日照某钢铁公司H型钢厂双蓄热步进梁式加热炉大修技术方案

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摘 要：日照某钢铁有限公司的双蓄热步进梁式加热炉存在若干问题，需要大修，我公司根据其步进式加热炉的问题，做出了技术改造方案。

关键词：大修；改造方案

一、概述

我公司收到日照某钢铁有限公司的传真，传真里提到目前步进式加热炉存在的若干问题：

⑴加热能力不足；

⑵炉墙内倾；

⑶烧嘴砖设计问题；

⑷烧损严重，平均每天出氧化铁皮7～8吨；

⑸烧嘴四周窜火；

⑹炉顶扼流拱发红；

⑺活动梁立柱串动；

⑻水梁立柱温度过高，2006年4月28日出现52℃的高温；

根据以上问题的提出和最近的生产统计，现将以上问题的解决方案说明如下：

二、关于以上问题的分析

⑴关于加热能力不足；

根据2011年3～5月份的生产统计：

日照某钢铁有限公司H型钢厂三月份轧机轧坯为81373.8吨；四月份轧机轧坯为85156.399吨；五月份轧机轧坯超过90000吨，其中五月份最高小时产量高达185t/h；以上三个月的生产数据是轧机的轧制量，还不包括第一架轧机故障后的回炉钢；根据以上三个月的生产统计，目前日照钢铁有限公司H型钢厂步进梁式加热炉已经具备年产110万吨的生产能力。加热炉原设计能力为最大120t/h，所以加热炉目前生产能力不足是相对于日照钢铁有限公司H型钢厂明年生产规模150万吨、单台炉子要具备年产130吨的能力不足，目前加热炉的生产能力已超过了原设计能力。

⑵关于炉墙内倾

炉墙内倾在其它工程中很少出现，炉墙内倾我个人认为原因有以下两个：

A：加热炉烧嘴四周在加热炉投产一年后有四周冒火现象，在处理烧嘴四周冒火时，采用压浆机压浆密封对炉墙造成很大的损害，简单计算如下：根据压浆时的工况，压浆时以工作压力2.5kg/cm2计算，炉墙每平方米要承受25吨的压力，烧嘴四周的锚固砖或者焊接的挂钩必坏无疑，这是造成炉墙内倾的根本原因。

B：加热炉燃料中添加大量的转炉煤气，在生产过程中出现多次“放炮现象”，由于上部钢结构为框架结构，结构强度较大，炉墙相对钢结构而言较为薄弱，煤气烧嘴内部放炮对炉墙的损害不言而喻。

⑶关于炉顶问题

炉顶均热段和加热段中间的“扼流拱”应该说是一个非常成熟的结构，但由于其结构复杂，施工时在和炉墙接触的部位支模和留缝较困难，该处的密封不很好处理，因此施工时不精心施工，生产时该处漏气可能存在，再加上“扼流拱”设计就没有轻质料覆盖，因此，日照钢铁公司提出的该处发红应该是情理之中的事情。

⑷关于活动梁支撑窜动

活动梁支撑柱上下窜动，应该是活动梁立柱焊接在平移框架上的三个定位块开焊造成，开焊的位置要么在平移框架上，要么在水梁上，所以处理该问题只要在停车时都以进行。

⑸关于氧化烧损严重问题

氧化烧损严不严重只要仔细算一下就知道了，目前H型钢加热炉目前月产9万吨，每天从落渣管内落下的氧化铁皮为7～8吨（其中还携带了自连铸到加热炉区所产生的氧化铁皮），加热炉日产3000吨，按此计算，加热炉氧化烧损率仅为0.26%，氧化铁皮可能没有完全流出来，但是我可以肯定地告诉大家，本加热炉氧化烧损离我们承诺的氧化烧损率1%还差得远。

⑹水梁温度高

加热炉水梁水冷共12个循环回路，南侧6个，北侧6个，业主介绍北侧有一个回路回水温度高（52℃），该回路温度高在前期曾出现过，主要是立柱末端有堵塞现象，前次处理时从水梁立柱末端清除不少的泥沙而不是施工垃圾，该处的泥沙清理后，该立柱的水温立刻就降下来了。至于泥沙的来源我们暂不分析，处理该问题即化不很多钱也不费很多事，等下次停车检修时冲洗以下就可以了。顺便在这里说明一下，加热炉循环水泵前的过滤器内的滤网要定期更换和情理，同时要对水质按规范定期化验，目前夏天来临，水温较高，循环水池内定期掺入除藻剂是不可少的。

三、加热炉大修改造方案

总结日照某钢铁有限公司传真里提到目前H型钢加热炉存在的8个问题：最根本的问题是加热炉的生产能力不能满足目前轧机高速生产的需要和烧嘴四周冒火两个问题，烧嘴四周冒火与型钢厂前期生产不顺，频繁开炉和停炉有密切关系。

