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一、蓄熱式技術(shù)的國內(nèi)外研究狀況

1、國外的蓄熱式技術(shù)研究狀況

蓄熱式技術(shù)是在十九世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種燃燒技術(shù)，曾廣泛應(yīng)用于平爐。七十年代未至八十年代初，由英國氣體公司和加熱工業(yè)發(fā)展公司共同開發(fā)了蓄熱式燒咀的加熱系統(tǒng)，并逐漸將其應(yīng)用于小型加熱爐上。隨后日本也從歐美引進(jìn)了該技術(shù)，并從1989年起，NKK公司與日本工業(yè)爐窯工業(yè)公司共同研制蓄熱式燒咀的加熱爐系統(tǒng)，成功地將其應(yīng)用于日本福山廠1號和新建的3號連續(xù)式加熱爐上。

2、國內(nèi)的蓄熱式燃燒技術(shù)的研究狀況

目前，國內(nèi)的很多大專院校和科研機(jī)構(gòu)紛紛致力于這一技術(shù)領(lǐng)域的開發(fā)和研究，并取很了相當(dāng)?shù)某晒?，成功地?yīng)用于冶金、機(jī)械和融鋁的小型加熱爐上。比較大的項(xiàng)目如萍鋼高線的115t/h煤氣蓄熱式推鋼式加熱爐、韶鋼三軋廠蓄熱式煤氣加熱爐的6 0 t/h和70 t/h推鋼式加熱爐等。對于步進(jìn)式加熱爐目前在建的也有好幾座，如山東泰鋼熱帶加熱爐。

隨著蓄熱式燃燒技術(shù)研制和開發(fā)的不斷深入，這項(xiàng)新技術(shù)在加熱爐上的應(yīng)用日益成熟。目前已將高效蓄熱式熱回收系統(tǒng)與爐體有機(jī)地結(jié)合為一體，并且換向系統(tǒng)運(yùn)行可靠，控制系統(tǒng)成熟，可將空煤氣雙雙預(yù)熱到1100℃，廢氣排放溫度低于150℃，使工業(yè)爐熱效率達(dá)到70%以上。

二、蓄熱式燃燒技術(shù)的工作原理

蓄熱式燒咀的主要結(jié)構(gòu)是蓄熱室的燒咀本體，在爐子工作過程中，燃燒廢氣首先通過蓄熱室中的球形蓄熱體以輻射和對流的方式將熱量傳給球形蓄熱體的表面，并向蓄熱體內(nèi)部進(jìn)行熱傳導(dǎo)把蓄熱體加熱，經(jīng)過一段時(shí)間后，利用換向設(shè)備關(guān)閉廢氣通路，使空氣由相反的方向通過蓄熱室，蓄熱體表面再以對流傳熱的方式將熱量傳給被預(yù)熱的空氣，使蓄熱體冷卻，然后再經(jīng)過一段時(shí)間后再切換到燃燒廢氣進(jìn)行加熱，這樣一個(gè)周而復(fù)始的過。

在A狀態(tài)：助燃空氣通過換向閥，經(jīng)過燒嘴A的蓄熱體換熱，將空氣預(yù)熱至1000℃左右，由燒嘴A噴口和煤氣混合噴出燃燒。燃燒產(chǎn)物經(jīng)爐膛，加熱坯料，進(jìn)人燒嘴B，由高溫廢氣將燒嘴B的蓄熱體預(yù)熱，廢氣溫度隨之降低至≤150℃，低溫廢氣通過換向閥，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出。

在B狀態(tài)（換向后）：助燃空氣通過換向閥，經(jīng)燒嘴B的蓄熱體換熱，將空氣預(yù)熱至1000℃左右，進(jìn)人燒嘴B和煤氣混合噴出燃燒。燃燒產(chǎn)物經(jīng)爐膛加熱坯料，進(jìn)人燒嘴A，由高溫廢氣將燒嘴A的蓄熱體預(yù)熱，廢氣溫度隨之降低至≤150℃，低溫廢氣通過換向閥，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出。

蓄熱連續(xù)式加熱爐，就這樣通過A、B狀態(tài)的不斷交替，實(shí)現(xiàn)對坯料的加熱。

基于以上原理，由于蓄熱室的外殼和內(nèi)部的蓄熱體都是用耐火材料做成的，所以它能承受較高的溫度，而且廢氣和空氣又不象換熱器那樣通過管內(nèi)外兩側(cè)，只要換向設(shè)備工作可靠，關(guān)閉嚴(yán)密，就不存在相互滲漏的漏氣問題，因此，蓄熱室是將空氣預(yù)熱的可靠設(shè)備，預(yù)熱溫度可達(dá)1000～1200℃以上。

