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浅谈在工业炉上应用蓄热式燃烧技术
万力
(哈尔滨松江电炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150000）
科技论坛
摘要：在介绍不同工业炉上应用蓄热式燃烧技术的基础上，论述了儿种蓄热式氧钢加热炉的应用形式及优缺点，并指出存在的一些问题，进而在优化设计方面提出相应的建议。
关键词：蓄热式然烧技术；工业炉；应用
1蓄热式燃烧技术在不同炉型工业炉上的应用 1.1在推钢式连续加热炉上的应用
普线厂、中型厂和部分中板厂主要应用该炉型，以加热普钢和低合金钢等钢种为主，也同来加热优质碳素钢和高合金钢。而且存在三种各有优缺点的蓄热实现形式。（1)普线厂。因为没有特殊的加热要求，普线厂较多地采用集中蓄热和换向的方式，面且具有设备简单、可靠性强、方便操作的优点。（2)中板厂。固为钢的温度需要调节，中板厂自前主要采用蓄热烧嘴式，其换向的方式主要包括两种，即集中换向与分散换向。其中分散换向具有灵活的调节手段，能使中板加热的需要得到满足，但也有复杂的设备、难度较大的操作维护的缺点。(3)合金钢加热。主要是利用蓄热和常规两个烧嘴相结合的形式，其能够解决合金钢热裂等间题，但是常规系统的工况和蓄热之间相互干扰，使系统运行受到影响
1.2在步进式加热炉上的应用
主要应用于高线厂和小型连轧厂。采用的大多是外置蓄热装置式，包括集中蓄热、换向和分散蓄热、换向两种。它的特点是：应用最先进的换向组合，不但减少了换向时燥气的损失，而且确保了换向过程的安全。对相对分散蓄热和喷口布置进行优化后，保证了空间的燃烧，不存在炉内的局部高温和火焰盲区。
1.3在室式加热炉上的应用
室式加热炉主要包括室式锻造用加热炉，室式均热炉和室式热处理炉等。目前国内在这几种室式加热炉上应用蓄热式技术都取得了很好的效果。因为不是长期连续单台使用室式加热炉，所以开发应用蓄热式燃烧技术是比较适合的
1.4在钢包烘烤器上的应用
在钢包盖上安装蓄热式热回收装置，鼓风机、换向阅、排烟和燃料引入装置，把常规烤包烧嘴替换掉，用于烘烤钢包，这一技术具有 50%以上的节能效果、使烤包温度和均匀性提高、排烟污染减少等优点。但是目前要着力使设备造价降低，换向设备的可靠性提高。
1.5在钢管热处理炉上的应用
因为温度和供热量不高，主要采用董青石质陶瓷蜂窝体小型蓄热烧嘴，但这对控制温度方面的要求很高，
2蓄热式轧钢加热炉的几种应用形式 2.1蓄热烧嘴式加热炉
蓄热式烧嘴其有的特点是：燃烧器和回收蓄热室的余热装置集成为一体，配成一对类似于常规烧嘴的燃烧系统，各个蓄热式烧嘴都周期性地予以使用。通常情况下，一座炉子由多对蓄热式烧嘴为其供热。相关的资料显示，蓄热烧嘴式加热炉在国外被较为普通地采用，面且已经具备了非常成熟的蓄热技术。从使用的蓄热体材料方面来说，国外主要使用瓦砾、陶瓷蜂窝体、陶瓷球等，尤其是高度重视具有小巧结构的陶资蜂离体蓄热式烧端。国内主要使用陶资等窝体和陶瓷球两种蓄热体。近两年国内才开始将蓄热式烧嘴使用在大型加热炉上，并且适当改进了烧嘴的结构布置，主要是部分蓄热体埋进了炉增，使“皮厚囊小“的原有结构得到了改善。蓄热式烧嘴因为它多具有的调节灵活性，选择炉型的多样性，以及能够适应不同工艺的要求等优势和特点，在未来的发展中，成为蓄热式高温空气燃烧技术很重要的一种方式。特别是国内已有专利的单体自身蓄热烧嘴，因其简单的结构、很小的体积而竞争力更强，对于改造旧炉子其有节省投资的优点。
2.2集成式蓄热加热炉
集成式蓄热加热炉是国内较早应用的一种形式，其特点是蓄热
室安装在炉子的底部，同时在炉墙浇注喷口和通道，并与高效回收余热装置合为一体，构成同时具有排烟、供热和回收余热功能的集成式加热炉。它具有的优点是在炉体内集中了介质通道、蓄热室和喷口使外部高温管道占地减少，只进行简单的系统布置，设备体积和布署方式不限制加热能力，设计供热能力有很大的余增。因为简化了喷口，可以有多种选择进行喷口设计，从而使加热质量的需要得以满足。此外，因为换向控制和蓄热比较集中，在一定程度上限制了供热调节，使燃料供入压力比较大地影响加热能力。集成式加热炉尤其适合低热值的煤气，可以采用集中分段蓄热、换向和双预热。但是这一结构的加热炉，因为在炉墙内设置有煤气、助燃空气通道，所以其有较为复杂的内模结构，在进行浇注料施工的过程中具有较大的难度。所以采用复合炉体，整体进行滤注，为了使炉体的质量得到保证，可以选用募来石自流浇注料。因为具有高触变性的自流料浆体，不需在施工时振动，可自行流动、脱气、密实，所以在施工时产生的孔润和裂缝可以大大减少。此外，通过材料理化性能指标的提高，使炉体的热震稳定性得到很好的保证，重烧线的变化也很小，从而有效地保证了通道之间的密封性和炉体的整体性，避免了煤气泄蒲的事故发生
2.3外王蓄热器式加热炉
外王蓄热器式加热炉是一种处于集成式加热炉和蓄热烧嘴式加热炉之间的结构形式。其特点主要是：把蓄热室和高温通道设置在集成式加热炉的炉体外，使之与炉内喷口直接连接，从而形成外置蓄热系统，采用分段换向和相对集中的蓄热室。这样的结构形式引发了系统设计很多积极的变化，相比于前两种形式更加的灵活，首先，能够依照现场的需要对蓄热宰进行灵活的设计，同时增加上下蓄热室的调节手段。其次，喷口的设计和换向燃烧方式也更加灵活，以及喷口的燃烧组合更具多样性
3在设计蓄热式加热炉过程中应注意的问题 3.1优化蓄热室结构的参数
蓄热室结构参数的热力和阻力特性密切关系着介质压力、流量和换向时间，所以应该进行定量计算。
3.2优化炉体结构
加热炉采用填内通道集中蓄热方式的，很关键的步骤就是布置炉体的整体性、气密性和喷口，因为加热炉能否正常生产，能否取得理想的燃烧效果受其直接影响。因此对于蓄势式烧嘴而言，要更严格地要求蓄热室结构，要根据生产单位加热炉的具体炉睡尺寸，选择合适的蓄热箱结构和蓄热体材质与形状。
4结论
本文论述了在不同炉型的工业炉上应用蓄热式高温空气燃烧技术，分析了三种加热炉优点和缺点，从而得出结论：选择邸一种形式才能达到最优化的效果，要依据不同的炉型、燃料条件和加热工艺，并进行有针对性的设计，同时要多种选择换向阀和蓄热体结构及材料等核心设备。