加熱爐技術協(xié)總體說明

1、1. 概述江蘇永鋼公司計劃新建一條130萬噸棒材生產線，需配套一座 220t/h （冷裝）步進 梁式加熱爐，采用高爐煤氣雙蓄熱燃燒技術。本方案遵循的指導原則是：“先進、實用、可靠、經濟”。2. 買賣雙方負責本工程范圍的詳細敘述賣方詳細供貨內容以附件03:設備材料清單為準。賣方負責從上料臺架開始到出爐輥道為止的設備和電氣的設計。主要有加熱爐本體系統(tǒng)及爐底步進機械系統(tǒng)的設計、加熱爐燃燒系統(tǒng)的設置、汽化冷卻系統(tǒng)的設計、上料 臺架、上料輥道和出爐輥道等的設計，風機房、液壓系統(tǒng)的設計，加熱爐采用雙預熱蓄 熱技術，換向閥使用全功能隔斷型三通換向閥。加熱爐設計時要考慮有一定的富裕能力。 液壓、電氣控制包括P

2、LG交流調速系統(tǒng)主要元器件要選用代表國外先進水平廠商的產 品。儀電控設計涵蓋整個爐區(qū)部分，從上料臺架開始到上料輥道為止。加熱爐采用高爐煤氣、空氣雙蓄熱燃燒技術，采用仿生六角形陶瓷蜂窩體。2.1. 設備的供貨、安裝2.1.1. 加熱爐設備的供貨、安裝賣方負責爐底步進機械、懸臂輥道、緩沖擋板、水封槽、水梁、耐熱墊塊、風機蓄 熱式燒嘴、三通換向閥、汽化冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等的供貨和安裝（其中汽 化冷卻補水系統(tǒng)由買方提供材料）。買方負責爐外設備的供貨和安裝。2.1.2. 電氣設備電氣控制設備全部由賣方供貨,買方負責安裝及施工。主要有：交流傳動控制、順 控自動化裝置（含上料系統(tǒng)電控制設備）等。2

3、.1.3. 儀控設備壓力、溫度、流量的測量裝置、調節(jié)閥等、完整的儀表自動化裝置，鋼坯的測長全 套設備全部由賣方供貨（入爐鋼溫測量用測溫儀、蒸汽流量計、氮氣流量計及壓力表及 變送器由買方提供），買方負責安裝及施工。2.1.4. 自動化控制系統(tǒng)自動化（含PLC通訊、顯示、工業(yè)攝像頭等）系統(tǒng)由 賣方供貨,買方負責安裝及 施工。軟件編程和調試由 賣方負責。上述所有設備安裝的主輔材由買方供貨；安裝用地腳螺栓、螺母、墊片、電纜、橋 架、電線、引壓管等由買方供貨安裝；安裝后的設備涂裝由買方負責；所有設備的卸車、 倒運、轉場、裝車等均由買方負責。2.2. 鋼結構供貨制作安裝（含裝出料爐門）爐下部、上部、頂部鋼

4、結構的設計由 賣方負責，供貨、制作、安裝由 買方負責; 進出料側鋼結構及固定在它上面的耐熱鑄鋼件、進出料側水冷梁等的設計由賣方負責，供貨制作安裝由 買方負責;爐區(qū)鋼結構平臺、樓梯、走道、欄桿等的設計由 賣方負責，供貨、制作、安裝由 買方負責；爐區(qū)所有介質管道，主要有：燃燒系統(tǒng)（含點火系統(tǒng)）的風管、煤氣管道、水冷 系統(tǒng)管道、通風、壓縮空氣、氮氣管道、液壓潤滑系統(tǒng)管道等的供貨制作安裝均由買方負責；所有介質管道的加強筋、加強板、支架、吊架等的供貨制作安裝均由買方負責;管道的保溫包扎由買方負責供貨及施工;所有管路系統(tǒng)的管道附件及輔材均由 買方負責 供貨安裝；（包括所有通徑的手動調節(jié)閥、防爆裝置、伸縮節(jié)

5、等管道附件、取樣管路， 以及法蘭、墊圈、墊片、螺栓等輔材均由 買方供貨安裝）。設計由賣方負責。鋼結構的涂裝由買方負責。2.3. 耐火材料的供貨施工及烘爐爐子本體、爐頂?shù)鹊哪突鸩牧显O計由 賣方負責，供貨施工由買方負責;水梁、立柱、爐門、風機、燒嘴等熱工設備的耐火（含保溫）材料的供貨施工由 買方負責；固定、連接耐火（含保溫）材料的錨固釘、錨固鉤、吊鉤、錨固磚等錨固裝置供 貨施工均由買方負責;烘爐、開爐指導及烘爐器具由賣方負責，買方僅提供作為烘爐用的燃料。24蓄熱式燃燒系統(tǒng)的設計供貨安裝蓄熱式燃燒系統(tǒng)由賣方負責設計、供貨。相應的熱工設備主要有：蓄熱式燒嘴、換 向閥、助燃風機、引風機、燃燒系統(tǒng)的氣動調