對于蓄熱體的要求首先必須具有足夠的荷重軟化溫度及良好的抗渣性；其次是要求蓄熱體有較大的密度和比熱容，而且導(dǎo)熱性能良好；再次蓄熱體的厚度或直徑不宜過大，否則蓄熱體的中心部分起不到蓄熱的作用。因此，蓄熱體一般是采用價(jià)格較高體積較小的瓷球蓄熱體。

由于蓄熱室的操作是間歇的，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每隔一定的時(shí)間就需要把廢氣和空氣各自的流動(dòng)方向變換（或稱換向）一次，在換向過程中必將有部分熱空氣從蓄熱室和支煙道中倒流過來，進(jìn)入總煙道后由煙囪排出，從而不可避免造成一定熱量的損失。

蓄熱式燃燒技術(shù)是20世紀(jì)90年代開發(fā)成功的一項(xiàng)高效燃燒技術(shù)，最早被應(yīng)用在日本和西歐等國家，燃料為高熱值煤氣，采用空氣單蓄熱，取得了良好的節(jié)能、環(huán)保效果。20世紀(jì)90年代后期，蓄熱式燃燒技術(shù)在中國得到了新的開發(fā)及推廣應(yīng)用，燃料一般為熱值較低的高爐煤氣或混合煤氣，較多的采用空煤氣雙蓄熱技術(shù)。

三、蓄熱室加熱爐的技術(shù)特點(diǎn)

1、優(yōu)點(diǎn)：

（1）空氣預(yù)熱溫度可達(dá)1000～1200℃以上，而傳統(tǒng)的金屬換熱器空氣預(yù)熱溫度最高為550℃，使煙氣熱量回收率大大提高，爐子熱效率可達(dá)70-80%。

（2）加熱爐排煙溫度可低于150℃，而常規(guī)加熱爐排煙溫度為450-500℃。

（3）爐子熱效率可達(dá)70-80%，而常規(guī)加熱爐熱效率40%左右，可節(jié)能40-50%。

（4）可以在高溫的工業(yè)爐上使用熱值較低的煤氣（即可直接使用高爐煤氣），與常規(guī)的加熱爐使用高熱值的煤氣相比美。

（5）蓄熱室壽命較長，不存在漏風(fēng)問題。

（6）由于空氣預(yù)熱溫度高，空氣和煤氣混合后燃燒充分，可降低廢氣中氮氧化物的含量，提高環(huán)保水平。

（7）可以改善企業(yè)能源緊張的局面，大幅度降低產(chǎn)品能耗。據(jù)有關(guān)資料介紹，萍鋼高線加熱爐采用了蓄熱式技術(shù)，噸鋼成本下降了52元，不到半年的時(shí)間就可回收成本，經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。

2、缺點(diǎn)：

（1）設(shè)備龐大。由于蓄熱式燃燒技術(shù)的采用，使各蓄熱體和燒咀間歇式工作使用，這就較大地增加了燒咀和蓄熱室的數(shù)量，同時(shí)控制系統(tǒng)也較為復(fù)雜；盡管蓄熱式加熱爐和傳統(tǒng)加熱爐相比，在增加上述設(shè)備的同時(shí)也取消了換熱器，但由于排煙溫度較低，需增加排煙機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制排煙。

（2）由于煙氣中含有灰塵，粘結(jié)在球狀蓄熱體上易于堵塞，易造成爐子停爐檢修。

（3）由于設(shè)備增加較多，特別是換向設(shè)備如果工作不可靠，易造成停爐等事故的發(fā)生。

（4）爐區(qū)廠房面積增加較多。由于每個(gè)蓄熱室體積較大而且數(shù)量較多，不可能布置在步進(jìn)式加熱爐的爐底和爐頂部位，只能布置在加熱爐兩側(cè)的適當(dāng)?shù)胤?，這樣就較大地增加了爐區(qū)廠房的面積。

（5）造價(jià)較高。蓄熱式燃燒技術(shù)的采用需要增加蓄熱室、換向設(shè)備和控制設(shè)備等，但與常規(guī)的爐子相比，常規(guī)爐子需要空氣預(yù)熱器、高溫管道、閥門以及高溫?zé)煹篮蜔焽璧?，蓄熱式爐的造價(jià)可降低，但總體來說使用蓄熱室的加熱爐造價(jià)要高于常規(guī)加熱爐。

（6）操作控制復(fù)雜。由于蓄熱式加熱爐有較多的蓄熱體、燒咀和換向設(shè)備等，這些設(shè)備屬于高溫設(shè)備，大大增加了操作控制的復(fù)雜程度。

