加熱爐技術(shù)協(xié)總體說明

1、1. 概述江蘇永鋼公司計(jì)劃新建一條130萬噸棒材生產(chǎn)線，需配套一座 220t/h （冷裝）步進(jìn) 梁式加熱爐，采用高爐煤氣雙蓄熱燃燒技術(shù)。本方案遵循的指導(dǎo)原則是：“先進(jìn)、實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)”。2. 買賣雙方負(fù)責(zé)本工程范圍的詳細(xì)敘述賣方詳細(xì)供貨內(nèi)容以附件03:設(shè)備材料清單為準(zhǔn)。賣方負(fù)責(zé)從上料臺(tái)架開始到出爐輥道為止的設(shè)備和電氣的設(shè)計(jì)。主要有加熱爐本體系統(tǒng)及爐底步進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加熱爐燃燒系統(tǒng)的設(shè)置、汽化冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、上料 臺(tái)架、上料輥道和出爐輥道等的設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)房、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加熱爐采用雙預(yù)熱蓄 熱技術(shù)，換向閥使用全功能隔斷型三通換向閥。加熱爐設(shè)計(jì)時(shí)要考慮有一定的富裕能力。 液壓、電氣控制包括P

2、LG交流調(diào)速系統(tǒng)主要元器件要選用代表國(guó)外先進(jìn)水平廠商的產(chǎn) 品。儀電控設(shè)計(jì)涵蓋整個(gè)爐區(qū)部分，從上料臺(tái)架開始到上料輥道為止。加熱爐采用高爐煤氣、空氣雙蓄熱燃燒技術(shù)，采用仿生六角形陶瓷蜂窩體。2.1. 設(shè)備的供貨、安裝2.1.1. 加熱爐設(shè)備的供貨、安裝賣方負(fù)責(zé)爐底步進(jìn)機(jī)械、懸臂輥道、緩沖擋板、水封槽、水梁、耐熱墊塊、風(fēng)機(jī)蓄 熱式燒嘴、三通換向閥、汽化冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等的供貨和安裝（其中汽 化冷卻補(bǔ)水系統(tǒng)由買方提供材料）。買方負(fù)責(zé)爐外設(shè)備的供貨和安裝。2.1.2. 電氣設(shè)備電氣控制設(shè)備全部由賣方供貨,買方負(fù)責(zé)安裝及施工。主要有：交流傳動(dòng)控制、順 控自動(dòng)化裝置（含上料系統(tǒng)電控制設(shè)備）等。2

3、.1.3. 儀控設(shè)備壓力、溫度、流量的測(cè)量裝置、調(diào)節(jié)閥等、完整的儀表自動(dòng)化裝置，鋼坯的測(cè)長(zhǎng)全 套設(shè)備全部由賣方供貨（入爐鋼溫測(cè)量用測(cè)溫儀、蒸汽流量計(jì)、氮?dú)饬髁坑?jì)及壓力表及 變送器由買方提供），買方負(fù)責(zé)安裝及施工。2.1.4. 自動(dòng)化控制系統(tǒng)自動(dòng)化（含PLC通訊、顯示、工業(yè)攝像頭等）系統(tǒng)由 賣方供貨,買方負(fù)責(zé)安裝及 施工。軟件編程和調(diào)試由 賣方負(fù)責(zé)。上述所有設(shè)備安裝的主輔材由買方供貨；安裝用地腳螺栓、螺母、墊片、電纜、橋 架、電線、引壓管等由買方供貨安裝；安裝后的設(shè)備涂裝由買方負(fù)責(zé)；所有設(shè)備的卸車、 倒運(yùn)、轉(zhuǎn)場(chǎng)、裝車等均由買方負(fù)責(zé)。2.2. 鋼結(jié)構(gòu)供貨制作安裝（含裝出料爐門）爐下部、上部、頂部鋼

