板坯蓄热式加热炉操作规程Word文档格式.docx
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尺寸规格：
厚度150mm、180mm
宽度850-1550mm
长度6000-7000mm（双排装料）
长度9000mm-15000mm（单排装料）
标准板坯：
150x1250x15000、单重21t
钢坯入炉温度：
室温冷装及～850℃热装
出钢温度：
1250℃；
生产能力：
额定250t/h·
座（标准坯、冷装）；
全部热装额定350t/h·
座（标准坯、850℃热装）；
均热段转炉煤气、一加热、二加热段采用高炉煤气，点火烧嘴采用转炉煤气。
供热方式：
蓄热式烧嘴、六段供热，六段控制。
额定单耗：
1342KJ/kg（额定产量250t/h、普碳钢、冷装、标准坯、稳定生产、新炉衬、煤气稳定、钢坯出炉温度～1250℃）
全部热装：
920KJ/kg（额定产量350t/h）
氧化烧损：
0.7%（额定产量、普碳钢、冷装、标准坯、稳定生产、新炉衬、煤气稳定、钢坯出炉温度～1250℃）
蓄热烧嘴空气预热温度：
约1050℃
蓄热烧嘴煤气预热温度：
约1050℃
步进机构型式：
双轮斜轨，液压传动
步进升降行程：
200mm
步进水平行程：
550mm
步进周期：
50s
1.2炉体钢结构
炉子钢结构是普碳钢钢板和各类型钢焊接件，用来安装和支撑炉子耐火材料、支撑炉底梁、安装烧嘴、炉门及炉两侧附件、燃烧系统的设备及管道、安装计器自动化的检修平台等。
炉子钢结构包括炉底钢结构、侧墙钢结构、端墙钢结构和炉顶钢结构，几部分组成一个箱形框架结构。
1.3炉底钢结构
由三部份构成炉底钢结构：
炉底框架和炉底钢板、炉底纵向大梁、炉底钢立柱。
炉底框架和炉底钢板：
炉底框架由工、槽钢和钢板焊接成形，用来托架炉底砌筑材料、安装固定立柱。
并有活动立柱穿过的开孔以及固定炉子密封用的密封罩。
炉底钢结构纵向大梁：
在炉底纵贯全炉长，支撑炉底框架。
立柱：
支承炉底纵向大梁，柱子用H型钢和钢板制成。
沿炉宽方向为二排
1.4侧墙钢结构
侧墙钢结构是由工字钢、槽钢和钢板焊接而成的框架式结构，下部用螺栓与炉底钢结构固定，上部用槽钢圈梁联成矩形框架。
炉子的蓄热烧嘴、侧开炉门及检修炉门、工业电视、激光检测器及窥视孔等炉子附件均固定在炉墙钢结构上。
1.5端墙钢结构
端墙钢结构由工字钢、槽钢和钢板焊接而成，下部用螺栓与炉底钢结构固定。
装、出料炉门及其驱动装置安装在端部钢结构上。
1.6炉顶钢结构
炉顶钢结构的主要构件是采用焊接H型钢制成的横梁，在H型钢下翼缘上吊挂炉顶锚固砖吊梁，H型钢横梁的两端架在上部钢结构（侧墙钢结构）的圈梁上。
为了保持H型钢的整体稳定性，在上、下翼缘间配置一定数量的加强筋。
1.7平台,走廊,楼梯、栏杆
炉两侧设置活动钢板平台。
炉两侧有通向炉底的混凝土平台。
设置活动钢板走廊通往各段控制阀和烧嘴。
在不同的平台和走廊的连接处设置楼梯。
在平台和走廊边缘设有栏杆。
考虑美观、安全、方便。
1.8加热炉砌体结构
加热炉性能的好坏与其耐火材料的选择和使用密切相关。
炉墙采用带复合内衬的整体浇筑结构。
炉顶采用浇注料整体结构；
炉底采用成型砖复合砌筑；
所有设计确保炉顶外表面平均温度不高于110℃、炉侧墙外表面温度不高于90℃。
支撑梁活动梁立柱穿过炉底的孔洞采用浇注料砌筑。
炉体的结构设计、材料选型（除炉底水管包扎等特殊部位外）确保炉体整体使用寿命不低于六年。
