脱模后的热钢锭或冷钢锭垂直放在炉坑中,上加炉盖,将钢锭加热至轧制温度的工业炉。
蓄热式均热炉 炉坑两端有蓄热室,预热空气和煤气,缺点是来回换向、温度不均匀,影响加热质量;特别是炉坑长度受温度差容许范围的限制,不能适应大钢锭、大轧机的要求。
换热式均热炉 中心供热换热式均热炉,炉坑内钢锭靠墙放置,烧嘴在炉底中央,火焰垂直向上。在炉坑两侧有换热器,预热空气。缺点是底部中心烧嘴及其围墙占用炉底面积,并易受钢锭碰撞和炉渣浸蚀;陶质空气换热器漏风严重。中国从60年代将许多这种均热炉改为上部四角供热的换热式均热炉,消除了中心烧嘴所带来的缺点,但结构较为复杂。
上部单侧供热的换热式均热炉,烧嘴在长方形炉坑一个端墙上,火焰呈U形,烟气由供热端烧嘴下面的排烟口排出,进入换热器。优点是单位主跨间的生产率高,可缩短运锭距离,适合于初轧机大型化的要求,是60年代以来国际上新建均热炉的主要炉型,中国新建的均热炉多为这种炉型。主要问题是较难保持沿炉坑长度上的温度均匀性,采用火焰长度和射程可调的烧嘴是解决这一问题的有效措施。
电均热炉 电热体为填充有焦炭的碳化硅槽。炉内的金属氧化率不超过0.2~0.3% (其他均热炉约为1%);如果使用保护气氛(加入少量煤气或重油),还可达到无氧化和无脱碳加热,用来加热某些特殊钢锭。
钢锭初轧前的加热与均热设备的设计。轧钢车间均热炉的炉膛为坑式,也称为坑式均热炉,其上部为活动炉盖,几个炉坑为一组,用钳式吊车从炉坑上口装出料。炉型多以供热方式划分,目前已趋于定型。各国广泛采用上部单侧烧嘴均热炉,50~60年代建造的炉底中心烧嘴式及其改进型(四角烧嘴式)也在使用。由于连铸技术的发展,自70年代中期以来,很少再新建初轧机和这种坑式均热炉。80年代出现薄板坯连铸连轧技术,厚50~60mm,长40~60m的薄板连铸坯在很长的辊底式均热炉内均热,这种均热炉可容纳2~3块连铸坯。
坑式均热炉设计的主要内容包括选定炉坑容量与尺寸、计算炉子产量与组数、确定均热炉车间布置以及节能措施等。炉坑容量与尺寸炉坑容量一般与炼钢钢水罐的容量相匹配,以方便钢号管理。炉坑尺寸按不同钢锭在坑内
布置图综合选定,钢锭间距要考虑钢锭受热均匀及吊车夹钳装取的要求。
炉子产量与组数根据加热的钢种,锭型尺寸和重量及其在年轧制量中所占的比例、热锭率及热锭温度,计算单坑年烧钢次数和年产量。炉子年有效工作时间除以平均烧钢周期为年烧钢次数。普通钢厂的均热炉年烧钢次数约1100~1500次,特殊钢厂的为700~900次。年烧钢次数乘以炉单坑平均装入量为单坑年产量。从炉子结构及布置考虑常以2~4个炉坑为一组,根据车间的年产量及单坑年产量计算炉子组数,取整数并预留1~2组。均热炉车间布置均热炉车间与主轧线的平面布置主要有T字形(垂直)和一字形(平行)两种。除外部条件要求外,主要考虑出炉钢锭至初轧机的运送时间应满足轧制节奏的要求。
主要节能措施均热炉的能耗一般用吨锭热耗(GJ/t)计算。影响吨锭热耗的主要因素是热锭率及热锭温度、炉子余热回收率及生产调度管理。较好的初轧厂均热炉热锭率为90%以上,热锭平均温度为880~900℃,助燃空气预热温度为500~600℃,吨锭热耗为0.71~0.92GJ/t。近年内采用钢锭液芯加热技术(即钢锭尚未完全凝固就进入炉内加热)、计算机控制等节能技术,均热炉吨锭能耗可降至0.2~0.6GJ/t。
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