斜底式管坯加热炉的设计及使用.docx

●技术交流斜底式管坯加热炉的设计及使用王建荣(214011无锡市钢丝绳厂)摘要介绍了576mm热轧穿孔机组斜底式管坯加热炉的燃料选择、炉型设计和特点、生产技术性能等设计情况,以及该加热炉投产后的运行工况和使用效果。关键词斜底式管坯加热炉炉型燃料烧嘴换热器节能DESIGNANDAPPLICATIONOFSLOPE2HEARTHHEATING2FURNACEFORTUBEBLANKSWangJianrong(WuxiMunicipalSteelCablePlant)AbstractDescribedinthepaperarethemainaspectsofdesignoftheslope2hearthheatingfurnaceforbilletsfortubemakinginthe576mmhot2piercingmillline,includingfuelselection,furnacetypeandfeaturesandproductiontechnicalspecification.Alsointroducedherearetheopera2tionandeffectivenessofthesaidfurnace.KeywordsSlope2hearthheatingfurnacefortubeblanksFurnacetypeFuelBurnerHeat2exchangerEnergy2saving管坯加热炉是生产热轧无缝钢管的主要设备之一,其燃料选择、炉型设计的合理与否以及能耗的多少直接关系到生产成本的高低。本文将介绍576mm热轧穿孔机组斜底式管坯加热炉的设计情况。加热炉的工艺设计参数为:管坯尺寸575～85mm×890～1080mm,钢种为优质单位热值及价格的比较见表1。若直接使用煤,则总量消耗高,加热质量也达不到要求;而使用重油一次投资费用又偏大,且不便于生产管理。由表1可知,使用热煤气经济合理,技术上也可行。虽然使用热煤气的热效率一般为65%左右,但是其出口温度可达600℃,所含显热较高,还可回收利用余热,其他各项节能措施均可实施。使用热煤气,可以满足此类加热炉虽加热能力不大但加热质量又较高的要求,并且只要措施得当,整个系统的能耗是能够降低的。碳钢和低合金钢,最大生产能力515t?h,热温度1200～1250℃。加1燃料选择可供斜底式管坯加热炉使用的燃料有煤、热煤气、重油、轻油、城市煤气等,其1炉型设计及特点加热炉的炉型设计为全架空斜底式,如图1所示。该加热炉有效长度为161646m,内宽为11392m。预热段、加热段、均热段之间作者男1955年4月出生厂机电公司副经理高级工程师钢管25王建荣:斜底式管坯加热炉的设计及使用表1可供斜底式管坯加热炉使用的燃料的单位热值价格比较单位热值×4.8kJ?kg(m3)价格?元·kg-1[(m3)-1]热值单价?元·(4.18×103kJ)-1燃料比值0105801123011350120601250013540147111001110116721032188煤热煤气重油轻油城市煤气液化气600013009600102003600240000.3501161130211001908150图1斜底式管坯加热炉炉体示意1-排烟口2-滑轨3-平焰烧嘴4-隔墙5-预制拱顶6-翻钢平台7-出钢口设有隔墙1,可增强炉头传热,提高炉内热量的利用率,减少烟气热损失;亦可抵消因斜炉底位差而引起的炉压递增,从而可减少炉门孔洞的“冒出”和“吸入”现象。均热段设有1392mm的翻钢平台,以改善加热质量。加热段炉底与出钢槽为电熔锆刚玉砌筑。该加热炉一侧设有12个滚动式翻钢炉门,可减少孔洞的逸气与辐射损失。炉体采用复合炉墙结构,以加强炉体绝热效果。均热段、加卷吸煤气形成平焰。壳体采用内绝热结构,可使用热风。经热平衡计算,设计额定单耗为425×4.18kJ?kg。该燃烧系统的主要技术参数如下:煤气热值1300×4118kJ?m3煤气量500m3?h煤气温度400℃煤气压力≥500Pa空气量635m3?h空气温度400℃热段炉顶为MEC-制件。155重质浇注料分块预空气压力3600Pa设计的RZP-500型热煤气平焰烧嘴的结构见图2。该平焰烧嘴沿炉长垂直布置在拱顶上,相邻烧嘴的气流旋转方向相反。该平焰烧嘴具有加热速度快、炉温均匀、燃烧稳定、结构简单和使用方便等特点;煤气侧利用蜗壳产生弱旋流,要求煤气压力低且不易堵塞,空气侧利用空气旋流器产生强旋流该加热炉采用上侧排烟,利用烟气余热将助燃空气加热到450℃,可节能约18%,效果较显著。设计选用了管状带插入件结构的换热器,部分材质为耐热钢,其技术参数为:预热空气量2670m3?h预热温度450℃4370m3?h烟气量?1994-2014ChinaAcadem