關(guān)閉第1個(gè)、第2個(gè)，保留第3、第4個(gè)點(diǎn)火燒嘴（主要是避開爐頂耐材新澆注區(qū)域）點(diǎn)著后的煤。

（8）如需要加大點(diǎn)火煤氣燒嘴的熱負(fù)荷，可調(diào)整煤氣密封蝶閥，加大煤氣流量，同時(shí)按比例加大點(diǎn)火空氣管路蝶閥的開度，使煤氣火焰呈淡藍(lán)色。

（9）及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)爐煤氣燒嘴的供熱負(fù)荷，使?fàn)t子按15天烘爐曲線升溫（冬季按20天），升溫曲線如圖2所示。

（10）烘爐過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)空氣引風(fēng)機(jī)前的入口風(fēng)門的開度，控制爐壓為+10Pa左右。調(diào)節(jié)各段空氣廢氣蝶閥，使各段廢氣溫度基本一致。

（11）根據(jù)爐頂熱電偶顯示溫度的情況，按照烘爐溫度和時(shí)間要求依次打開其余的烘爐燒嘴。

（12）根據(jù)烘爐曲線可知，700℃時(shí)烘爐燒嘴處的側(cè)墻和火焰外焰接觸的兩側(cè)墻都會(huì)出現(xiàn)發(fā)紅的現(xiàn)象，此時(shí)如果繼續(xù)升溫，需要啟動(dòng)均熱段蓄熱式燒嘴。

（13）在低于700℃時(shí)按冷爐狀態(tài)操作，爐溫達(dá)到800℃后啟動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，換向控制方式為定時(shí)控制，加熱爐進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

在有些鋼鐵企業(yè)軋鋼廠，加熱爐在設(shè)計(jì)布局時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)烘爐燒嘴，烘爐時(shí)使用烘爐管道進(jìn)行烘爐。烘爐管道一般采用φmm219管道作為主管道，根據(jù)加熱爐長(zhǎng)度和寬度進(jìn)行布置，管道間距3m~4m，人孔作為主要進(jìn)口；布置φ108mm管道作為分支管道，管道間距3m~4m，下部開兩排φ12mm孔洞，90°斜對(duì)角錯(cuò)開布置；孔洞之間的距離為350mm左右，前后排錯(cuò)開布置。

根據(jù)水梁的間隙布置完烘爐管道后，為了更好地保證燃燒效果，在其上部增加一層火焰壓下鐵板，火焰在燃燒時(shí)不易脫火而熄滅。烘爐管道在送煤氣后燃燒時(shí)，整個(gè)爐內(nèi)溫度均勻。

加熱爐使用煤氣烘爐時(shí)，煤氣使用量可控，火焰大小可控，加熱爐整體溫度均勻，烘烤效果較好，爐內(nèi)耐材整體受熱均勻，水分排除比較徹底。同時(shí)，在烘爐過(guò)程中，爐區(qū)環(huán)境干凈整潔，無(wú)污染，加熱爐耐材使用壽命長(zhǎng)。

烘爐過(guò)程中的注意事項(xiàng)

（1）烘爐曲線中的150℃、350℃、650℃均需要保溫，這3個(gè)溫度掌握不當(dāng)就會(huì)造成爐體耐材破損：在150℃時(shí)保溫一個(gè)階段以排除游離水；在350℃~400℃緩慢升溫以使結(jié)晶水析出；在600℃~650℃時(shí)保溫一段時(shí)間以消除耐材體積膨脹。

（2）爐溫上升應(yīng)符合烘爐曲線的規(guī)定。溫度的均勻性根據(jù)烘爐燒嘴火焰大小和煤氣量多少進(jìn)行控制，同時(shí)依靠預(yù)熱段空氣引風(fēng)機(jī)的引風(fēng)量進(jìn)行控制。

（3）在烘爐階段，使?fàn)t內(nèi)呈微小的負(fù)壓；爐溫達(dá)700℃以上轉(zhuǎn)為微正壓，通過(guò)引風(fēng)機(jī)可以進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。

（4）在使用煤氣時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查烘爐燒嘴、煤氣管道是否漏氣。

（5）在低溫時(shí)應(yīng)隨時(shí)觀察爐內(nèi)火苗，防止熄火和不完全燃燒，如果出現(xiàn)煤氣燃燒不穩(wěn)定，應(yīng)隨時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)煤氣配比，如果燃燒持續(xù)不穩(wěn)定，可以向空氣管道中間（燒嘴中心）增加氧氣助燃。

（6）爐溫逐步提高后，根據(jù)爐內(nèi)的燃燒情況和溫度情況調(diào)節(jié)風(fēng)煤氣用量，嚴(yán)禁不完全燃燒，保持爐內(nèi)微負(fù)壓。

（7）爐體膨脹及金屬結(jié)構(gòu)的變形情況需要做記錄。

結(jié) 語(yǔ)

加熱爐烘爐是將加熱爐耐材中的兩種水分在高溫下去除，以保證耐材在后續(xù)使用過(guò)程中不會(huì)因高溫蒸發(fā)而產(chǎn)生爆裂、坍塌和脫落，影響其使用壽命。對(duì)于烘烤的時(shí)間和溫度控制，需要根據(jù)耐材檢修部位、耐材使用量的大小和耐材特性制訂不同的烘烤曲線，具體如下：

（1）對(duì)于檢修量特別小的，烘爐隨著加熱爐的開爐直接進(jìn)行。

（2）對(duì)于加熱爐的中修（檢修量占據(jù)耐材總量的50%），可以安排1周左右的烘烤時(shí)間。

（3）對(duì)于大修（檢修量占據(jù)耐材總量的50%以上）和新建的加熱爐，一般烘烤15天左右，冬季溫度低，根據(jù)需要可以延長(zhǎng)至20天。

（4）使用新型防爆快干澆注料，烘烤時(shí)間可以縮短20%。

采取新型煤氣燒嘴或烘爐管道進(jìn)行烘爐，溫度可控，方便快捷，安全環(huán)保，隨著耐材的技術(shù)進(jìn)步，烘烤的技術(shù)值得每個(gè)技術(shù)人員的探討、實(shí)踐和總結(jié)推廣

關(guān)鍵詞： 耐材 軋鋼加熱爐大修烘爐生產(chǎn)實(shí)踐