步進(jìn)梁加熱爐蓄熱式燒嘴改造

李磊

（山鋼股份濟(jì)南分公司中厚板廠，山東濟(jì)南 250101）

經(jīng)驗(yàn)交流

步進(jìn)梁加熱爐蓄熱式燒嘴改造

李磊

（山鋼股份濟(jì)南分公司中厚板廠，山東濟(jì)南 250101）

濟(jì)鋼中厚板廠針對(duì)3號(hào)加熱爐蓄熱式燒嘴由于煤氣泄漏、冒火、結(jié)構(gòu)不合理等原因?qū)е碌募訜崮芰档?、板坯加熱效果差?wèn)題，通過(guò)改變燒嘴的結(jié)構(gòu)和布置方式，并加強(qiáng)燒嘴與爐墻結(jié)合部位的密封，杜絕了燒嘴四周冒火現(xiàn)象，提高了加熱質(zhì)量。

加熱爐；蓄熱式燒嘴；優(yōu)化改造

1 前言

濟(jì)鋼中厚板廠3號(hào)加熱爐建成于2003年3月，

是國(guó)內(nèi)較早應(yīng)用蓄熱式燃燒技術(shù)的大型步進(jìn)梁式板坯加熱爐之一。加熱爐爐膛內(nèi)寬7.5 m，加熱爐有效長(zhǎng)度39.7 m，分成4段加熱。加熱爐設(shè)計(jì)加熱能力240 t/h（熱坯），160 t/h（冷坯），采用空煤氣雙預(yù)熱的蓄熱式燃燒技術(shù)，燃料為高爐、焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐混合煤氣。該加熱爐的空煤氣燒嘴采用上下組合的方式，

燒嘴自然疊加，在使用過(guò)程中逐漸暴露出3個(gè)方面的問(wèn)題：一是空煤氣燒嘴之間及燒嘴四周成為煤氣泄漏的主要部位，由于燒嘴四周冒火，被迫關(guān)閉或是關(guān)小一部分燒嘴，制約了爐子加熱能力的正常發(fā)揮，

對(duì)生產(chǎn)造成一定影響；二是由于燒嘴結(jié)構(gòu)原因，在燒嘴噴口區(qū)域易形成局部高溫，造成鋼坯表面氧化加劇，出爐鋼坯經(jīng)過(guò)除鱗箱時(shí)氧化鐵皮除不干凈，繼而導(dǎo)致鋼板因麻點(diǎn)缺陷改判，影響鋼板表面質(zhì)量；三是空、煤氣燒嘴為一上一下布置，空煤氣混合不勻，影響煤氣的燃燒效率，檢測(cè)排煙氣體，其CO含量達(dá)到10.6%。

2 燒嘴存在問(wèn)題分析

經(jīng)過(guò)檢修及現(xiàn)場(chǎng)觀察分析，得知燒嘴出現(xiàn)問(wèn)題是由以下原因造成的：

1）空氣燒嘴和煤氣燒嘴是上下疊放，之間沒(méi)有密封措施，當(dāng)燒嘴高溫端殼體與燒嘴鋼殼之間出現(xiàn)裂縫時(shí)，導(dǎo)致空煤氣燒嘴蓄熱室串聯(lián)，空煤氣混合后直接在燒嘴內(nèi)部燃燒，火焰從裂縫處冒出。

2）由于燒嘴四周與爐墻立柱之間的距離太小，導(dǎo)致燒嘴鋼殼與爐皮鋼板沒(méi)有滿焊，留有縫隙。

3）燒嘴高溫端殼體（重新澆注）與原有的低溫端殼體或燒嘴鋼殼內(nèi)襯之間產(chǎn)生裂縫，煤氣沿?zé)熹摎づc爐皮鋼板縫隙竄出，遇到外界空氣著火。

4）燒嘴鋼殼所使用的鋼板偏薄，邊角處容易出現(xiàn)裂縫。

5）燒嘴鋼殼內(nèi)襯所使用的耐火材料材質(zhì)等級(jí)較低，不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況的需要，容易出現(xiàn)裂縫。

6）在整體澆注燒嘴高溫端殼體和爐墻的時(shí)候，沒(méi)有合理設(shè)置膨脹縫，導(dǎo)致?tīng)t墻在燒嘴附近出現(xiàn)裂縫，使空氣和煤氣有提前混合的可能。

7）燒嘴前火焰灼亮，直接灼燒鋼坯表面，坯料加熱不均勻，容易造成局部溫度過(guò)高或過(guò)低，造成一次除鱗效果較差。

3 改造方案

1）改變空煤氣燒嘴的布置方式，由上下組合式改為左右組合式，從而減少空煤氣燒嘴串氣及煤氣泄漏的可能性，并能降低火焰強(qiáng)度，避免在燒嘴噴口區(qū)域形成局部高溫，消除鋼坯表面氧化加劇及除鱗困難現(xiàn)象。

2）改變燒嘴結(jié)構(gòu)?？紤]到3號(hào)加熱爐爐墻立柱的尺寸和為了使2、3號(hào)加熱爐燒嘴擋板磚能夠通用，重新設(shè)計(jì)了燒嘴的組成結(jié)構(gòu)和外形圖（如圖1所示）。燒嘴磚與燒嘴殼體內(nèi)襯整體成型澆注，提前預(yù)制，采用高等級(jí)材質(zhì)的澆注料；鋼殼厚度由6mm增加到12mm，鋼殼內(nèi)襯采用“重質(zhì)澆注料＋高純型纖維毯”的復(fù)合結(jié)構(gòu)；高低溫側(cè)擋板磚均采用耐火材料制作，有一定的蓄熱作用；裝球孔設(shè)在蓄熱式頂部中央，并且增加了裝球孔容量和擋板頂部盲區(qū)，從而防止蓄熱球在燒嘴內(nèi)部溫度升高后下沉，導(dǎo)致介質(zhì)流通短路；為了保證空煤氣在爐內(nèi)能夠充分混合和燃燒，空氣、煤氣燒嘴噴口呈45°夾角向外側(cè)傾斜。

3）燒嘴殼體與爐墻之間的密封。燒嘴鋼殼伸進(jìn)爐皮鋼板100mm，在燒嘴鋼殼四周焊上不銹鋼錨固鉤，燒嘴周?chē)?00mm內(nèi)爐墻不設(shè)保溫層，使燒嘴殼體爐墻耐火材料之間結(jié)合緊密，燒嘴殼體內(nèi)外側(cè)與爐皮鋼板滿焊，解決了煤氣泄漏導(dǎo)致的漏火問(wèn)題。

TG307

B

1004-4620（2014）04-0074-01

2014-04-08

李磊，男，1981年生，2004年畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)金屬材料工程專業(yè)?，F(xiàn)為濟(jì)鋼中厚板廠3500工序機(jī)動(dòng)科助理工程師，從事熱能工程、加熱爐維護(hù)工作。