4、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由 賣方負(fù)責(zé)，供貨、制作、安裝由 買方負(fù)責(zé); 進(jìn)出料側(cè)鋼結(jié)構(gòu)及固定在它上面的耐熱鑄鋼件、進(jìn)出料側(cè)水冷梁等的設(shè)計(jì)由賣方負(fù)責(zé)，供貨制作安裝由 買方負(fù)責(zé);爐區(qū)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)、樓梯、走道、欄桿等的設(shè)計(jì)由 賣方負(fù)責(zé)，供貨、制作、安裝由 買方負(fù)責(zé)；爐區(qū)所有介質(zhì)管道，主要有：燃燒系統(tǒng)（含點(diǎn)火系統(tǒng)）的風(fēng)管、煤氣管道、水冷 系統(tǒng)管道、通風(fēng)、壓縮空氣、氮?dú)夤艿?、液壓?rùn)滑系統(tǒng)管道等的供貨制作安裝均由買方負(fù)責(zé)；所有介質(zhì)管道的加強(qiáng)筋、加強(qiáng)板、支架、吊架等的供貨制作安裝均由買方負(fù)責(zé);管道的保溫包扎由買方負(fù)責(zé)供貨及施工;所有管路系統(tǒng)的管道附件及輔材均由 買方負(fù)責(zé) 供貨安裝；（包括所有通徑的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥、防爆裝置、伸縮節(jié)

5、等管道附件、取樣管路， 以及法蘭、墊圈、墊片、螺栓等輔材均由 買方供貨安裝）。設(shè)計(jì)由賣方負(fù)責(zé)。鋼結(jié)構(gòu)的涂裝由買方負(fù)責(zé)。2.3. 耐火材料的供貨施工及烘爐爐子本體、爐頂?shù)鹊哪突鸩牧显O(shè)計(jì)由 賣方負(fù)責(zé)，供貨施工由買方負(fù)責(zé);水梁、立柱、爐門、風(fēng)機(jī)、燒嘴等熱工設(shè)備的耐火（含保溫）材料的供貨施工由 買方負(fù)責(zé)；固定、連接耐火（含保溫）材料的錨固釘、錨固鉤、吊鉤、錨固磚等錨固裝置供 貨施工均由買方負(fù)責(zé);烘爐、開爐指導(dǎo)及烘爐器具由賣方負(fù)責(zé)，買方僅提供作為烘爐用的燃料。24蓄熱式燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供貨安裝蓄熱式燃燒系統(tǒng)由賣方負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、供貨。相應(yīng)的熱工設(shè)備主要有：蓄熱式燒嘴、換 向閥、助燃風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃燒系統(tǒng)的氣動(dòng)調(diào)

6、節(jié)閥、孔板等。施工及安裝由買方負(fù)責(zé)。2.5. 土建部分設(shè)計(jì)及施工加熱爐的土建部分設(shè)計(jì)及施工主要包括加熱爐基礎(chǔ)及公輔設(shè)施的土建工程，如：電 控室、操作室、液壓站、泵房及有關(guān)的設(shè)備基礎(chǔ)等。賣方提供條件圖,買方負(fù)責(zé)施工圖設(shè)計(jì)及施工；2.6. 調(diào)試設(shè)備的單機(jī)調(diào)試由設(shè)備 供貨方負(fù)責(zé);爐區(qū)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試由買方組織,賣方實(shí)施。3. 設(shè)計(jì)條件如有不能滿足下列生產(chǎn)能力要求的，賣方應(yīng)負(fù)責(zé)改進(jìn)。額定加熱能力：220t/h （冷裝標(biāo)準(zhǔn)坯）鋼坯加熱質(zhì)量：水印溫差w 30 E單位能耗：冷裝w 1.05GJ/t。賣方所選用材料及鋼結(jié)構(gòu)制作要求、尺寸等，應(yīng)以買方審核過的施工圖為準(zhǔn)；賣 方制作過程中，如發(fā)現(xiàn)圖紙有誤或不合理，應(yīng)積極

7、配合進(jìn)行修改，但修改方案應(yīng)得到買 方認(rèn)可；賣方所選用材料應(yīng)有材料合格證和質(zhì)量保證書、嚴(yán)禁用不合格材料；賣方所選用的爐子系統(tǒng)中所有關(guān)鍵“設(shè)備”及“材料”的選用，應(yīng)提供23個(gè)廠家，并得到買方的認(rèn)可。賣方制作安裝過程中須接受買方的監(jiān)督，賣方應(yīng)給以積極配合。賣方在投標(biāo)文件中對(duì)燃燒系統(tǒng)、爐體、機(jī)械液壓系統(tǒng)、儀電系統(tǒng)等要有詳細(xì)的方 案、主要設(shè)備選型及清單。4. 加熱爐技術(shù)措施根據(jù)用戶條件，加熱爐采用低熱值的純高爐煤氣作為燃料。為滿足加熱工藝要求，必須采用蓄熱式燃燒技術(shù)，將空、煤氣同時(shí)預(yù)熱到1000 r左右，滿足加熱溫度的要求。蓄熱式燃燒技術(shù)還具有提高產(chǎn)量、改善加熱質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本和減少環(huán)境 污染等