炉底
高铝砖厚度：
116mm
粘土砖（N-2a）厚度：
136mm
轻质粘土砖（r=1.0）厚度：
绝热砖（轻质砖r=0.6）厚度：
136mm
绝热砖（硅钙石砖）厚度：
68mm
总厚度：
592mm
炉墙砌筑
自流浇注料厚度：
250mm
轻质粘土砖厚度：
230mm
耐火纤维毯厚度：
40mm
520mm
炉顶砌筑
耐火浇注料厚度：
轻质浇注料（r=1.0）厚度：
50mm
纤维浇注料（r=0.6）厚度：
总厚度：
330mm
支撑梁包扎
60mm
耐火纤维毯厚度：
20mm
80mm
1.9支撑梁及垫块
步进梁通过立柱穿过炉底固定在平移框架上，固定梁通过立柱由炉底钢结构支撑和固定。
纵向支撑梁采用厚壁无缝钢管（材质20g）制造。
步进水平梁为φ140×
20双管，其管立柱为φ194×
20、双立柱外管为φ140×
20套管。
固定梁、水平梁为φ140×
20双管，双立柱外管为φ140×
20，单立柱外管为φ168×
20。
支撑梁立柱采用套管结构，外管采用热轧厚壁无缝管（材质20g），内管采用普通无缝管。
立柱管与纵梁采用刚性焊接结构连接，立柱管在安装时考虑纵梁受热时的膨胀量，实施预弯安装，以使其在炉子工作状态下保持与纵梁的垂直受力。
水梁立柱采用双层绝热包扎，加强绝热。
为减轻梁黑印的影响，步进、固定梁均分二段，并错开布置。
为减少被加热坯与水冷梁接触处的“低温黑印”，在加热炉的板坯和梁之间，在不同的温度段设不同高度、不同材质的耐热垫块，处于高温段的出料端一段为长200mm、上宽60mm、下宽40mm、高100mmCo50，第二段起到二加热段开始为高75mm、长200mmCo20，一加热段为长8400mm、高75mm、宽40mmCr25N120SizReTi。
垫块之间设有挡块，同时允许垫块有一定的膨胀。
这种结构经过实际应用，效果非常好，能控制板坯黑印温差在理想的范围之内。
采用这种垫块和水梁结构的炉子实测黑印温差小于15℃。
1.10水封槽及刮渣机构
步进梁的立柱穿过炉底并固定在平移框架上。
为了使活动立柱与炉底开孔处密封，在活动梁下部设有水封槽，水封槽固定在平移框架上。
水封槽设有水位计（液面高低二位置，几个水封槽设在通管）
炉内板坯加热生成的少量氧化铁皮，一部分经炉底开口部进入水封槽，随步进梁的运动被固定在炉底钢结构上的刮板送至装料端，收集到地坑渣斗内，然后由吊车从吊装孔吊走。
活动梁的立柱穿过炉底固定在平移框架上，根据活动梁的平移距离，炉底开有长圆型开孔，为防止冷空气吸入炉内，在炉底钢结构和平移框架之间设计了水封槽，在炉底钢结构和水封槽之间还设计了裙式水封刀和支撑梁管头端盖，插入水封槽内进行密封。
立柱管穿过炉底开孔的四周，用浇注料捣制成一圈高于炉子底面的围墙，以防止炉底炉渣掉入水封槽。
由于会有少量的氧化铁皮掉入水封槽内，在裙式水封刀下部安装有刮渣板，这样在活动梁上升和前进的过程中，将氧化铁皮自动刮向炉尾装料端，炉尾部分的水封槽和刮渣板是逐渐升高的，这样，可以使刮上去的氧化铁皮处于干燥状态，并由刮渣板不断刮入炉尾渣槽，定期将渣运走。
水封槽及刮板由钢板及型钢制造而成，槽内面涂沥青。
1.11炉门及观察孔
装料门
装料炉门采用型钢和钢板焊接结构，内衬轻质浇注料。
炉门设有二套电动卷扬系统；
炉门采用自压紧结构,装料炉门每个单重5.64t。
出料门
炉宽方向由左右两个可同步或独立动作的炉门构成，每扇炉门带水冷系统，由型钢和钢板焊接而成，内衬浇注料。