根据与贵公司的沟通与协商，日照钢铁有限公司H型钢厂单台加热炉要具备热装（700℃）130万吨的生产能力，根据这一情况对原加热炉进行改造。

加热炉的生产能力：

加热炉按年生产7200小时，年产130万吨计算，加热炉热装（700℃）小时产量要达到180吨，冷装能力要140t/h。

1. 炉底强度核算

加热炉有效长为： 28500mm

坯料宽度： 8000mm

钢压炉底强度： 614kg/m2

目前钢压炉底强度为614kg/m2，根据双面加热步进梁式加热炉的设计原则，614kg/m2的钢压炉底强度是能够实现的。

2. 改造的思路：

加热炉的长度能满足热装年产130万吨后，加热炉能不能生产出钢来就完全要看供热负荷和蓄热式燃烧系统的排烟能力了。本次加热炉大修改造的一个主要思路是增加加热炉的烧嘴数量，增大单个烧嘴的供热和排烟能力，满足轧机生产能力和降低排烟温度和炉膛压力。

3. 改造内容

（1）供热

A：增加烧嘴数量：

目前日照钢铁有限公司H型钢厂步进梁式加热炉中间的点火烧嘴，已经全部拆除了，利用该两处的空间布置6个烧嘴，其中一处的检修门保留；

加热炉予热段目前仍有一个空柱距，在这个空柱距内布置4个烧嘴；

这样整个加热炉增加烧嘴数量10台，共增加5个供热燃烧单元。

原加热炉总共有30个燃烧单元，改造后燃烧供热单元数量增加17%

B：增加每个燃烧单元的供热能力

根据加热炉目前的钢结构（单双柱混合），柱距有效空间为1035mm，烧嘴宽度上增加已经没有空间，高度上现在加热段煤气下加热蓄热箱铁壳总高度为1140mm（钢板开孔高度），应该说还具有增大能力的可能，均热段原配置烧嘴能力就比加热段的少，高度上空间更大些。通过增大烧嘴供热单元的能力，加热炉可具有比目前供热能力增加30%以上的能力。

C：改造后的加热炉总供热负荷比目前要提高30%以上。目前加热炉的热装平均生产能力按150t/h，加热炉本次改造后，可达到平均小时产量热装180吨（热装700℃），实现年产单炉130万吨的能力。

（2）管道系统

根据以上供热能力配置，原进车间的主煤气管道为？椎1320mm基本可满足要求。原各段的煤气段管也基本可满足要求。原进车间的主空气管道为？椎1220mm基本可满足要求，空气段管也基本能满足要求；原设计煤气废气和空气废气管道炉前的段管偏细，本次改造需更换。

（3）蓄热式烧嘴

全部更新，烧嘴供热能力变大。

（4）旋瓣三通阀

根据设计全部更换为双关三通阀，避免阀瓣易脱落，阀板连接轴容易断裂的问题。

本方案设计空气烧嘴上、下共用一个双关三通阀，煤气每个烧嘴配套一个双关三通阀。

（5）炉顶和扼流拱

蓄热式燃烧烟气为横向流动，在这里扼流拱起热屏蔽作用，为了加热炉能够最大限度地布置烧嘴，把炉顶扼流拱取消。前部加热炉炉顶全部变为平直结构。予热段的炉顶压下部分向炉尾平移1405mm，为烧嘴安装提供空间。

（6）炉墙

A：炉墙的拆除

炉墙拆除时要确保炉顶和施工人员的安全，炉墙拆除时，加热炉炉顶务必要用钢模板和型钢将炉顶可靠撑起，炉墙施工完毕后拆除钢模板。

B： 加热炉两侧墙的更换

加热炉两侧墙全部更换，一是为了烧嘴安装，二是解决烧嘴密封问题。侧墙浇注时务必分层浇注，每次浇注高度不得大于600mm，浇注工作层在锚固砖中心线附近，确保浇注料和锚固砖的结合。烧嘴四周的浇注时，前次浇注的工作面，距烧嘴砖下平面200mm左右，再次浇注高度要保证振动烧嘴底部振实，浇注高度至烧嘴中心线以附近。

为安装烧嘴予热段3#-4#之间的炉墙抬高。

（7）钢结构

11#和19#钢立柱由双槽钢改为单工字钢，为烧嘴安装提供空间。

（8）恢复上次中休未实施的辅助烟道。

通过以上内容的实施，日照钢铁有限公司H型钢厂步进梁式加热炉备热装（700℃）年产130万吨的生产能力，可确保烧嘴冷端温度及炉压稳定在一个较低的水平，满足明年H型钢厂年产150万吨的生产计划（包含2#炉的产量）。