8、諸多眾所周知的優(yōu)點(diǎn)。4.1. 本加熱爐主要技術(shù)特點(diǎn) 采用爐內(nèi)懸臂輥道側(cè)進(jìn)側(cè)出的上下加熱步進(jìn)梁式加熱爐， 以提高鋼坯加熱溫度均勻性和表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)主要技術(shù)特點(diǎn)：采用蓄熱式高溫燃燒技術(shù)采用我公司專有技術(shù)六角型蜂窩蓄熱體，將空、煤氣預(yù)熱到1000C左右，其蓄熱體的使用壽命在一年以上。蓄熱式燒嘴在爐長(zhǎng)方向分三段供熱，三段爐溫自動(dòng)控制，對(duì)側(cè)換向。上下加熱可 手動(dòng)調(diào)節(jié)。采用全功能隔斷型二位三通空氣、煤氣換向閥順序換向，換向時(shí)間 0.5-1 分鐘。 換向閥動(dòng)作時(shí)間小于 1 秒。爐壓波動(dòng)小， 空、煤氣管路流量變化小更利于爐溫自動(dòng)控制。高溫段采用G-XNiCr28W耐熱墊塊、低溫段采用ZGCr25Ni20耐熱

9、滑塊，使用壽命 長(zhǎng)，鋼坯黑印低。采用雙層框架斜坡雙滾輪式步進(jìn)機(jī)械，全液壓驅(qū)動(dòng)。設(shè)有可靠的防跑偏裝置。實(shí) 現(xiàn)易于安裝調(diào)試、運(yùn)行可靠和跑偏量極小的目的。采用步進(jìn)梁交錯(cuò)技術(shù)，可消除傳統(tǒng)直線形式步進(jìn)梁與鋼坯接觸點(diǎn)位置始終不變而 形成較大水冷“黑印”的缺點(diǎn)。交錯(cuò)步進(jìn)梁可使“黑印”溫差降至 15-20r。采用對(duì)齊推鋼機(jī)把鋼坯在入爐輥道上推正，減少鋼坯在爐報(bào)偏量。加大了液壓系統(tǒng)能力，使得步進(jìn)周期縮短到 28s，并通過優(yōu)化爐區(qū)平面布置及設(shè) 備性能、優(yōu)化順控程序等手段保證生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)坯時(shí)出鋼周期達(dá)到36s。采用先進(jìn)、適用、可靠的基礎(chǔ)自動(dòng)化控制。4.2. 加熱能力的技術(shù)策略 加熱爐的設(shè)計(jì)能力需要具有一定潛力。本方案按

10、照冷裝額定產(chǎn)量 220t/h 進(jìn)行供熱負(fù)荷設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上增加了20 %的富裕系數(shù)。 采用蓄熱式燃燒技術(shù)燃用高爐煤氣，對(duì)于大型寬加熱爐來說，采用空煤氣完全隔開布置的燒嘴，既可保證燒嘴有較大的供熱能力，又能實(shí)現(xiàn)爐前上下及單個(gè)燒嘴能力靈 活自如地進(jìn)行調(diào)節(jié)， 可以確保加熱爐高產(chǎn)、 低耗、同時(shí)沒有相互竄氣的可能， 十分安全?？諝?、煙氣管路的設(shè)計(jì)要留有充分的余地，鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的選擇留有足夠的富 余能力。提高蓄熱溫度，加大蓄熱體的裝載量，提高蓄熱體的比表面積，從而提高空煤氣 預(yù)熱溫度，本加熱爐的蓄熱體總量在 45吊以上。蓄熱體采用六角型仿生蜂窩蓄熱體，確保不堵塞，確保使用壽命 1 年以上。 換向閥采用

