CN115323158A - 一种提高热连轧产线加热炉产能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，涉及工业炉技术领域，解决了相关技术中加热炉限制了产线产能的技术问题。在加热炉的预热段增设预热段烧嘴，以将预热段的不供热段部分区域变为供热段。在加热炉的原先具有烧嘴供热的加热段的基础上，通过预热段烧嘴延长了加热炉的供热段长度；使得预热段炉膛温度在原先的基础上提高，实现板坯装炉后快速加热升温，从而提高板坯的加热速度，体现为产线缩短了在炉时间，提升了加热炉产能；特别地，以上方法适用于对加热炉进行改进，具体在炉体尺寸不变的情况下通过局部改造实现加热炉产能提升，具有局部改造范围小、可实施性强、增产效果明显的优点。
Description
技术领域
本发明涉及工业炉技术领域，尤其涉及一种提高热连轧产线加热炉产能的方法。
背景技术
热连轧产线加热炉的产能设计是以产线的整体产能规划为基础依据的。当加热炉建成投产后，其产能上限基本固定。随着轧线的工艺技术、装备水平的提升，轧制能力也会同步得到提升。当轧线的产能大于加热炉的产能上限后，加热炉即成为产线产能的瓶颈。
发明内容
本申请提供一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，解决了相关技术中加热炉限制了产线产能的技术问题。
本申请提供一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，在加热炉的预热段增设预热段烧嘴，以将预热段的不供热段部分区域变为供热段。
可选地，预热段烧嘴以使从加热炉炉膛排出的烟气温度升高100℃-200℃。
可选地，预热段烧嘴所分配的煤气量占加热炉总煤气量的7％-12％。
可选地，加热炉包括依次设置的预热段、若干加热段和均热段，在预热段中供热段靠近与预热段相邻的加热段。
可选地，加热炉包括烟道以及安装于烟道的换热器；方法还包括在烟道安装烟道蒸发器，且沿烟道工作时气流方向烟道蒸发器设置于换热器之前，通过烟道蒸发器以控制流经换热器的烟气的温度在换热器处理能力内。
可选地，在烟道安装烟道蒸发器，包括：将烟道的原有结构拆除部分，形成烟道蒸发器的安装位，烟道蒸发器设置于安装位，烟道蒸发器与烟道的接缝处采用硅酸铝纤维毯填塞。
可选地，烟道蒸发器输出的流体被配置进行余热回收，经汽包产生的饱和蒸汽并入车间蒸汽管网。
可选地，烟道蒸发器的宽度与烟道的宽度相同。
可选地，预热段烧嘴采用调焰烧嘴。
可选地，预热段烧嘴呈多对设置，分成左右两侧对称布置于预热段。
本申请有益效果如下：提供一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，旨在对现有加热炉进行改进，具体在加热炉的预热段增设一定数量的预热段烧嘴，通过增设预热段烧嘴将预热段的不供热段部分区域变为供热段，在加热炉的原先具有烧嘴供热的加热段的基础上，通过预热段烧嘴延长了加热炉的供热段长度；预热段炉膛温度在原先的基础上得到提高，实现板坯装炉后快速加热升温，从而提高了板坯的加热速度，体现在为产线缩短了在炉时间，加热炉产能得到提高；特别地，以上方法主要用于对现有加热炉进行改进，具体在炉体尺寸不变的情况下通过局部改造实现了热炉产能提升，具有局部改造范围小、可实施性强、增产效果明显的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为原来加热炉的结构示意图；
图2为本申请提供的提高热连轧产线加热炉产能的方法改造后的加热炉的结构示意图；
图3为本申请提供的在烟道设置烟道蒸发器的安装位的示意图；
图4为本申请提供的烟道蒸发器的安装示意图；
图5为图4的竖向截面示意图。
附图标注：100-预热段，110-预热段烧嘴，200-加热段一，300-加热段二，400-均热段，500-烟道，510-换热器，520-安装位，521-硅酸铝纤维毯，600-烟道蒸发器。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，解决了相关技术中加热炉限制了产线产能的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，在加热炉的预热段增设预热段烧嘴，以将预热段的不供热段部分区域变为供热段。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
