轧钢加热炉大修烘炉生产实践

崔新华

轧钢加热炉是钢铁企业中轧钢厂的龙头工序，加热炉主要由耐材和钢结构以及加热结构等部分组成，耐材使用量占加热炉总重量的60%左右。在加热炉新建、大中修后，为了去除耐材中的水分，必须对加热炉内部的耐材进行烘烤，将耐材中的游离水和结晶水去除干净，俗称烘炉。耐材中的游离水一般在150℃以下存在，结晶水在350℃以下存在。根据加热炉耐材检修情况制订合理的加热炉耐材烘烤曲线进行温度控制才能保证耐材的使用安全，同时对加热炉烘炉前、中、后期的一些注意事项进行把控，保证烘炉过程安全顺利。图1为加热炉耐材布置图。

轧钢加热炉耐材在检修后需要进行烘烤，以保证耐材在后续高温过程中不会产生裂纹和坍塌。本文就轧钢加热炉耐材烘烤从使用木柴到使用煤气烘烤的过程进行了说明汇总，同时根据耐材检修情况制订大修、新建的烘烤曲线和相关措施，同时总结烘烤过程中应注意的细节，取得了较好的实践效果。

加热炉常规烘烤方式及效果

某钢厂轧钢加热炉耐材检修的内容为大修，主要检修内容为加热炉四周侧墙、均热段部分炉顶耐材更换、水管耐材包扎，为了将耐材中的游离水和结晶水排除干净，保证耐材正常使用，必须对加热炉在适当的时间和温度下进行烘烤。

在加热炉烘烤前做好各项准备工作和试车工作，具体的步骤如下：

（1）使用木柴烘炉时将木柴（浇油状态）（约1m2）均匀布置在加热炉两侧墙处，连成一排（布置在横水管间隙即可），距离侧墙2.5m左右（纵水梁间隙即可）；在出钢口端墙处（如为推钢炉，在炕面上）均匀布置3堆~4堆木柴（约1m2）。

（2）将木柴点着，观察燃烧状态，燃烧强度不可过小（仅处于冒烟状态），也不可过大（过大则燃烧过快）。

（3）根据木柴的燃烧状态，人工不间断添加木柴，保证燃烧连续；同时为了安全，多人组成安全互保对子做好安全防护，从人孔处做好安全防护措施，运送木柴。

（4）使用木柴烘烤2天~3天，炉内温度控制在150℃左右，后续使用木柴烘烤时，进入到炉内添加木柴困难，仅能从炉头出钢口和炉尾人孔处进行添加。

（5）有条件的企业使用大块煤块进行烘烤，温度可升至300℃左右。

对于轧钢加热炉新建或者大修，由于前期没有煤气，只能使用木柴和煤块烘炉。烘烤过程中温度难以控制，整个炉内温度的均匀性也不好。尽管可以通过开启烟道或者引风机进行抽风，但整体的温度上升和控制不太准确，烘烤的效果不太理想，同时烘炉过程中产生大量的烟气外溢，造成环境污染。

加热炉使用烘炉烧嘴（管道）

烘烤方式及效果

一般钢铁企业在加热炉大修时，在加热炉区域都会布置一条专用烘炉管道，供烘炉烧嘴进行烘炉。烘炉烧嘴属于常规套筒式烧嘴，由风、煤气管道组合而成，在烧嘴出口混合后进入炉内进行燃烧。

烘炉的煤气使用高热值煤气，例如转炉煤气、焦炉煤气或天然气。在加热炉整体布置中，有的将烘炉烧嘴布置在加热炉两侧墙固定位置，不可拆卸；有的布置在人孔处，烘炉结束后可拆卸；有的布置在加热炉的出钢侧端墙处；有的布置在炉顶，使用平焰烧嘴，数量多少根据位置大小进行布置。

以某轧钢厂推钢加热炉为例，使用烘炉烧嘴烘炉，烘炉前做好烘炉前的各项准备和检查工作，具体操作如下：

（1）打开所有烘炉烧嘴前空气蝶阀，阀门状态开启10%。

（2）启动点火系统鼓风机（在关闭鼓风机入口调节阀的情况下启动，工作正常后打开）。

（3）启动空气引风机（在关闭引风机入口调节阀的情况下启动，随后开度设定为10%），打开3个空气废气支管后的废气电动调节阀，开度为20%。

（4）将空气换向阀置于“定时换向”状态，换向时间为5min左右。

（5）将点火源（长棍火把）从出钢口北侧炉门伸入到点火烧嘴（北侧第1个）端部，并保证火源连续燃烧，打开点火烧嘴空气蝶阀15%，缓慢打开7个点火烧嘴中间的靠近北侧出钢口的煤气烧嘴，将点火烧嘴点燃。

