傳統(tǒng)鍛造加熱爐熱能轉(zhuǎn)化率低,能耗高,具有很高的節(jié)能潛力,關(guān)于鍛造加熱爐的節(jié)能措施,不能簡單重復(fù)以前的技術(shù)模式,需要應(yīng)用新的技術(shù)和發(fā)展成果,以下是鍛造加熱爐的節(jié)能措施:
一、用蓄熱式燃燒系統(tǒng)
鍛造加熱爐采用蓄熱式燃燒系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
l)爐膛溫度均勻性好:采用無焰燃燒技術(shù),使燃料分散到爐膛廣大的區(qū)域中燃燒,避免局部溫度過高; 燒嘴的煤氣、空氣均以很商的速度噴到爐內(nèi), 實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)氣氛的攪動,從而達(dá)到爐溫均勻化的目的。
2)燒嘴壽命長, 可維護(hù)性高
蓄熱鍛造爐采用耐高溫蓄熱體,由千抗熱沖擊能力強(qiáng),耐火 度高 ,壽命長。蓄熱體檢修周期平均約一年。檢修時(shí),在 去掉其中灰和粉塵,板結(jié)部分,小尺寸,大大節(jié)省運(yùn)行成本。蓄熱燒嘴的煤氣噴管采用特殊的設(shè)計(jì),選擇合適的安裝位置、特殊的密封結(jié)構(gòu)、用一次風(fēng)冷卻、改進(jìn)燒嘴磚結(jié)構(gòu)等措施,大大提高了其使用壽命。而同類型的國外的茬熱燒嘴,由千設(shè)計(jì)上的缺陷,存在燒嘴的煤氣噴管使用短的缺陷。
3)低 NOx 排放特性:燒嘴采用無焰燃燒技術(shù),爐溫均勻,且具有低NOx排放特性,由于單耗低,燃 料消耗少,CO2 生成量少。
4)該燒嘴結(jié)構(gòu),既 可以用做蓄熱燒嘴,又可以當(dāng)普通燒嘴使用,不需 設(shè)置烘爐燒嘴
5)采用PLC控制技術(shù),具有很高調(diào)節(jié)比,各段的調(diào)節(jié)比可達(dá) 1:10, 滿足工藝多樣性的要求。
二、煙氣余熱回收系統(tǒng)
近些年來我們對于鍛造加熱爐煙氣余熱回收節(jié)能利用技術(shù),降低排煙溫度回收余熱, 技術(shù)成熟可靠且擁有技術(shù)保障。 鍛造加熱爐綜合熱效率明顯提高。
三、脈沖控制系統(tǒng)
脈沖控制系統(tǒng)應(yīng)用在熱處理控制上, 由該控制模式諸多優(yōu)點(diǎn),并獲得了很大的技術(shù)進(jìn)步。脈沖燃燒系統(tǒng)可以獲 得穩(wěn)定的火焰長度和爐內(nèi)氣氛。脈沖燃燒系統(tǒng)應(yīng)從燒嘴層次、溫度控制區(qū)和壓力控制區(qū)層次。
l )燃燒設(shè)備層次
要求參與脈沖控制燒嘴火焰溫度均勻、調(diào)節(jié)靈活、結(jié)構(gòu)緊湊; 脈沖閥門泄漏率低、壽命長、溫度可靠,同時(shí)脈沖閥開啟和關(guān)閉速度得到有效控制,實(shí)現(xiàn)柔性開啟和關(guān)閉,平滑脈沖過程。
2) 溫度區(qū)層次
對于鍛造加熱爐采用側(cè)燒嘴,燒嘴組成一個(gè)溫度控制區(qū),成排單獨(dú)切斷,靈活性強(qiáng)。適應(yīng)冷熱裝、多品種、待軋正常轉(zhuǎn)化等要求。由千溫度區(qū)的細(xì)化,提高爐溫控制,特別適合不銹鋼加熱工藝對爐溫控制度高的要求。
3 ) 流盤控制區(qū)層次
