CN113624004B - 蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法及紧凑型蓄热式加热炉 - Google Patents

蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法及紧凑型蓄热式加热炉 Download PDF

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Abstract

一种蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法及紧凑型蓄热式加热炉，属于加热炉控制技术领域。该方法包括随着冷热混装中红坯所占比例减少，燃烧用煤气进气量增大，分阶段开启若干关闭的燃烧单元和蓄热室，开启前进行关闭的蓄热室准备，准备方法为先开启单侧的第一蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间后关闭，对第一蓄热室对应侧的第二蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间，之后开启燃烧单元和蓄热室进行正常的换向燃烧。实现蓄热式加热炉冷热混装时小煤气流量下的燃烧控制，消除烟道超温闪爆、使生产紧凑，易于在停轧等情况下快速恢复生产，加热炉设备紧凑，蓄热能力显著提升，利于加热炉燃烧控制。

Description

蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法及紧凑型蓄热式加 热炉
技术领域
本发明属于加热炉控制技术领域，尤其是指一种蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法及紧凑型蓄热式加热炉。
背景技术
钢棒三车间加热炉原设计产量130t/h，随着轧线的提速改造，产量日趋提升，轧线已经具备185t/h的生产能力，因加热炉的能力不足，经常出现待温的现象。为了满足生产，加热炉强制加热，有时仍满足不了轧线要求。同时炉压升高(高峰时达到80Pa以上)，对加热炉炉体及设备侵蚀损害较大。针对这种情况以及节能减排的需要，在棒三与转炉4#连铸机之间修建了一条长度钢坯红送辊道，辊道输送过来的钢坯入炉温度在750℃以上，这一举措，基本上解决了棒三加热炉加热能力不足的问题，将棒三车间的机时产量提升至190t/h。辊道红送带来的产能提升、煤气消耗下降，产生了巨大的效益，但因棒三加热炉为蓄热式加热炉，在进辊道输送过来的红坯或者红坯与温坯、红坯与冷坯混装时，在燃烧控制上也带来一些新的问题。
1)钢坯红送或混装时，需要的煤气量较小，同时棒三车间使用的高焦混合煤气，热值较高，在小流量时，加热炉排出的烟气温度较难控制。
2)钢坯红送或混装时，轧线出现故障，大部分蓄热室会进行双关，蓄热室温度超温，重新投入后引起烟道超温闪爆。
3)因连铸机换浇次、轧线故障、轧线换孔换辊、辊道输送节奏与入炉节奏不一致等原因带来的冷热坯混装时的温度不易控制问题。
根据以上存在问题，结合蓄热式加热炉的特点以及棒三加热炉的实际操作实践，针对蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法亟待改进，消除烟道超温闪爆、小煤气流量下加热炉难于控制等弊病。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法及紧凑型蓄热式加热炉，可实现蓄热式加热炉冷热混装时小煤气流量下的燃烧控制，消除烟道超温闪爆、使生产紧凑，易于在停轧等情况下快速恢复生产，加热炉设备紧凑，蓄热能力显著提升，利于加热炉燃烧控制。
本申请是这样实现的：
在第一方面，本申请的示例提供了一种蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法，所述蓄热式加热炉包括预热段、加热段和均热段，所述预热段、所述加热段和所述均热段分别对应若干燃烧单元和若干蓄热室，其特征在于，在进红坯或者冷热混装时，开启25％～40％所述燃烧单元和所述蓄热室，关闭其余所述燃烧单元和所述蓄热室；随着冷热混装中红坯所占比例减少，燃烧用煤气进气量增大，分阶段开启若干关闭的所述燃烧单元和所述蓄热室，开启前进行关闭的所述蓄热室准备，准备方法为先开启单侧的第一蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间后关闭，对所述第一蓄热室对应侧的第二蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间，之后开启所述燃烧单元和所述蓄热室进行正常的换向燃烧。