热连轧产线加热炉的产能设计是以产线的整体产能规划为基础依据的。当加热炉建成投产后，其产能上限基本固定。随着轧线的工艺技术、装备水平的提升，轧制能力也会同步得到提升。当轧线的产能大于加热炉的产能上限后，加热炉即成为产线产能的瓶颈。
针对上述的加热炉产能缺陷，有相关技术涉及，发明人进行归纳，主要有以下几种：1)提高板坯热装热送比例，提高入炉温度，同时针对现场工艺制度进行适应性优化，降低产品的加热温度、加热时间，提高加热炉效率；2)对加热炉炉体耐材进行维护，减少热损失，提高加热炉效率；3)优化加热负荷，提高烧嘴功率，提高加热能力；4)采用4炉生产的模式。
发明人发现，上述改进方法在实际应用中至少存在以下问题：1)产线设计加热炉热装实际远达不到设计要求，例如产线设计加热炉热装水平为800℃以上热装占比80％，实际水平为400℃以上热装占比50％；2)通过设备改造对加热炉各加热段的加热负荷进行了优化，提高烧嘴功率，提高了加热能力，但受限于加热炉炉膛长度短，3炉生产仍然无法匹配轧线产能需求，而4炉生产又存在加热炉产能过剩、能源消耗升高的问题；3)通过工艺制度优化，出炉温度逐渐降低至1200℃，取得一定成效，但加热时间受限于轧制对加热质量的要求，达到180min后即无法进一步缩短。
请对比参照图1和图2，本实施例提供一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，在加热炉的预热段100增设预热段烧嘴110，以将预热段100的不供热段部分区域变为供热段。
具体地，加热炉包括依次设置的预热段100、若干加热段和均热段400，如图1所示包括依次设置的预热段100、加热段一200、加热段二300和均热段400。加热炉中设置有烧嘴的区域可称之为供热段，供热段一般为加热段或加热段和均热段400。如图1展示有加热炉中各段烧嘴的分布情况，分别为均热段400烧嘴、加热段二300上部烧嘴、加热段二300下部烧嘴、加热段一200上部烧嘴和加热部一下部烧嘴。
请对比参照图1和图2，本实施例提供的改造方法，在于预热段100增设一定数量的预热段烧嘴110，将预热段100的不供热段部分区域变为供热段。从而在加热炉的原先具有烧嘴供热的加热段的基础上，通过预热段烧嘴110使加热炉的供热段长度得到延长。
加热炉的供热段长度得到延长，其优点包括：使预热段100炉膛温度在原先的基础上得到提高，实现板坯装炉后快速加热升温，从而提高了板坯的加热速度，通过预热段100的板坯的温度得到提升，体现在为产线缩短了在炉时间，进一步体现为加热炉产能得到提高。
特别地，本实施例提供的改造方法适用于对加热炉进行改进，具体在炉体尺寸不变的情况下通过局部改造实现加热炉产能提升，具有局部改造范围小、可实施性强、增产效果明显的优点；本方法通过改造预热段100，而不是将三炉生产直接改成四炉生产的方案，既满足了轧线产量需求，还减少第四炉的投入，显著降低了煤气消耗。
可以理解的是，为解决加热炉限制轧线产能的问题，可以将本实施例提供的改造方法与上述的1)、2)、3)、4)几种相关技术综合应用。
在预热段100设置预热段烧嘴110形成新的供热段的基础上，请参照图2，可将该供热段靠近与预热段100相邻的加热段设置，在图2的具体情形中该供热段与加热段一200相邻，形成总的供热段延长的效果，更有利于控制板坯的加热情况。
可选地，预热段烧嘴110采用调焰烧嘴，实现在预热段100对板坯的加热程度可控，最终体现在对加热炉产能增幅的控制，并且还综合了对预热段100的煤气量消耗的考虑，等等因素。
可选地，预热段烧嘴110呈多对设置，每对分成左右两个，整体形成左右两侧的布局，两侧对称布置于预热段100。
在一种可实施方案中，相关烧嘴形式具体为：预热段烧嘴110为侧烧调焰，加热段一200烧嘴和加热段二300烧嘴均为侧烧蓄热，均热段400上部烧嘴为平焰，均热段400下部烧嘴为侧烧调焰。
关于本实施例提供的方法，通过增设预热段烧嘴110，使得从加热炉炉膛排出的烟气温度升高100℃-200℃，例如从改造前排出750℃的烟气变为改造后的850℃的烟气。
加热炉具有总煤气量，按各段进行分配从而形成有各段分配比例，在本实施例提供的方法增设预热段烧嘴110的情况下，改造后总煤气量提高，原先各段的煤气量分配保持不变，预热段烧嘴110被分配的煤气量占加热炉总煤气量的7％-12％，例如7％、9％、11％、12％。