6、節(jié)閥、孔板等。施工及安裝由買方負責。2.5. 土建部分設計及施工加熱爐的土建部分設計及施工主要包括加熱爐基礎及公輔設施的土建工程，如：電 控室、操作室、液壓站、泵房及有關的設備基礎等。賣方提供條件圖,買方負責施工圖設計及施工；2.6. 調試設備的單機調試由設備 供貨方負責;爐區(qū)的聯(lián)動調試由買方組織,賣方實施。3. 設計條件如有不能滿足下列生產能力要求的，賣方應負責改進。額定加熱能力：220t/h （冷裝標準坯）鋼坯加熱質量：水印溫差w 30 E單位能耗：冷裝w 1.05GJ/t。賣方所選用材料及鋼結構制作要求、尺寸等，應以買方審核過的施工圖為準；賣 方制作過程中，如發(fā)現(xiàn)圖紙有誤或不合理，應積極

7、配合進行修改，但修改方案應得到買 方認可；賣方所選用材料應有材料合格證和質量保證書、嚴禁用不合格材料；賣方所選用的爐子系統(tǒng)中所有關鍵“設備”及“材料”的選用，應提供23個廠家，并得到買方的認可。賣方制作安裝過程中須接受買方的監(jiān)督，賣方應給以積極配合。賣方在投標文件中對燃燒系統(tǒng)、爐體、機械液壓系統(tǒng)、儀電系統(tǒng)等要有詳細的方 案、主要設備選型及清單。4. 加熱爐技術措施根據(jù)用戶條件，加熱爐采用低熱值的純高爐煤氣作為燃料。為滿足加熱工藝要求，必須采用蓄熱式燃燒技術，將空、煤氣同時預熱到1000 r左右，滿足加熱溫度的要求。蓄熱式燃燒技術還具有提高產量、改善加熱質量、節(jié)約能源、降低成本和減少環(huán)境 污染等

8、諸多眾所周知的優(yōu)點。4.1. 本加熱爐主要技術特點 采用爐內懸臂輥道側進側出的上下加熱步進梁式加熱爐， 以提高鋼坯加熱溫度均勻性和表面質量。本設計主要技術特點：采用蓄熱式高溫燃燒技術采用我公司專有技術六角型蜂窩蓄熱體，將空、煤氣預熱到1000C左右，其蓄熱體的使用壽命在一年以上。蓄熱式燒嘴在爐長方向分三段供熱，三段爐溫自動控制，對側換向。上下加熱可 手動調節(jié)。采用全功能隔斷型二位三通空氣、煤氣換向閥順序換向，換向時間 0.5-1 分鐘。 換向閥動作時間小于 1 秒。爐壓波動小， 空、煤氣管路流量變化小更利于爐溫自動控制。高溫段采用G-XNiCr28W耐熱墊塊、低溫段采用ZGCr25Ni20耐熱

9、滑塊，使用壽命 長，鋼坯黑印低。采用雙層框架斜坡雙滾輪式步進機械，全液壓驅動。設有可靠的防跑偏裝置。實 現(xiàn)易于安裝調試、運行可靠和跑偏量極小的目的。采用步進梁交錯技術，可消除傳統(tǒng)直線形式步進梁與鋼坯接觸點位置始終不變而 形成較大水冷“黑印”的缺點。交錯步進梁可使“黑印”溫差降至 15-20r。采用對齊推鋼機把鋼坯在入爐輥道上推正，減少鋼坯在爐報偏量。加大了液壓系統(tǒng)能力，使得步進周期縮短到 28s，并通過優(yōu)化爐區(qū)平面布置及設 備性能、優(yōu)化順控程序等手段保證生產標準坯時出鋼周期達到36s。采用先進、適用、可靠的基礎自動化控制。4.2. 加熱能力的技術策略 加熱爐的設計能力需要具有一定潛力。本方案按