一些示例中，所述设定第一时间为54～66s。
一些示例中，随着燃烧用煤气进气量增大，分阶段开启若干关闭的所述燃烧单元和所述蓄热室的顺序为：从加热炉的尾部到头部依次开启均热段、加热段、预热段；所述预热段、所述加热段和所述均热段分别对应的若干燃烧单元中，随着燃烧用煤气进气量增大，逐次增加开启燃烧单元的数量，直至全部开启。
一些示例中，所述预热段设置有8#燃烧单元、7#燃烧单元、6#燃烧单元；所述加热段设置有5#燃烧单元、4#燃烧单元、3#燃烧单元；所述均热段设置有2#燃烧单元、1#燃烧单元；所述均热段先投入所述1#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于2000m3/h后再投入2#燃烧单元；所述加热段先投入3#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于4000m3/h后投入4#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于6000m3/h后投入5#燃烧单元；所述预热段先投入6#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于4000m3/h，投入7#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于6000m3/h投入8#燃烧单元。
一些示例中，在进红坯或者冷热混装时，加热时的煤气热值1300Kcal/m3～2000Kcal/m3，高炉煤气：焦炉煤气体积百分比2.7:1～3.3:1；优选地，加热时的煤气热值1600Kcal/m3，高炉煤气：焦炉煤气体积百分比3:1。
一些示例中，蓄热式加热炉空气侧的排烟温度160℃～170℃。
一些示例中，在进红坯或者冷热混装时，轧线停轧时，采用如下保温措施：
停轧时间T≤20min，按所述蓄热式加热炉加热温度制度规定的温度范围进行控制；
停轧时间20min＜T≤60min，所述加热段、所述均热段温度按2℃/min～5℃/min的速度进行先降温、后升温操作，降温、升温时间总和按调度通知停轧总时间控制，降温时间：升温时间为1:1；
停轧时间60min＜T≤120min，在停轧时所述加热段、所述均热段的实际温度基础上降温100～200℃后保温，通过调节煤气流量实现所述加热段、所述均热段的调整；
停轧时间T＞120min，通过调节煤气流量降低炉温，所述加热段、所述均热段温度降低到900±50℃，所述预热段按最小安全流量2500m3/h控制温度或将所述预热段的燃烧单元全部关闭。
一些示例中，在降低炉温时，所述均热段，当燃烧用煤气流量小于2000m3/h先关闭2#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭1#燃烧单元；所述加热段，当燃烧用煤气流量小于6000m3/h后，关闭4#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于4000m3/h后，关闭5#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭3#燃烧单元；所述预热段，当燃烧用煤气流量小于6000m3/h后，关闭8#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于4000m3/h后，关闭7#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭6#燃烧单元。
一些示例中，所述蓄热式加热炉加热温度制度如下：
辊道红送钢坯，所述预热段温度≤1000℃，所述加热段温度1130℃～1180℃，所述均热段温度1120℃～1170℃，加热时间≥50min；