上述充分说明了预热段烧嘴110的设置、限定和作用，发明人发现，在增设预热段烧嘴110后，在加热炉的烟道500上的换热器510可能会遭遇所经烟气温度过高、超过换热器510处理能力的不利情况。在某些可实施方案中，请参照图3至图5，本方法还包括在烟道500安装烟道蒸发器600，并且在烟道500的工作时气流方向上烟道蒸发器600设置于换热器510之前，可选将烟道蒸发器600设置于烟道500入口附近，通过烟道蒸发器600来降低烟道500中的烟气温度，控制流经换热器510的烟气的温度在换热器510处理能力内。
举例说明，上述提及改造前炉膛排出750℃的烟气变为改造后的850℃的烟气，因此通过烟道蒸发器600将烟气温度从850℃降至750℃左右。
涉及到对温度的控制，可以如图3所示的烟道500结构上设置若干温度测温孔，对相应处的温度进行测量。
请参照图3，在将烟道蒸发器600安装于烟道500的过程中，需将烟道500的原有结构拆除部分，例如将原烟道500的烟道盖板拆除，以形成烟道蒸发器600的安装位520，将烟道蒸发器600安装于安装位520，在烟道蒸发器600与烟道500的接缝处采用硅酸铝纤维毯521填塞，防止泄漏。
请参照图4，烟道蒸发器600在烟道500内设有热交换管，烟道蒸发器600相应设置有循环水入口和出口；换热器510采用空气换热器510，设置有空气换热器510入口和出口。一般地，加热炉排出的高温烟气在换热器管道外经过，加热炉燃烧所需的煤气或空气从换热器管道内经过，两者形成热交换，有效利用烟气余热。
请参照图5，图5中展示有烟道蒸发器600的分布宽度与烟道500的宽度相同，烟道蒸发器600的下缘与烟道500的底壁间隔，以实现烟气顺利通过烟道500排放而不至于发生堵塞。
关于烟道蒸发器600，工作时其可输出携带大量热量的流体，可进行余热回收，具体经汽包产生饱和蒸汽，饱和蒸汽并入车间蒸汽管网进行利用。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种提高热连轧产线加热炉产能的方法，其特征在于，在所述加热炉的预热段增设预热段烧嘴，以将所述预热段的不供热段部分区域变为供热段。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热段烧嘴以使从所述加热炉炉膛排出的烟气温度升高100℃-200℃。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热段烧嘴所分配的煤气量占所述加热炉总煤气量的7％-12％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热炉包括依次设置的所述预热段、若干加热段和均热段，在所述预热段中所述供热段靠近与所述预热段相邻的所述加热段。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热炉包括烟道以及安装于烟道的换热器；
所述方法还包括在所述烟道安装烟道蒸发器，且沿所述烟道工作时气流方向所述烟道蒸发器设置于所述换热器之前，通过所述烟道蒸发器以控制流经所述换热器的烟气的温度在所述换热器处理能力内。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述烟道安装烟道蒸发器，包括：
将所述烟道的原有结构拆除部分，形成所述烟道蒸发器的安装位，所述烟道蒸发器设置于所述安装位，所述烟道蒸发器与所述烟道的接缝处采用硅酸铝纤维毯填塞。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述烟道蒸发器输出的流体被配置进行余热回收，经汽包产生的饱和蒸汽并入车间蒸汽管网。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述烟道蒸发器的宽度与所述烟道的宽度相同。
9.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述预热段烧嘴采用调焰烧嘴。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预热段烧嘴呈多对设置，分成左右两侧对称布置于所述预热段。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20221111 |