（6）如煤气未着火，应立即关断煤气密封蝶阀，打开空气蝶阀吹风，查出未着火原因，并采取相应措施后重复以上动作。

（7）确认第1个烧嘴煤气点着后，依次点燃第2个、第3个，燃烧稳定后，关闭第1个、第2个，保留第3、第4个点火烧嘴（主要是避开炉顶耐材新浇注区域）点着后的煤。

（8）如需要加大点火煤气烧嘴的热负荷，可调整煤气密封蝶阀，加大煤气流量，同时按比例加大点火空气管路蝶阀的开度，使煤气火焰呈淡蓝色。

（9）及时调整转炉煤气烧嘴的供热负荷，使炉子按15天烘炉曲线升温（冬季按20天），升温曲线如图2所示。

（10）烘炉过程中，通过调节空气引风机前的入口风门的开度，控制炉压为+10Pa左右。调节各段空气废气蝶阀，使各段废气温度基本一致。

（11）根据炉顶热电偶显示温度的情况，按照烘炉温度和时间要求依次打开其余的烘炉烧嘴。

（12）根据烘炉曲线可知，700℃时烘炉烧嘴处的侧墙和火焰外焰接触的两侧墙都会出现发红的现象，此时如果继续升温，需要启动均热段蓄热式烧嘴。

（13）在低于700℃时按冷炉状态操作，炉温达到800℃后启动自动控制系统，换向控制方式为定时控制，加热炉进入正常工作状态。

在有些钢铁企业轧钢厂，加热炉在设计布局时没有设计烘炉烧嘴，烘炉时使用烘炉管道进行烘炉。烘炉管道一般采用φmm219管道作为主管道，根据加热炉长度和宽度进行布置，管道间距3m~4m，人孔作为主要进口；布置φ108mm管道作为分支管道，管道间距3m~4m，下部开两排φ12mm孔洞，90°斜对角错开布置；孔洞之间的距离为350mm左右，前后排错开布置。

根据水梁的间隙布置完烘炉管道后，为了更好地保证燃烧效果，在其上部增加一层火焰压下铁板，火焰在燃烧时不易脱火而熄灭。烘炉管道在送煤气后燃烧时，整个炉内温度均匀。

加热炉使用煤气烘炉时，煤气使用量可控，火焰大小可控，加热炉整体温度均匀，烘烤效果较好，炉内耐材整体受热均匀，水分排除比较彻底。同时，在烘炉过程中，炉区环境干净整洁，无污染，加热炉耐材使用寿命长。

烘炉过程中的注意事项

（1）烘炉曲线中的150℃、350℃、650℃均需要保温，这3个温度掌握不当就会造成炉体耐材破损：在150℃时保温一个阶段以排除游离水；在350℃~400℃缓慢升温以使结晶水析出；在600℃~650℃时保温一段时间以消除耐材体积膨胀。

（2）炉温上升应符合烘炉曲线的规定。温度的均匀性根据烘炉烧嘴火焰大小和煤气量多少进行控制，同时依靠预热段空气引风机的引风量进行控制。

（3）在烘炉阶段，使炉内呈微小的负压；炉温达700℃以上转为微正压，通过引风机可以进行控制调节。

（4）在使用煤气时，应经常检查烘炉烧嘴、煤气管道是否漏气。

（5）在低温时应随时观察炉内火苗，防止熄火和不完全燃烧，如果出现煤气燃烧不稳定，应随时调节风煤气配比，如果燃烧持续不稳定，可以向空气管道中间（烧嘴中心）增加氧气助燃。

（6）炉温逐步提高后，根据炉内的燃烧情况和温度情况调节风煤气用量，严禁不完全燃烧，保持炉内微负压。

（7）炉体膨胀及金属结构的变形情况需要做记录。

结语

加热炉烘炉是将加热炉耐材中的两种水分在高温下去除，以保证耐材在后续使用过程中不会因高温蒸发而产生爆裂、坍塌和脱落，影响其使用寿命。对于烘烤的时间和温度控制，需要根据耐材检修部位、耐材使用量的大小和耐材特性制订不同的烘烤曲线，具体如下：