11、全功能隔斷型二位三通換向閥，使得整個(gè)燃燒系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠。換 向閥及燒嘴蓄熱體可在線檢修維護(hù)。先進(jìn)可靠且完善的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)加熱爐燃燒系統(tǒng)所有燒嘴排煙溫度、換向 閥、爐壓全面進(jìn)行監(jiān)控及保護(hù)，對(duì)燒嘴蓄及換向閥及時(shí)在線監(jiān)測(cè)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。4.3. 爐膛壓力控制策略目前，國(guó)內(nèi)大型空煤氣雙蓄熱加熱爐普遍存在爐壓過高，或爐壓不穩(wěn)定問題，此種 狀況尤其在側(cè)進(jìn)側(cè)出的加熱爐或冷裝高負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)尤為突出， 過高爐膛壓力將燒壞爐子 的裝出鋼設(shè)備及基礎(chǔ)，降低爐體壽命，嚴(yán)重影響爐子的正常操作。為此，本方案設(shè)計(jì)將爐膛壓力有效控制在 15±5Pa。采用全功能隔斷型大型二位三通換向閥實(shí)現(xiàn)換向，可解決換向瞬間

12、的壓力波動(dòng)， 一般波動(dòng)在 5Pa 左右。燒嘴設(shè)計(jì)蓄熱體的裝載量留有足夠的余量，避免蓄熱式燒嘴排煙溫度過高而影響 爐壓的正?？刂?。引風(fēng)機(jī)及排煙管道的能力，留有足夠的調(diào)節(jié)余地。 換向閥性能優(yōu)越，有很好的嚴(yán)密性，保證不短路，避免少部分空、煤氣直接從換 向閥被引入煙道，影響排煙。4.4. 節(jié)能措施采用雙蓄熱方式，空煤氣雙雙蓄熱至 1000C以上，實(shí)現(xiàn)極限預(yù)熱回收。 采用全功能隔斷型大型二位三通換向閥，減少換向時(shí)的的煤氣損失。采用澆注料整體爐頂和帶復(fù)合層爐墻結(jié)構(gòu)，最大限度減少爐體散熱損失。正常使 用條件下爐子整體壽命不低于 5 年，爐頂表面溫度和爐墻表面溫度均應(yīng)低于部頒標(biāo)準(zhǔn)加熱爐爐底水管采用汽化冷卻采用

13、適當(dāng)間距支撐梁立柱及水管縱梁結(jié)構(gòu)，合理布置支撐梁和立柱，盡量減少水 冷構(gòu)件的表面積，對(duì)支撐梁和立柱采用耐火纖維毯和高強(qiáng)澆注料雙層絕熱，以節(jié)約用水 和減少冷卻水的吸熱損失。優(yōu)化配置爐門，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做到開啟靈活，關(guān)閉嚴(yán)密，減少爐氣外溢和冷風(fēng)吸入的 熱損失。5. 加熱爐主要尺寸側(cè)進(jìn)側(cè)出蓄熱式步進(jìn)梁式加熱爐主要尺寸為：爐子總長(zhǎng)度： 33128mm 爐子有效長(zhǎng)度： 31640mm爐子內(nèi)寬：13000mm爐子外寬：14008mm2 有效爐底面積：31.64 X13.0=412.1m上爐膛高度：1600mm下爐膛高度：2200mm6. 爐子技術(shù)性能爐型爐內(nèi)輥道側(cè)進(jìn)料、輥道側(cè)出料，雙蓄熱步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐加熱鋼

14、種鋼坯規(guī)格碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、冷 墩鋼、管坯鋼等。坯料規(guī)格：1502 1802 x 12000mm （標(biāo)準(zhǔn)坯）;22150 180 x 6000mm裝爐溫度 鋼坯出爐溫度： 額定產(chǎn)量 爐底強(qiáng)度 燃料種類 燃料熱值 額定單耗 額定燃料消耗量 最大燃料消耗量 額定空氣量 額定煙氣量 空氣預(yù)熱溫度 煤氣預(yù)熱溫度 爐前空氣壓力 爐前煤氣壓力 冷卻水壓力 冷卻水耗量常溫950 1200 E冷裝 220t/h （標(biāo)準(zhǔn)坯）冷裝 578kg/m2h，高爐煤氣3200 3400kJ/Nm3 （ 取 780Kcal/Nm3）1.05GJ/t70750Nm3/h90000Nm3/h49500Nm3/h113200Nm3/h蓄熱式燒嘴950-1050 C蓄熱式燒嘴950-1050 C三 7000Pa5000 8000Pa=0.4Mpa凈環(huán)水 100t/h ，