[发明专利]基于MILD富氧燃烧的余热回收轧钢加热炉及其加热方法

权利要求书

1.基于MILD富氧燃烧技术的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，包括预热段、加热段、均热段，氧气主管，烟气主管，燃料主管和水蒸气调节装置，所述的预热段、加热段和均热段依次相连，所述的加热段设置若干段，包括加热一段，加热二段，……，和加热n段，所述的氧气主管，烟气主管和燃料主管分别与预热段、加热段和均热段相连，所述的水蒸气调节装置设置于烟气主管上；

所述的加热段与均热段均设有氧化剂烧嘴，所述的氧气主管上设有流量控制装置，所述的流量控制装置前端连接氧气进口，后端经若干个氧气支管分别接入加热炉的加热段和均热段中，具体与加热段和均热段的氧化剂烧嘴连接；所述的烟气主管通过若干个烟气支管对应与加热段和均热段的氧化剂烧嘴连接；

一种基于MILD富氧燃烧的轧钢加热方法，采用所述的轧钢加热炉，具体包括以下步骤：

步骤1，柔和燃烧：

开启基于MILD富氧燃烧技术的余热回收轧钢加热炉，由燃料喷口喷出预混燃料至加热炉，待炉温升至预热燃料自燃温度，钢坯置于加热炉内，向加热段和均热段内喷入氧化剂，所述的氧化剂成分包括O₂、CO₂和H₂O，进行钢坯加热，控制加热段内喷入O₂/CO₂/H₂O体积比为(25~28)：(65.8~69.5)：(7.2~7.5)，控制均热段O₂/CO₂/H₂O体积比为(15~18)：(73.5~76.5)：(8.5~11.5)，并控制加热段与均热段燃料垂直喷入，氧化剂喷入角度为30°-45°，至炉内达到稳定的MILD燃烧状态，在加热段实现MILD富氧燃烧，在均热段实现MILD贫氧燃烧；

步骤2，炉内温度压力调控

持续加热至预热段的炉膛温度为1160-1180℃；第一加热段的炉膛温度为1200-1220℃；第n加热段的炉膛温度为1240-1260℃；均热段的炉膛温度为1260-1280℃；并保证预热段、第一加热段、第n加热段及均热段的炉膛压力达到15-20Pa，完成钢坯加热，获得加热后钢坯。

2.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧技术的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，所述的预热段设有预热段烟气出口，所述的均热段设有出口炉门。

3.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧技术的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，所述的加热段与均热段均设有燃料烧嘴，所述的均热段设有均热段平焰烧嘴，所述的燃料主管通过若干个燃料支管与加热段的燃料烧嘴连接；所述的燃料主管通过燃料支管分别与均热段的燃料烧嘴和均热段平焰烧嘴连接。

4.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧技术的余热回收轧钢加热炉，其特征在于，所述的烟气主管与燃料主管上共同设有烟气回流换热器，所述的烟气主管上设有烟气出口和风机，其中，烟气回流换热器设置于加热炉预热段烟气出口位置，前端通过烟气管道与预热段烟气出口相连，后端经管道连接风机。

5.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的轧钢加热方法，其特征在于，所述的步骤1中，钢坯包括方坯，圆坯或板坯，型号包括C45钢，Q195钢，Q235A钢，40Mn钢，70Mn钢，T12A钢，Y30钢或DR510-50钢；炉内无明显火焰锋面，且炉内温度波动低于15%时，即达到稳定的MILD燃烧状态。

6.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的轧钢加热方法，其特征在于，所述的步骤2中，加热段氧化剂喷入流速为130-160m/s，均热段氧化剂喷入流速为100-120m/s。

7.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的轧钢加热方法，其特征在于，所述的方法中，完成钢坯加热，打开预热段烟气出口，通过预热段烟气出口管道连接烟气回流换热器，烟气回流换热器进行烟气余热利用与烟气回收，使燃料升温进行预热。

8.根据权利要求1所述的基于MILD富氧燃烧的轧钢加热方法，其特征在于，所述的步骤2中，获得的加热后钢坯氧化烧损率为0.5%-1.0%，经检测，钢坯加热煅烧过程中氮氧化物生成浓度为45mg/m³-100mg/m³。