汽车运输钢坯，针对HRB400E，所述预热段温度≤950℃，所述加热段温度1150℃～1200℃，所述均热段温度1140℃～1190℃，加热时间≥50min；
汽车运输钢坯，针对HRB500E，所述预热段温度≤950℃，所述加热段温度1150℃～1210℃，所述均热段温度1150℃～1220℃，加热时间≥50min。
在第二方面，本申请的示例提供了一种紧凑型蓄热式加热炉，在如前述的燃烧控制方法中使用，所述预热段与所述加热段设置的燃烧单元数量相同，均大于所述均热段设置的燃烧单元数量；蓄热室前三排安装锆刚玉高蓄能蜂窝体，后五排安装锆刚玉蜂窝体；所述锆刚玉高蓄能蜂窝体中，Al2O3+ZrO2≥75wt％，ZrO2≥2.5wt％，孔壁厚度1.5mm，孔直径3.5mm，孔形状为正六边型，比表面积≥750m2/m3，外观尺寸允许偏差-1mm～1mm；所述锆刚玉蜂窝体中，Al2O3+ZrO2≥72wt％，ZrO2≥2.5wt％，孔壁厚度1.2mm，孔直径4mm，孔形状为正六边型，比表面积≥750m2/m3，外观尺寸允许偏差-2mm～0mm。
本申请的有益效果包括：
在进红坯或者冷热混装时，部分开启燃烧单元和蓄热室，随着冷热混装中红坯所占比例减少，燃烧用煤气进气量增大，由于蓄热室不可避免的额外蓄热，排出烟气温度上升风险加大，采用分阶段开启若干关闭的燃烧单元和蓄热室，开启前进行蓄热室两侧依次进冷煤气的预处理，避免一次全开以及直接开启关闭的设备造成的排出烟气温度过高，烟道闪爆等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1蓄热式加热炉示意图；
图2蓄热室工作示意图。
图标：1-1#燃烧单元；2-2#燃烧单元；3-3#燃烧单元；4-4#燃烧单元；5-5#燃烧单元；6-6#燃烧单元；7-7#燃烧单元；8-8#燃烧单元；11-预热段；12-加热段；13-均热段；14-煤气管道；15-气缸；16-三通换向阀；17-蓄热室；18-炉膛；19-烟气管道。
具体实施方式
本申请中基于蓄热式加热炉提出了一种蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法用以实现冷热混装时小煤气量条件下加热运行。
为了方便理解蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法的工作原理，以下给出蓄热式加热炉的结构，并基于其展开对本申请中的燃烧控制方法的说明。
蓄热式加热炉的结构参阅图1-2所示。
一种紧凑型蓄热式加热炉，包括预热段11、加热段12、均热段13；预热段11与加热段12设置的燃烧单元数量相同，均大于均热段13设置的燃烧单元数量；示例地，预热段11设置有8#燃烧单元8、7#燃烧单元7、6#燃烧单元6；加热段12设置有5#燃烧单元5、4#燃烧单元4、3#燃烧单元3；均热段13设置有2#燃烧单元1、1#燃烧单元1。该蓄热式加热炉基本情况参见表1。
该加热炉为紧凑型蓄热式加热炉，炉长只有21.5米，加热炉共8个燃烧单元，分为3段，预热段11(3个燃烧单元)、加热段12(3个燃烧单元)、均热段13(2个燃烧单元)，该蓄热炉炉长较短，导致蓄热箱布置密集，炉尾预热段11也布置了3个燃烧单元，供热负荷较大，温度梯度小。预热段11的供热负荷与加热段12一致，其目的是在炉长较短的情况下，可以有效的利用加热炉长度，在进冷坯时保证加热能力。
表1蓄热加热炉基本情况汇总表
Figure BDA0003203073060000071
蓄热室前三排安装锆刚玉高蓄能蜂窝体，即靠近炉膛的三排蓄能体，后五排安装锆刚玉蜂窝体；锆刚玉高蓄能蜂窝体中，Al2O3+ZrO2≥75wt％，ZrO2≥2.5wt％，孔壁厚度1.5mm，孔直径3.5mm，孔形状为正六边型，比表面积≥750m2/m3，外观尺寸允许偏差-1mm～1mm；锆刚玉蜂窝体中，Al2O3+ZrO2≥72wt％，ZrO2≥2.5wt％，孔壁厚度1.2mm，孔直径4mm，孔形状为正六边型，比表面积≥750m2/m3，外观尺寸允许偏差-2mm～0mm。
通过锆刚玉高蓄能蜂窝体、锆刚玉蜂窝体配合使用，改善蓄热体的材质，改小蓄热体的孔径，更厚孔壁，增加蓄热体的蓄热能力，便于控制烟气温度。在蓄热加热炉蓄热室小，使用的煤气热值高，在钢坯红送或混送时，烟气温度控制难度较大的情况下，加强蓄热室的蓄热能力就显得比较重要，同时也有利于蓄热室的蓄热以及冷却。