每扇炉门设有一套电动卷扬系统；
炉门采用自动压紧结构，炉门每单重5.64t。
窥视孔
加热炉侧墙设有6个窥视孔，用于观察炉内情况及烧嘴火焰情况，带有遮蔽板和高温玻璃观察孔。
2个观察门
侧开炉门，用于观察炉内板坯加热及运行情况。
并便于测试和烘炉时铺设临时烘炉管用。
2个检修炉门
用于检修操作
检修门
在炉子炉墙上设2对检修门，供检修时出入炉内和运送材料用，平时用砖干砌以减少散热。
出渣
由水封槽汇集的渣入渣斗，每班排一次到炉坑无轨小车渣斗，渣斗可由吊装口吊出。
无轨小车及渣斗为生产准备品。
1.12加热炉燃烧系统
加热炉燃烧系统采用蓄热式燃烧技术。
----燃烧系统技术决策：
设计选择采用空、煤气双蓄热，采用蓄热式燃烧技术可将空、煤气预热至1050℃以上。
采用蓄热式烧嘴形式，炉墙内不留孔洞，蓄热体放置在烧嘴内。
烧嘴的设计经过多次的优化设计之后，已彻底解决了冒火问题。
陶瓷蜂窝体作为蓄热体，分成三种材质排列在烧嘴中。
它具有传热效率高、压力损失小、生产维护方便等特点。
高温段陶瓷蜂窝体采用特殊制造技术，保证在有高耐热温度的情况下，同时具备优良的抗热振性及耐腐蚀性（氧化铁微尘腐蚀）。
陶瓷蜂窝体的寿命可以确保8-12个月。
每个烧嘴可完全独立的进行调节、关闭、换向、检修维护。
同时具有炉温均匀、炉压稳定、生产连续性可得到有效保障等独特优点，对提高钢坯加热质量具有良好的优势。
采用脉冲蓄热式燃烧技术，有效解决大产量普碳钢、不锈钢、冷热混装以及长坯料加热等诸多问题。
燃烧组织上煤气和助燃空气的通道完全分开，一只煤气烧嘴和一只空气烧嘴组成一组烧嘴，可以独立的进行供热或排烟。
所有的操作在每组蓄热式烧嘴上均自成体系，与其它换向单元互相不干扰。
这样，当每个烧嘴或换向阀出现故障，可实现不停产检修，保证了生产的连续性，也避免了集中换向过程中，对炉温和炉压造成的剧烈波动。
加热炉采取6个温度控制段，即均热段、加热二段、加热一段。
在供热的分配上，使加热二段及加热一段有足够的供热量，保证钢坯加热速度的需求。
均热段配有合适的供热富裕量，主要保证钢坯的加热质量。
为了保证炉子的安全生产，加热炉燃烧系统和控制系统无论在结构上和各种辅助设施的布局上，生产操作及设备的维护上，充分考虑人身、设备与生产的安全。
在考虑加热炉燃烧设备的顺序控制和其他方面的控制上，设计有自动安全切断装置及声光报警等完善的安全措施。
采用实用、可靠、先进的仪控装备，实现热工操作的自动化。
实现六段炉温、炉压、排烟温度自动调节方式。
在此基础上实现专家系统优化下的炉温自动调节，对于普碳钢而言，目标是保持钢坯的恒温出炉，达到降低能耗，提高加热质量的双重目的。
同时最大限度减少人工干预，提高生产过程中加热炉技术水平的持续发挥。
为确保单个烧嘴或阀门故障的情况下可以在线检修、更换。
所有烧嘴前手动调节阀均为三偏心不锈钢金属硬密封蜗轮式手阀，以便达到完全关闭烧嘴的作用。
煤气侧换向阀及煤气蓄热式烧嘴的维护需要在该烧嘴煤气切断阀前加盲板即可实施。
蓄热式烧嘴的空/烟气三通换向阀采用双执行器结构，与煤气换向的快切阀相配合，可以自动实现烧嘴的关闭和打开动作。
蓄热式燃烧系统由蓄热式烧嘴、换向装置、供风系统、煤气系统、排烟系统、压缩空气系统等部分组成。
蓄热式燃烧器
由于钢坯在高温区与氧气的反应十分快速，因此尽量缩短钢坯在高温区的停留时间和减少钢坯表面的氧气含量对降低烧损和减少表面脱碳十分重要；
本设计强调在双蓄热时燃气流股紧贴钢坯表面，在钢坯的表面形成保护性气氛。
