[发明专利]一种适用低热值高炉煤气加热特种钢的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业炉技术领域，特别涉及一种适用低热值高炉煤气加热特种钢的方法。

背景技术

能源是国民经济和社会发展的重要物质基础和保障。不断增长的能源消耗必然导致污染排放的增加，因此钢铁企业节能减排成了迫在眉睫的问题。过去钢铁企业生产的副产品高炉煤气由于其理论燃烧温度低，无法应用到轧钢加热炉，只能放散，低热值高炉煤气借助双蓄热燃烧技术可以达到较高的炉温，拓宽了应用范围，可以直接应用到轧钢加热炉，实现变废为宝，同时达到节能、环保的目的。双蓄热燃烧通过组织贫氧燃烧，扩展了燃烧区域，使得炉膛温度分布更均匀，并大大降低了烟气中NO_x的排放。

蓄热式燃烧技术起源于上世纪90年代，经过20多年的发展，该技术有了长足的发展，经多次升级换代，形式多样，应用范围也越来越广。随着钢铁行业冶炼技术的进步以及企业能源结构的调整，供给轧钢加热炉的燃料热值越来越低，中小钢铁企业供给轧钢加热炉燃料普遍是低热值高炉煤气，采用高炉煤气为燃料的加热炉必须采用双蓄热燃烧技术，才能达到较高炉温，满足钢坯加热。由于特种钢导热系数较小、低温塑性较差，所以坯料刚入炉必须防止800℃以下由于加热速度太快而造成的热应力内裂或断裂。部分特种钢铸态钢坯中存在碳化物偏析现象，它将严重影响特种钢产品的质量，会造成硬度不均匀或裂纹。因此钢坯轧制前的加热时，要求在1160～1200℃进行高温扩散，以使碳化物团块分散以及消除碳化物偏析，并能促使钢中氢气的析出，减少白点缺陷。特种钢有脱碳层时，其使用价值降低，使用寿命缩短，因而这类钢不允许有脱碳缺陷，而特种钢在炉内加热过程中恰恰容易产生脱碳现象。高炉煤气双蓄热式加热炉因烟气被全部利用使得无富裕烟气流向炉尾，所以对于加热一般钢种的双蓄热加热炉不设置预热段，整个加热炉几乎就是一个室式炉。这样的入炉温度在950℃以上，这样的入炉温度满足不了特种钢加热工艺需要。如果把第一加热段炉温设定值低于800℃，就会出现不稳定燃烧现象。因此，解决高炉煤气双蓄热技术与特种钢加热工艺之间的矛盾，是一个亟待解决的问题。这正是本发明内容所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用低热值高炉煤气加热特种钢的方法。解决了传统特种钢加热需使用高热值燃料的问题。

为解决上述技术问题，具体工艺步骤如下：

（1）在加热炉上采用空、煤气双蓄热燃烧控制方式，在炉尾留设炉尾烟道6、烟囱和4～6m长度的无烧嘴的预热段1，通过调节第一加热段2的段空烟调节阀13和段煤烟调节阀17，使进入空、煤气双蓄热上下分隔式蓄热式烧嘴7的烟气量由100%降到50%，其余50%的烟气沿纵向向后流到炉尾烟道6，经烟囱排到大气，并利用其余50%的烟气对特种钢入炉冷钢坯进行20分钟加热。

（2）在加热炉的第一加热段2采用顺序切断燃烧控制方式，从炉尾向炉头方向依次成对切断空、煤气双蓄热上下分隔式蓄热式烧嘴7，以提高空、煤气双蓄热上下分隔式蓄热式烧嘴7的火焰刚性和炉膛温度均匀性。第一加热段2每对空、煤气双蓄热上下分隔式蓄热式烧嘴7对应炉顶中心线处设置测温热电偶19，使未被切断的空、煤气双蓄热上下分隔式蓄热式烧嘴7火焰区的炉温处于800～1000℃范围内，从而实现稳定燃烧，并延长了加热炉的预热段1的长度。