蓄热式加热炉的原理是利用蓄热室内蓄热体对炉内的烟气热量进行回收，回收的余热对进入炉内的空气和煤气进行预热，一方面节能，另一方面可以提高加热炉有限面积内的加热效率。蓄热室17通过三通换向阀16通过煤气管道14进行进气和烟气管道19排烟之间的切换。排烟时，炉膛18内的高温烟气通过蓄热室17，烟气中大部分热量被蓄热体回收，对蓄热体进行加热，参见图2(b)。经过一个换向周期后，三通换向阀16换向，由排烟切换为通过煤气管道14进气，冷煤气或者冷空气流经蓄热室17喷向炉内，冷煤气或冷空气流经蓄热体时被蓄热体进行预热，同时带走蓄热体的热量，对蓄热体进行降温，参见图2(a)，三通换向阀16通过气缸15驱动阀门开闭实现换向。
正常情况下，蓄热室17、三通换向阀16按换向周期的时间进行定时的上述动作，达到平衡。而在红送时，通过钢坯红送辊道红送钢坯，钢坯红送辊道基本情况参见表2。
表2：钢坯红送辊道基本情况汇总表
序号 项目 技术数据
1 红送距离 640m
2 红送速度 5m/s
3 红送周期 36s
4 入炉温度 入炉温度≥750℃
5 750℃以上钢坯入炉比例 75％
在连铸机、红送辊道设备正常运行、轧线连续生产的情况下，加热炉全部进红送辊道输送的红坯，此种情况占整个生产时间的65％。750℃以上钢坯入炉比例为占总钢坯入炉数量的比例。因为钢坯的入炉温度较高(≥750℃)，燃烧使用的煤气量就会降低(红送时需要的煤气流量就更低，极端情况下，红坯入炉后遇到轧线故障，需要停轧待温，此时就要关闭大部分蓄热室，只保留一到三个蓄热室燃烧进行保温，以免炉温超过工艺标准或者钢坯烧弯。而煤气流量过低会带来蓄热室冷却不足或冷却不稳定的情况，因蓄热加热炉使用的煤气为高焦转混合煤气(高炉、焦炉、转炉混合的煤气)，热值较高(为1300-2000Kcal/m3)，红送时需要的煤气流量就更低(红送时需要的煤气流量为7000-8000m3/h，冷坯进炉时煤气流量一般在20000m3/h)，此时在排烟时蓄热室17中蓄热体被加热，而在进气时，因进气量小，蓄热体的热量没有被冷煤气或者冷空气充分的吸收掉；紧接下一个换向周期排烟时，蓄热体就不能对高温烟气进行充分吸热，导致排烟温度升高，高温烟气达到一定温度时，排入烟气管道19就会引起烟道爆炸。
在进红坯或者冷热混装时，开启25％～40％燃烧单元和蓄热室，开启数量为2-3个用于加热及保温，需要关闭大部分蓄热室，以及遇到红坯入炉后，轧线故障，需要停轧待温，需要关闭大部分蓄热室。蓄热室17的关闭是靠两个三通换向阀16进行双关，而三通换向阀16的双关是不可靠的切断，即使有密封圈，在排烟侧的腔室为负压，会有少量的烟气经过蓄热室17继续往烟道沁入；同时蓄热式加热炉一般为正压操作，炉内的热量也会缓慢的沁入双关的蓄热室17。这种双关状态一般持续20分钟以上时，整个蓄热室17的蓄热体就会吸能饱满，蓄热体温度会接近炉内的高温烟气温度，由此导致蓄热室不可避免的额外蓄热。此时如果需要投入关闭(双关)的蓄热室17时，排烟一侧的蓄热室在排烟时已经无法吸热，高温的烟气直接排入烟气管道19，引起烟气管道19的爆炸。因此在钢坯红送或者冷热混装时，蓄热室加热炉烟气温度的控制难度就会增大，通过不断摸索，蓄热加热炉按下列控制措施进行操作，可以较好的控制烟气温度，避免烟道超温、爆炸的事故。
首先需要优化看火的操作，确保三通阀的进气量能到达到降温和预热的平衡。蓄热加热炉共8个燃烧单元，在进红坯或者冷热混装时，因使用的煤气热值较高、蓄热箱也比较小(全炉的蓄热体安装量为21立方)进气量不能满足8个燃烧单元的冷却要求，因此需要依据现场的实际情况进行开关部分蓄热室的操作，同时双关的蓄热室在开启时，不能直接的投入正常的燃烧单元，仍应先手动的对每个蓄热室进行一定时间的预处理操作后，再投入正常的燃烧换向。开启前进行关闭的蓄热室准备，准备方法为先开启单侧的第一蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间54～66s后关闭，对第一蓄热室对应侧的第二蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间54～66s，之后开启燃烧单元和蓄热室进行正常的换向燃烧。示例地，第一时间可选为54s、55s、56s、57s、58s、59s、66s等。第一蓄热室以及对应侧的第二蓄热室为一个蓄热单元，设置在炉膛两侧，用于蓄热与冷却的切换使用。发明人创造性地发现，在进红坯或者冷热混装时，煤气热值高、煤气流量小情况下，蓄热室不可避免的额外蓄热，排出烟气温度上升风险加大，开启前进行蓄热室两侧依次进冷煤气或冷空气的预处理，实现蓄热室降温，避免一次全开以及直接开启关闭的设备造成的排出烟气温度过高，烟道闪爆等问题。