烧嘴由空气蓄热喷口、高转炉混合煤气蓄热喷口组合而成，上加热煤气喷口在下，空气煤气喷口在上，下加热烧嘴则反之；
尽量在钢坯的上下表面形成还原性气氛，降低氧化烧损和表面脱碳。
烧嘴采用双流股形式，强化炉温的均匀性。
烧嘴结构及材质要保证有足够长的使用寿命。
烧嘴与炉墙之间的结合部处理得当，既要方便安装，又要杜绝冒火事故的出现。
蓄热式烧嘴的设计既要考虑低热值燃气的燃烧混合问题，既要保证煤气的完全燃尽，又要实现炉膛温度的均匀性。
燃烧喷口是燃烧系统的关键部位，合理的燃烧组织有赖于此，在燃烧组织上既要确保燃气在炉内充分燃尽，不会在对面的蓄热体内继续燃烧而对其造成损坏。
同时又要合理促成低氧燃烧的实现，避免出现局部的高温过热，既强化炉温的均匀性，减少NOX等有害气体的生成，又减小高温下脱碳情况的发生。
因此,在喷口设计上要选择最优的气体出口速度以及混合喷射角度。
由于炉体较宽，为保持有良好的炉温均匀性，以及有足够调节能力，烧嘴的工况流速将达到70m/s的水平，相当于亚高速烧嘴。
高流速可以强烈扰动高温炉气，强化高温炉气与钢坯之间的对流传热，有利于提高钢坯的加热质量。
烧嘴砖材质、性能参数：
材质：
莫来石高铝质耐火浇注料
长期使用温度：
1500℃
理化性能指标：
化学成分：
AL2O3≥70%
耐火度：
不小于1750℃
抗折强度：
110℃烘干后≥10MPa
耐压强度：
110℃烘干后≥60MPa
线变化率：
110℃×
16h烘烤后，0～–0.10%
1500℃×
3h烧后，0～0.8%
热震稳定性：
1100℃水冷，>
25次
烘烤要求：
温度≥300℃下烘干或在1350℃下烧成
尺寸允许偏差及外形应符合YB/T5083-93表2的规定。
尺寸及外形检测方法按GB/T10326-88的规定进行。
蓄热式烧嘴全部在侧墙上安装，分配如下：
见下表
项目名称
单位
均热段（转炉）
二加热段（高炉）
一加热炉（高炉）
总计
上部
下部
计
烧嘴
组
10
20
14
28
12
24
72
另外在均热段炉顶部，设有8个自身预热烧嘴，燃转炉煤气，烧嘴能力300x8=2400m3/h。
1.13点火烘炉系统
点火烘炉烧嘴分别位于各段侧墙上，共设6只点火烧嘴，点火烘炉系统设置独立的供风和煤气管路，点火烧嘴采用转炉煤气为燃料。
冷炉启动时先利用这部分独立的烧嘴将炉子加热至700℃后再将蓄热式烧嘴打开，待炉子完全启动后再将点火烧嘴关闭。
点火烘炉烧嘴从煤气总管引入专有管道，管道设置两道闸阀。
每只点火烧嘴嘴前分别设置调节煤气及空气流量的调节阀。
由于采用集中点火烘炉方式，只要炉气温度＞700℃，混合煤气喷入炉内即会燃烧，且连续式加热炉并不会频繁的冷炉启动，因此将高温段蓄热式烧嘴配带有自动点火及火焰检测系统是没有必要的，这样做既简化了烧嘴结构，降低了投资、也减少了高温段存在的点火烧嘴经常烧损的情况。
为保证空、煤气蓄絷温度达到炉温1350℃，蓄热体沿炉宽方向增至7～8层，且增设导流板。
1.14换向系统
1）全炉72组蓄热式烧嘴共采用72套换向装置，全炉共有72只双执行器三通换向阀和144
只快速切断阀。
煤气系统、空气系统均采用全分散换向方式。
每只蓄热式烧嘴独立进行换向操作，换向周期可调。
正常工作时换向周期30～45秒左右，采用双重信号控制，一是以时间为控制参数，二是
以烟气温度为控制参数。
每套换向装置由1只双执行器三通换向阀控制空气/烟气换向，由2只快速切断阀控制煤
气/烟气换向。
