均熱爐車間設(shè)計(jì)需求

鋼錠初軋前的加熱與均熱設(shè)備的設(shè)計(jì)。軋鋼車間均熱爐的爐膛為坑式，也稱為坑式均熱爐，其上部為活動(dòng)

爐蓋，幾個(gè)爐坑為一組，用鉗式吊車從爐坑上口裝出料。爐型多以供熱方式劃分，目前已趨于定型。各國(guó)

廣泛采用上部單側(cè)燒嘴均熱爐，50~60年代建造的爐底中心燒嘴式及其改進(jìn)型(四角燒嘴式)也在使用。由

于連鑄技術(shù)的發(fā)展，自70年代中期以來(lái)，很少再新建初軋機(jī)和這種坑式均熱爐。80年代出現(xiàn)薄板坯連鑄連

軋技術(shù)，厚50~60mm，長(zhǎng)40~60m的薄板連鑄坯在很長(zhǎng)的輥底式均熱爐內(nèi)均熱，這種均熱爐可容納2~3塊

連鑄坯。

坑式均熱爐設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括選定爐坑容量與尺寸、計(jì)算爐子產(chǎn)量與組數(shù)、確定均熱爐車間布置以及節(jié)

能措施等。

爐坑容量與尺寸爐坑容量一般與煉鋼鋼水罐的容量相匹配，以方便鋼號(hào)管理。爐坑尺寸按不同鋼錠在坑內(nèi)

布置圖綜合選定，鋼錠間距要考慮鋼錠受熱均勻及吊車夾鉗裝取的要求。

爐子產(chǎn)量與組數(shù)根據(jù)加熱的鋼種，錠型尺寸和重量及其在年軋制量中所占的比例、熱錠率及熱錠溫度，計(jì)

算單坑年燒鋼次數(shù)和年產(chǎn)量。爐子年有效工作時(shí)間除以平均燒鋼周期為年燒鋼次數(shù)。普通鋼廠的均熱爐年

燒鋼次數(shù)約1100~1500次，特殊鋼廠的為700~900次。年燒鋼次數(shù)乘以爐單坑平均裝入量為單坑年產(chǎn)量。

從爐子結(jié)構(gòu)及布置考慮常以2~4個(gè)爐坑為一組，根據(jù)車間的年產(chǎn)量及單坑年產(chǎn)量計(jì)算爐子組數(shù)，取整數(shù)并

預(yù)留1~2組。均熱爐車間布置均熱爐車間與主軋線的平面布置主要有T字形(垂直)和一字形(平行)兩種。

除外部條件要求外，主要考慮出爐鋼錠至初軋機(jī)的運(yùn)送時(shí)間應(yīng)滿足軋制節(jié)奏的要求。

主要節(jié)能措施均熱爐的能耗一般用噸錠熱耗(GJ/t)計(jì)算。影響噸錠熱耗的主要因素是熱錠率及熱錠溫度

、爐子余熱回收率及生產(chǎn)調(diào)度管理。較好的初軋廠均熱爐熱錠率為90%以上，熱錠平均溫度為880~900℃

，助燃空氣預(yù)熱溫度為500~600℃，噸錠熱耗為0.71~0.92GJ/t。近年內(nèi)采用鋼錠液芯加熱技術(shù)(即鋼

錠尚未完全凝固就進(jìn)入爐內(nèi)加熱)、計(jì)算機(jī)控制等節(jié)能技術(shù)，均熱爐噸錠能耗可降至0.2~0.6GJ/t。

均熱爐可分為蓄熱式、換熱式(有中心供熱的、四角供熱的和上部雙側(cè)或 單側(cè)供熱的)和電均熱爐(見冶金爐)。

蓄熱式均熱爐 爐坑兩端有蓄熱室，預(yù)熱空氣和煤氣，缺點(diǎn)是來(lái)回?fù)Q向、溫度不均勻，影響加熱質(zhì)量;特別是爐坑長(zhǎng)度受溫度差容許范圍的限制，不能適應(yīng)大鋼錠、大軋機(jī)的要求。

換熱式均熱爐 中心供熱換熱式均熱爐，爐坑內(nèi)鋼錠靠墻放置，燒嘴在爐底中央，火焰垂直向上。在爐坑兩側(cè)有換熱器，預(yù)熱空氣。缺點(diǎn)是底部中心燒嘴及其圍墻占用爐底面積，并易受鋼錠碰撞和爐渣浸蝕;陶質(zhì)空氣換熱器漏風(fēng)嚴(yán)重。中國(guó)從60年代將許多這種均熱爐改為上部四角供熱的換熱式均熱爐，消除了中心燒嘴所帶來(lái)的缺點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

上部單側(cè)供熱的換熱式均熱爐，燒嘴在長(zhǎng)方形爐坑一個(gè)端墻上,火焰呈U形， 煙氣由供熱端燒嘴下面的排煙口排出,進(jìn)入換熱器。優(yōu)點(diǎn)是單位主跨間的生產(chǎn)率高,可縮短運(yùn)錠距離，適合于初軋機(jī)大型化的要求，是60年代以來(lái)國(guó)際上新建均熱爐的主要爐型，中國(guó)新建的均熱爐多為這種爐型。主要問(wèn)題是較難保持沿爐坑長(zhǎng)度上的溫度均勻性，采用火焰長(zhǎng)度和射程可調(diào)的燒嘴是解決這一問(wèn)題的有效措施。

電均熱爐 電熱體為填充有焦炭的碳化硅槽。爐內(nèi)的金屬氧化率不超過(guò)0.2~0.3% (其他均熱爐約為1%);如果使用保護(hù)氣氛(加入少量煤氣或重油)，還可達(dá)到無(wú)氧化和無(wú)脫碳加熱，用來(lái)加熱某些特殊鋼錠。

均熱爐的型式有蓄熱式，中心噴嘴換熱式、單側(cè)上燒嘴式及四角 燒嘴式等。

在初軋前把鋼錠加熱或保溫一定時(shí)間，通過(guò)熱擴(kuò)散使鋼 錠內(nèi)部溫度均勻而適于金屬塑性加工用的坑式爐。爐膛為長(zhǎng)方體形，鋼錠在爐內(nèi)豎放。通常由幾個(gè)爐坑組成一組,共用一套控制系統(tǒng)。多數(shù)使用氣體燃料加熱,也可用重油。

均熱爐是周期性工作的，其溫度制度和供熱制度隨時(shí)間變化。均熱爐主要用于均熱脫模后的熱鋼錠，也可加熱冷鋼錠。在充分利用鋼錠潛熱的情況下，單位熱耗可為(0.05~0.07)×106千卡/噸。