在正产情况下，连铸机5流的红坯直接红送入炉，节奏与加热炉基本匹配，偶尔辊道出现故障等情况，需要在红坯中补入1到30根冷钢坯，补入的钢坯根数不等，红坯与冷坯之间不空步。随着冷热混装中红坯所占比例减少，燃烧用煤气进气量增大，需要分阶段开启若干关闭的燃烧单元和蓄热室，可避免一次全开以及直接开启关闭的设备造成的排出烟气温度过高，烟道闪爆等问题。
随着燃烧用煤气进气量增大，分阶段开启若干关闭的燃烧单元和蓄热室的顺序为：从加热炉的尾部到头部依次开启均热段13、加热段12、预热段11；预热段11、加热段12和均热段13分别对应的若干燃烧单元中，随着燃烧用煤气进气量增大，逐次增加开启燃烧单元的数量，直至全部开启。通过先开启均热段13后依次开启加热段12、预热段11，可提高均热段13温度，同时减少热钢坯先进入预热段11、加热段12时，蓄热室17控制温度的难度，大大减少了蓄热加热炉的温度控制难度以及减少了排出烟气温度过高，烟道闪爆等问题。
示例地，均热段13先投入1#燃烧单元1，当燃烧用煤气流量大于2000m3/h后再投入2#燃烧单元2；加热段12先投入3#燃烧单元3，当燃烧用煤气流量大于4000m3/h后投入4#燃烧单元4，当燃烧用煤气流量大于6000m3/h后投入5#燃烧单元5；预热段11先投入6#燃烧单元6，当燃烧用煤气流量大于4000m3/h，投入7#燃烧单元7，当燃烧用煤气流量大于6000m3/h投入8#燃烧单元8。发明人发现依据煤气流量大小作为开启蓄热室的依据，通过不断摸索创造性地发现合适的分阶段流量控制重要参数，制定出分阶段开启若干关闭的燃烧单元和蓄热室的制度化的方法，采用上述方法，在进红坯或者冷热混装时，采用高热值煤气(1300Kcal/m3～2000Kcal/m3)、小流量煤气流量(红送时需要的煤气流量7000-8000m3/h)的生产条件下，保证进入蓄热室的煤气量同时，能对蓄热体进行充分的冷却，减少蓄热室额外蓄热的影响，避免烟温超标，能将蓄热式加热炉空气侧的排烟温度控制在160℃～170℃，可选为160℃、161℃、162℃、163℃、164℃、165℃、166℃、167℃、168℃、169℃、170℃等，避免一次全开以及直接开启关闭的设备造成的排出烟气温度过高，烟道闪爆等问题。
蓄热式加热炉空气侧的排烟温度控制，适当增加了排烟温度，可降低煤气蓄热室的排烟负荷，降低蓄热室温度控制难度。在红坯进炉量较大时，因煤气量小，煤气蓄热室冷却不足时，可以增加空气侧引风机的频率，调大空烟调节阀的开口度，适当增加空气侧的排烟温度(正常工艺规程为150℃以下，提高至160℃-170℃，以此来降低煤气侧的排烟负荷，控制煤烟排烟温度。)。
示例地，高炉煤气：焦炉煤气体积百分比2.7:1～3.3:1，可选为2.7:1、2.8:1、2.9:1、3.0:1、3.1:1、3.2:1、3.3:1等；优选地，加热时的煤气热值1600Kcal/m3，高炉煤气：焦炉煤气体积百分比3:1。在进红坯或者冷热混装时，在现有煤气条件下要降低煤气的热值。具备条件时，在完全红坯入炉或者红坯量较大时，要求混合站尽可能的降低煤气热值，最好是直接不混入焦气和转气，烧纯高炉煤气，但是因受条件的限制(因混合站还要给其他产线供气，要避免对其他产线造成影响)，蓄热加热炉加热时的煤气热值2000Kcal/m3降低至1600Kcal/m3(高炉焦炉煤气的配比在3:1左右)，可保证煤气的进气量足以冷却蓄热体以及降低煤气的爆炸极限范围。
在轧线停轧时，加热炉不能出钢，钢坯长期在加热炉加热时会弯曲，尤其是辊道红送入炉的钢坯，芯部温度高，发生的弯曲风险更大。因此在轧线停轧后必须及时降低加热炉的炉内温度，防止钢坯烧弯。
在轧线停轧时，加热炉不能出钢，钢坯长期在加热炉加热时会弯曲，尤其是辊道红送入炉的钢坯，芯部温度高，发生的弯曲风险更大。因此在轧线停轧后必须及时降低加热炉的炉内温度，防止钢坯烧弯。轧线停轧时，降低煤气流量，可以节约能源消耗。蓄热式加热炉冷热混装时的蓄热室控制可实现蓄热加热炉燃烧控制，为蓄热加热炉在停轧等情况下，提供更优的温度控制实现方法，需要蓄热加热炉停轧保温控制规范以实现不同停轧情况下的蓄热炉温度控制。按下述规定的制度进行降温，可以在轧线故障处理完，看火工接到调度指令后，迅速提温恢复生产。