阀门全部为气动，以洁净的压缩空气作为动力源，气源压力≮0.4MPa。
2）煤气快速切断换向阀
快切阀采用原装进口产品，保证寿命达到150万次以上。
严密性好，可以实现0泄漏。
切换速度快,阀板开、关到位时间＜1秒，
3）换向系统采用PLC可编程控制器控制，可完成自动程序换向控制，手动强制换向控制，并设有功能显示，工作状态显示等，使操作者对蓄热燃烧系统工作情况一目了然,操作和监视十分方便。
每套换向系统均设有烟温显示，烟温变化由各系统烟管上的调节阀调节，设有烟温超温报警及换向超时报警功能，在发出声光报警信号的同时，只将出现问题的蓄热式烧嘴单独自锁、并显示故障位置及原因。
此时，其他烧嘴均正常工作，充分保证生产操作具有可靠的连续性。
1.15加热制度
均上1250～1280℃
均下1250～1260℃
二加上1300～1320℃
二加下1280～1320℃
一加上1200～1250℃
一加下1180～1250℃
炉底0～40Pa
1.16加热炉技术操作规程：
1.16.1加热炉点火前操作规程
点火前要对空气、煤气管道及点火烧嘴系统进行认真的检查（清扫管道中的残留物。
如：
积水、积灰），确认合格。
风机调试运转合格。
认真点检炉内的砌体，如有开裂、脱落应及时处理，炉内不允许有残留物或氧化铁皮。
应对燃烧控制系统，炉压调节系统，温度测量与记录以及炉子的所有仪表进行认真的检查，调试并确认合格。
风机、空气管道系统的准备（即单体试车完毕）。
操作顺序如下：
A：
关闭空气管道系统的所有阀门。
B：
打开炉两侧以及端部的所有检修和扒渣炉门。
C：
空气管道系统上的测量装置和自动控制蝶阀，执行机构均处于待用状态。
D：
先启动风机，开启控制段的空气流量调节蝶阀，注意风机额定电流的变化。
如电机的电流过载或风机轴承超温，则将风机停止，查明原因处理之后再行调试。
F：
空气管路系统的清扫
风机系统运行正常后，此时打开所有空气支管调节阀及控制段调节阀，空气侧的三通换向阀处于供风状况，清扫5分钟后停止，再清扫5分钟，共进行两次操作。
同时，检查管道系统有无漏风和受阻现象。
G：
空气管路系统试运转后，再逐渐关闭各烧嘴前的手动蝶阀。
即该系统试车完毕。
吹扫、放散系统的准备
确认煤气已送到炉区煤气管道的总阀前。
确认氮气已送到炉区氮气接点的阀前。
确认煤气管路上流量调节阀全开，关闭放水阀、仪表取压阀门、取样阀。
确认煤气通向蓄热式烧嘴前。
E：
打开各放散阀。
找开氮气阀，通入氮气进行吹扫，15分钟后关闭总放散阀。
G、在完成炉区煤气管路系统氮气吹扫，即可向炉区煤气管路通煤气。
通煤气前，蓄热式烧嘴的煤气支管路上的煤气手动调节阀仍应处于关闭状态，所有放散阀打开，打开煤气总管上的切断阀即开始通气，约20分钟后，在各供热区段的煤气总管末端取样，进行检验，检验合格后，即可关闭所有的放散阀，通气完成，煤气系统处于待用状态。
煤气管道系统的准备
在初送煤气或较长时间停炉检修后，需对所有煤气管路及附件进行严密性试验、校准。
实验压力=工作压力+5000Pa，试验两小时，泄露率等于绝对压降≤1%。
合格后方可由总管向炉子煤气管道送煤气。
关闭煤气管道系统的所有阀门
打开燃烧器前的手动蝶阀，开度为20%。
引风机系统的准备
引风机系统的操作和鼓风机基本相同。
先关闭烟气管蝶阀，启动引风机电机，逐渐开启烟气总管蝶阀，注意电机电流变化，直到引风机风压、电流达到产品说明书要求为止，如中间出现电流超载，轴承温度升高等异常应立即停机检查，处理完毕后再行调试。