10、照冷裝額定產量 220t/h 進行供熱負荷設計，并在此基礎上增加了20 %的富裕系數(shù)。 采用蓄熱式燃燒技術燃用高爐煤氣，對于大型寬加熱爐來說，采用空煤氣完全隔開布置的燒嘴，既可保證燒嘴有較大的供熱能力，又能實現(xiàn)爐前上下及單個燒嘴能力靈 活自如地進行調節(jié)， 可以確保加熱爐高產、 低耗、同時沒有相互竄氣的可能， 十分安全?？諝?、煙氣管路的設計要留有充分的余地，鼓風機、引風機的選擇留有足夠的富 余能力。提高蓄熱溫度，加大蓄熱體的裝載量，提高蓄熱體的比表面積，從而提高空煤氣 預熱溫度，本加熱爐的蓄熱體總量在 45吊以上。蓄熱體采用六角型仿生蜂窩蓄熱體，確保不堵塞，確保使用壽命 1 年以上。 換向閥采用

11、全功能隔斷型二位三通換向閥，使得整個燃燒系統(tǒng)運行更加可靠。換 向閥及燒嘴蓄熱體可在線檢修維護。先進可靠且完善的自動化控制系統(tǒng)，對加熱爐燃燒系統(tǒng)所有燒嘴排煙溫度、換向 閥、爐壓全面進行監(jiān)控及保護，對燒嘴蓄及換向閥及時在線監(jiān)測，保證系統(tǒng)可靠運行。4.3. 爐膛壓力控制策略目前，國內大型空煤氣雙蓄熱加熱爐普遍存在爐壓過高，或爐壓不穩(wěn)定問題，此種 狀況尤其在側進側出的加熱爐或冷裝高負荷生產時尤為突出， 過高爐膛壓力將燒壞爐子 的裝出鋼設備及基礎，降低爐體壽命，嚴重影響爐子的正常操作。為此，本方案設計將爐膛壓力有效控制在 15±5Pa。采用全功能隔斷型大型二位三通換向閥實現(xiàn)換向，可解決換向瞬間

12、的壓力波動， 一般波動在 5Pa 左右。燒嘴設計蓄熱體的裝載量留有足夠的余量，避免蓄熱式燒嘴排煙溫度過高而影響 爐壓的正?？刂啤ＲL機及排煙管道的能力，留有足夠的調節(jié)余地。 換向閥性能優(yōu)越，有很好的嚴密性，保證不短路，避免少部分空、煤氣直接從換 向閥被引入煙道，影響排煙。4.4. 節(jié)能措施采用雙蓄熱方式，空煤氣雙雙蓄熱至 1000C以上，實現(xiàn)極限預熱回收。 采用全功能隔斷型大型二位三通換向閥，減少換向時的的煤氣損失。采用澆注料整體爐頂和帶復合層爐墻結構，最大限度減少爐體散熱損失。正常使 用條件下爐子整體壽命不低于 5 年，爐頂表面溫度和爐墻表面溫度均應低于部頒標準加熱爐爐底水管采用汽化冷卻采用

13、適當間距支撐梁立柱及水管縱梁結構，合理布置支撐梁和立柱，盡量減少水 冷構件的表面積，對支撐梁和立柱采用耐火纖維毯和高強澆注料雙層絕熱，以節(jié)約用水 和減少冷卻水的吸熱損失。優(yōu)化配置爐門，結構設計做到開啟靈活，關閉嚴密，減少爐氣外溢和冷風吸入的 熱損失。5. 加熱爐主要尺寸側進側出蓄熱式步進梁式加熱爐主要尺寸為：爐子總長度： 33128mm 爐子有效長度： 31640mm爐子內寬：13000mm爐子外寬：14008mm2 有效爐底面積：31.64 X13.0=412.1m上爐膛高度：1600mm下爐膛高度：2200mm6. 爐子技術性能爐型爐內輥道側進料、輥道側出料，雙蓄熱步進梁式連續(xù)加熱爐加熱鋼

14、種鋼坯規(guī)格碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構鋼、低合金鋼、合金結構鋼、冷 墩鋼、管坯鋼等。坯料規(guī)格：1502 1802 x 12000mm （標準坯）;22150 180 x 6000mm裝爐溫度 鋼坯出爐溫度： 額定產量 爐底強度 燃料種類 燃料熱值 額定單耗 額定燃料消耗量 最大燃料消耗量 額定空氣量 額定煙氣量 空氣預熱溫度 煤氣預熱溫度 爐前空氣壓力 爐前煤氣壓力 冷卻水壓力 冷卻水耗量常溫950 1200 E冷裝 220t/h （標準坯）冷裝 578kg/m2h，高爐煤氣3200 3400kJ/Nm3 （ 取 780Kcal/Nm3）1.05GJ/t70750Nm3/h90000Nm3/h49500Nm3/h113200Nm3/h蓄熱式燒嘴950-1050 C蓄熱式燒嘴950-1050 C三 7000Pa5000 8000Pa=0.4Mpa凈環(huán)水 100t/h ，