在进红坯或者冷热混装时，轧线停轧时，采用如下保温措施：
停轧时间T≤20min，按蓄热式加热炉加热温度制度规定的温度范围进行控制。
蓄热式加热炉加热温度制度如下：
辊道红送钢坯，所述预热段温度≤1000℃，可选为1000℃、970℃、960℃等；所述加热段温度1130℃～1180℃，可选为1130℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃、1180℃等；所述均热段温度1120℃～1170℃，可选为1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃等；加热时间≥50min；
汽车运输钢坯，针对HRB400E，所述预热段温度≤950℃，可选为950℃、940℃、930℃、920℃等；所述加热段温度1150℃～1200℃，可选为1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃、1200℃等；所述均热段温度1140℃～1190℃，可选为1140℃、1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃等；加热时间≥50min；
汽车运输钢坯，针对HRB500E，所述预热段温度≤950℃可选为950℃、940℃、930℃、920℃等；所述加热段温度1150℃～1210℃，可选为1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃、1200℃、1210℃等；所述均热段温度1150℃～1220℃，可选为1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃、1200℃、1210℃、1220℃等；加热时间≥50min。
考虑到红坯与冷坯不同的加热属性，制定合理的加热制度，保证冷坯的加热能满足轧制需求，控制红坯的氧化烧损，避免过烧带来的钢坯弯曲。因辊道红送的钢坯，芯部温度高，入炉后只是进行一个补热，所以制定的加热制度较冷坯、温度要低20℃。
停轧时间20min＜T≤60min，所述加热段、所述均热段温度按2℃/min～5℃/min的速度进行先降温、后升温操作，降温、升温时间总和按调度通知停轧总时间控制，降温时间：升温时间为1:1。示例地，升降温速度可选为2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min等。
在加热辊道红送的钢坯时，加热炉温度达到1200℃，轧线出现故障时，如果降温不及时，很容易造成钢坯弯曲，严重时无法出炉，需要拆除悬臂辊进行出钢，所以在冷热坯混装时，如需停轧保温，要迅速的降低炉温，上述降温升温速度可保证钢坯不过烧、不弯曲。该停轧时间范围，蓄热炉内温度可通过升温、降温过程将钢坯控制在不弯曲、不变形的温度范围内波动，在升温后达到原有停轧温度，可迅速恢复正常生产，提高生产效率。
停轧时间60min＜T≤120min，在停轧时所述加热段、所述均热段的实际温度基础上降温100～200℃后保温，通过调节煤气流量实现所述加热段、所述均热段的调整；此时停轧时间较长，不能实现维持原有停轧温度，在停轧时实际温度基础上降温后保温，充分利用蓄热室的保温、调节功能，可实现排出烟气不超过安全范围，节约能源消耗，同时也可在需要恢复生产时迅速恢复正常生产。
停轧时间T＞120min，通过调节煤气流量降低炉温，所述加热段、所述均热段温度降低到900±50℃，所述预热段按最小安全流量2500m3/h控制温度或将所述预热段的燃烧单元全部关闭。通过调节煤气流量降低炉温到较低温度范围，依据煤气流量分阶段调节蓄热加热炉中蓄热室的关闭，充分发挥蓄热炉的蓄热、冷却作用的切换，可实现排出烟气不超过安全范围，节约能源消耗，同时也可在需要恢复生产时迅速恢复正常生产。