1.16.2点火
炉子点火必须具备的条件
完成点火前的各项准备工作（如前所述）。
炉底水管冷却系统已投入运行。
炉子上所有水冷部件已通水。
仪表系统已进入工作状态。
换向阀电控系统已处于待机状态。
·
点火烧嘴操作规则
打开点火烧嘴管道上的球阀，同时微开点火烧嘴空气蝶阀，并用火把点火。
确认煤气点火后，将火把撤出。
如果未着火，应立即关闭煤气阀门，查出原因后重复以上动作再次点火。
调整煤气手动球阀，加大煤气流量，同时加大点火烧嘴空气蝶阀的开度，使煤气火焰呈兰黄色。
点火烧嘴可将炉温提到700℃。
1.16.3蓄热式燃烧系统的操作
均热段炉温达到700℃以上时，蓄热式烧嘴准备投入工作。
控制置“手动控制”状态。
各区段的空气流量调节阀打开20%，各空气蓄热式烧嘴入口的蝶阀全开。
煤气引风机前烟气总管的调节阀处关闭状态。
各段煤气流量调节阀全关，各煤气蓄热式烧嘴入口的蝶阀全开。
启动煤气系统引风机。
打开各段煤气引风机前烟气总管的调节阀，开度10-12%。
通过流量调节阀调节空、煤气比例。
调节蓄热式烧嘴前的煤气、空气手动调节阀观察火焰，让烧嘴处于最佳燃烧状态。
1.16.4炉子升温
在均热段和加热段温度升至700℃后，启动排烟机，延迟15秒后，缓慢打开引风机前的烟气调节阀，开度约30%，启动换向系统，蓄热体进行蓄热。
升温阶段电动控制烟气调节阀，使炉膛保持微正压，压力测量点保持在+10Pa～+30Pa。
换向控制系统为“定时控制”状态（排烟温度设为180℃），此时，换向周期应适当延长（大约为60～80秒）。
待炉温升至700℃时，开始正式启动蓄热式燃烧系统。
调节空燃比，（纯高炉煤气为1：
0.72；
转炉煤气为1：
1.32）。
高 混合煤气按热值计算比例，计算空、燃比。
炉子继续在蓄热式烧嘴正常换向状态下升温直到使用温度。
1.16.5炉子的热工制度与各段的供热操作
当炉子升温至工艺要求时，炉子即可进入正常生产运行，根据设定的炉温，由自动控制系统控制煤气、空气流量及炉膛压力，必要时也可采取手动遥控操作。
正常生产时的炉温设定值范围如下：
加热段均热段
1320℃～1300℃1220～1250℃（暂定值）
可以根据料坯与产量要求在上述范围内调整设定值。
炉压的控制值为+20～30Pa
炉压受烟管道闸阀开度和引风机前调节阀开度的影响。
根据蓄热室的排烟温度，调定引风机前调节阀的开度，然后调节烟道闸板开度。
正常生产时，换向阀的控制方式为“定时换向”。
换向周期在30～120秒的范围内可调，设定值的依据是在一个周期内蓄热室排烟温度的波动应≤150℃。
1.16.6水冷系统的操作
炉子在升温、保温（200℃以上）及使用过程中，冷却水不得中断。
冷却水的操作温度为≤50℃，要经常根据排水温度调节用水量，节约用水。
除了水封槽及装出料辊道的供水阀门调节水量外，所有的供水阀均处于全开状态，各构件的冷却水量用排水管上的阀门根据排水温度进行调节。
安装在排水管上的阀门只能起调节水量的作用而不能切断水流。
在维修和更换这些阀门时特别注意这一点，因为炉子在操作的条件下如果断水，不仅会烧坏、冷坏构件、而且会造成严重的破坏性事故。
该炉子设有备用安全水源，当正常水源故障时，备用水安全源应立即启用供水。
1.16.7安全报警处置措施
煤气总管压力低下
压力超低下报警值：
3000Pa（暂定值）
压
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