國外爐子公司在應(yīng)用脈沖燃燒系統(tǒng)時(shí),對脈沖過程中流螢控制盒空燃比的 調(diào)整不夠重視,主要表現(xiàn)為空燃比控制不準(zhǔn)確、對煤氣熱值波動適應(yīng)性差、不能差異化控制各爐段的空燃比等。
我們認(rèn)為國內(nèi)鋼鐵廠煤氣系統(tǒng)存在煤氣熱值波動大,煤氣管道流通斷面發(fā)生變化,流量控制和檢測需要和脈沖控制系統(tǒng)結(jié)合,對脈沖控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行修正和調(diào)整,從而達(dá)到準(zhǔn)確控制空燃比的目的。
4 ) 壓力控制區(qū)層次
壓力控制區(qū)層次分為兩部分爐壓控制盒管道壓力控制。通過平穩(wěn)控制燒嘴的脈沖,通過錯(cuò)時(shí)開啟和關(guān)閉燒嘴,優(yōu)化燒嘴控制時(shí)序,避免燒嘴啟動對爐壓和 管道的沖擊。應(yīng)用脈沖控制系統(tǒng)后, 能夠使燃燒系統(tǒng)數(shù)字化、準(zhǔn)確化, 并很好地進(jìn)行自動化控制。
四、PLC 控制系統(tǒng)
鍛造加熱爐二級系統(tǒng)包括爐區(qū)的生產(chǎn)管理和對鋼蚽的優(yōu)化控制, 通過熱工數(shù)學(xué)模型反映鋼還在爐內(nèi)的加熱狀況,實(shí)時(shí)計(jì)算板還加熱時(shí)在爐溫度分布,并根據(jù)當(dāng)前的加熱狀況控制加熱方式,使板還出爐時(shí)獲得理想的溫度值,同時(shí)通過延遲、待軋策略的實(shí)現(xiàn),平穩(wěn)地控制待軋過程中爐溫控制,提高板還的加熱質(zhì)量,節(jié)省能源。系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)·
1)適應(yīng)性廣,可以根據(jù)不同的爐型進(jìn)行模型計(jì)算;
2)控制度高,鋼坯出爐溫度均勻;
3)適應(yīng)不同的生產(chǎn)狀態(tài),如鋼種變化、規(guī)格變化、熱裝溫度變化,產(chǎn)覓變 化等,能夠進(jìn)行自動調(diào)整, 降低能耗;
4)提高金屈收得率,根據(jù)加熱狀況,采用不同的控制方式,減少鋼還脫碳和氧化;
5) 與脈沖控制系統(tǒng)結(jié)合,動態(tài)調(diào)整加熱區(qū)的長度,當(dāng)爐子在低產(chǎn)覺, 熱裝溫度較禹時(shí),二級確定合理的加熱區(qū)長度后,關(guān)閉部分加熱段燒嘴,以節(jié)省燃料。二級控制系統(tǒng)能夠智能化操作鍛造加熱爐,根據(jù)軋線生產(chǎn)和入爐蚽料的狀況, 優(yōu)化爐溫、爐內(nèi)氣氛和加熱區(qū)長度,實(shí)現(xiàn)節(jié)能和降低燒損,減少人為因素的影響;
6) 氧化燒損管理:根據(jù)爐內(nèi)氣氛的檢測結(jié)果,自動控制各段氣氛,預(yù) 報(bào)爐內(nèi)還料氧化和脫碳層深度。對爐內(nèi)各段的空燃比進(jìn)行差別性控制。在溫度控制策略上, 采用措施,近可能使蚽料溫度盡可能晚地達(dá)到出爐條件, 減少氧化燒損。采取這些措施后,可減少氮化燒損擾,提高經(jīng)濟(jì)效益。總之, 投入高水平的二級控制系統(tǒng)是一項(xiàng)節(jié)能途徑。