一些示例中，在降低炉温时，均热段，当燃烧用煤气流量小于2000m3/h先关闭2#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭1#燃烧单元；加热段，当燃烧用煤气流量小于6000m3/h后，关闭4#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于4000m3/h后，关闭5#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭3#燃烧单元；预热段，当燃烧用煤气流量小于6000m3/h后，关闭8#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于4000m3/h后，关闭7#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭6#燃烧单元。可理解地：均热段、加热段、预热段的煤气是分别供应的，在降低炉温时，依据煤气流量变化关闭燃烧单元，避免煤气流量过低导致的烟气排除温度超温等问题，上述燃烧单元的关闭并非在使用时均需要关闭，在蓄热加热炉使用过程中，各加热段不同降低炉温阶段可根据实际煤气流量选择燃烧单元的开闭。示例地：若均热段，当燃烧用煤气流量小于2000m3/h先关闭2#燃烧单元，当燃烧用煤气流量维持在大于1000m3/h，则不关闭1#燃烧单元，通过1#燃烧单元维持该段温度，其他各段也按照此类方法依据煤气流量进行燃烧控制。
通过上述蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法，可实现蓄热式加热炉冷热混装时小煤气流量下的燃烧控制，消除烟道超温闪爆、使生产紧凑，燃料消耗小，更节能，易于在停轧等情况下快速恢复生产，加热炉设备紧凑，蓄热能力显著提升，利于加热炉燃烧控制。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以上内容结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以上对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，在不矛盾或冲突的情况下，本申请的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本申请中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本申请公开的内容自制。在本申请中，为了突出本申请的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种蓄热式加热炉冷热混装时的燃烧控制方法，所述蓄热式加热炉包括预热段、加热段和均热段，所述预热段、所述加热段和所述均热段分别对应若干燃烧单元和若干蓄热室，其特征在于，在进红坯或者冷热混装时，开启25%~40%所述燃烧单元和所述蓄热室，关闭其余所述燃烧单元和所述蓄热室；随着冷热混装中红坯所占比例减少，燃烧用煤气进气量增大，分阶段开启若干关闭的所述燃烧单元和所述蓄热室，开启前进行关闭的所述蓄热室准备，准备方法为先开启单侧的第一蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间后关闭，对所述第一蓄热室对应侧的第二蓄热室进行冷煤气或者冷空气进气操作设定第一时间，之后开启所述燃烧单元和所述蓄热室进行正常的换向燃烧。
2.根据权利要求1所述的燃烧控制方法，其特征在于，所述设定第一时间为54~66s。
3.根据权利要求1所述的燃烧控制方法，其特征在于，随着燃烧用煤气进气量增大，分阶段开启若干关闭的所述燃烧单元和所述蓄热室的顺序为：从加热炉的尾部到头部依次开启均热段、加热段、预热段；所述预热段、所述加热段和所述均热段分别对应的若干燃烧单元中，随着燃烧用煤气进气量增大，逐次增加开启燃烧单元的数量，直至全部开启。
4.根据权利要求1所述的燃烧控制方法，其特征在于，所述预热段设置有8#燃烧单元、7#燃烧单元、6#燃烧单元；所述加热段设置有5#燃烧单元、4#燃烧单元、3#燃烧单元；所述均热段设置有2#燃烧单元、1#燃烧单元；所述均热段先投入所述1#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于2000 m3/h后再投入2#燃烧单元；所述加热段先投入3#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于4000 m3/h后投入4#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于6000 m3/h后投入5#燃烧单元；所述预热段先投入6#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于4000 m3/h，投入7#燃烧单元，当燃烧用煤气流量大于6000 m3/h投入8#燃烧单元。
5.根据权利要求1所述的燃烧控制方法，其特征在于，在进红坯或者冷热混装时，加热时的煤气热值1300Kcal/m3~2000Kcal/m3，高炉煤气：焦炉煤气体积百分比2.7:1~3.3:1。
6.根据权利要求5所述的燃烧控制方法，其特征在于，加热时的煤气热值1600Kcal/m3，高炉煤气：焦炉煤气体积百分比3:1。
7.根据权利要求1所述的燃烧控制方法，其特征在于，蓄热式加热炉空气侧的排烟温度160℃~170℃。
8.根据权利要求1所述的燃烧控制方法，其特征在于，在进红坯或者冷热混装时，轧线停轧时，采用如下保温措施：
停轧时间T≤20min，按所述蓄热式加热炉加热温度制度规定的温度范围进行控制；
停轧时间20min＜T≤60min，所述加热段、所述均热段温度按2℃/min~5℃/min的速度进行先降温、后升温操作，降温、升温时间总和按调度通知停轧总时间控制，降温时间：升温时间为1:1；
停轧时间60min＜T≤120min，在停轧时所述加热段、所述均热段的实际温度基础上降温100~200℃后保温，通过调节煤气流量实现所述加热段、所述均热段的调整；
停轧时间T＞120min，通过调节煤气流量降低炉温，所述加热段、所述均热段温度降低到900±50℃，所述预热段按最小安全流量2500m3/h控制温度或将所述预热段的燃烧单元全部关闭。
9.根据权利要求1所述的燃烧控制方法，其特征在于，在降低炉温时，所述均热段，当燃烧用煤气流量小于2000m3/h先关闭2#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭1#燃烧单元；所述加热段，当燃烧用煤气流量小于6000m3/h后，关闭4#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于4000m3/h后，关闭5#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭3#燃烧单元；所述预热段，当燃烧用煤气流量小于6000m3/h后，关闭8#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于4000m3/h后，关闭7#燃烧单元，当燃烧用煤气流量小于1000m3/h后，关闭 6#燃烧单元。
10.根据权利要求8所述的燃烧控制方法，其特征在于，所述蓄热式加热炉加热温度制度如下：
辊道红送钢坯，所述预热段温度≤1000℃，所述加热段温度1130℃~1180℃，所述均热段温度1120℃~1170℃，加热时间≥50min；
汽车运输钢坯，针对HRB400E，所述预热段温度≤950℃，所述加热段温度1150℃~1200℃，所述均热段温度1140℃~1190℃，加热时间≥50min；
汽车运输钢坯，针对HRB500E，所述预热段温度≤950℃，所述加热段温度1150℃~1210℃，所述均热段温度1150℃~1220℃，加热时间≥50min。
11.一种紧凑型蓄热式加热炉，在如权利要求1至10中任意一项所述的燃烧控制方法中使用，其特征在于，所述预热段与所述加热段设置的燃烧单元数量相同，均大于所述均热段设置的燃烧单元数量；蓄热室前三排安装锆刚玉高蓄能蜂窝体，后五排安装锆刚玉蜂窝体；所述锆刚玉高蓄能蜂窝体中，Al2O3+ZrO2≥75wt%，ZrO2≥2.5wt%，孔壁厚度1.5mm，孔直径3.5mm，孔形状为正六边型，比表面积≥750m2/m3，外观尺寸允许偏差-1mm~1mm；所述锆刚玉蜂窝体中，Al2O3+ZrO2≥72wt%，ZrO2≥2.5wt%，孔壁厚度1.2mm，孔直径4mm，孔形状为正六边型，比表面积≥750m2/m3，外观尺寸允许偏差-2mm~0mm。
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