四、爐卷加熱爐采用蓄熱式爐的可行性分析

1、可靠性方面

（1）從蓄熱式燃燒技術(shù)的理論機(jī)理方面來看，該項(xiàng)技術(shù)是可行的。

（2）從蓄熱式燃燒技術(shù)的應(yīng)用方面來看，對于國內(nèi)，在推鋼式加熱爐上使用是成熟可靠的，而對大型加熱特鋼板坯的步進(jìn)蓄熱式加熱爐，目前國內(nèi)還無這方面的應(yīng)用業(yè)績；對于國外，在大型板坯步進(jìn)加熱爐上采用蓄熱式技術(shù)有成功的應(yīng)用業(yè)績，并且國內(nèi)外在蓄熱技術(shù)應(yīng)用的具體方式上與國內(nèi)有所不同，如蓄熱式燒咀結(jié)構(gòu)、換向裝置結(jié)構(gòu)等。

2、風(fēng)險(xiǎn)性方面

對爐卷軋機(jī)加熱爐來說，由于它是連接連鑄和軋鋼的喉口設(shè)備，它的生產(chǎn)的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，根據(jù)前面分析，如果爐卷加熱爐采用蓄熱式燃燒技術(shù)，應(yīng)以尋求國外的技術(shù)支持為主是較為可靠的；若采用國內(nèi)技術(shù)，盡管在加熱原理方面推鋼式爐和步進(jìn)式爐是大同小異的，但燃燒方式的改變帶來了爐型結(jié)構(gòu)的較大變化，這對我公司的大型板坯加熱爐來說，可能存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。

1）從燃燒方面來考慮

（1）蓄熱式燃燒技術(shù)可使空氣預(yù)熱溫度達(dá)1000～1200℃以上，爐子熱效率達(dá)70-80%。但空氣預(yù)熱溫度的提高，使?fàn)t內(nèi)燃料燃燒速度大大提高，據(jù)有關(guān)資料介紹，對于高爐煤氣當(dāng)空氣溫度為常溫時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?/span>3m/s；當(dāng)空氣溫度為400℃時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?/span>12m/s；當(dāng)空氣溫度為1000℃時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃蟮?/span>80m/s?？梢姡S著空氣預(yù)熱溫度的提高，火焰?zhèn)鞑ニ俣却蟠筇岣?。一般加熱爐當(dāng)燒咀前煤氣壓力為2Kpa時(shí)，可燃?xì)怏w噴出速度一般只有15m/s，這樣煤氣一經(jīng)燒咀噴出，就可在極短的時(shí)間內(nèi)與空氣混合并完全燃燒，煤氣燃燒帶很薄，甚至看不到火焰，也就是我們通常所說的無焰燃燒。無焰燃燒時(shí)，火焰長度比有焰燃燒時(shí)短很多，但燃燒空間熱強(qiáng)度比有焰燃燒大100-1000倍，且燃燒區(qū)域內(nèi)由于燃燒速度快溫度非常均勻。因此，在加熱爐內(nèi)，采用蓄熱式燃燒技術(shù)，火焰長度會(huì)進(jìn)一步變短，在燒咀附的燃燒區(qū)域高溫區(qū)較為集中。對于大型的加熱爐若采用蓄熱式技術(shù)，由于上述因素的影響，必然要強(qiáng)化燒咀的加熱，這樣集中的高溫區(qū)有可能使鄰近燒咀的鋼坯產(chǎn)生過熱、過燒、甚至局部燒化的現(xiàn)象發(fā)生，而遠(yuǎn)離燒咀區(qū)域爐溫差別可達(dá)50℃以上。對于中小型爐而言，由于火焰可充滿爐膛，且燃燒區(qū)域的溫度場較均勻，其爐溫也很均勻，這樣加熱質(zhì)量可提高。這是目前蓄熱室燃燒技術(shù)在中小型爐子特別是均熱爐、退火爐、加熱爐廣泛應(yīng)用而大型加熱爐很少應(yīng)用的原因之一。

（2）根據(jù)與國內(nèi)的幾家蓄熱室公司的技術(shù)了解，他們介紹當(dāng)采用純高爐煤氣時(shí)，由于不銹鋼加熱溫度較高，就需進(jìn)行空煤氣雙預(yù)熱，這樣火焰長度最長為4-5m，若爐子的兩側(cè)布置燒咀，則沿爐寬方向火焰覆蓋的區(qū)域?yàn)?/span>8m，也就是說在爐寬不超過8m的加熱爐中，因燃燒速度快，爐內(nèi)沿爐寬方向的溫度場是很均勻的；對于爐子內(nèi)寬超過8m的加熱爐，在爐子中心處就有一個(gè)低溫區(qū)域的存在，就很難保證坯料沿長度方向的溫度均勻性。這是目前國設(shè)計(jì)的內(nèi)中小型加熱爐普遍采用而大型加熱爐沒有采用蓄熱室燃燒技術(shù)的重要措施之一。

盡管目前國內(nèi)也有爐子內(nèi)寬超過8m的加熱爐采用蓄熱式燃燒技術(shù)，但都為線材加熱爐，線材加熱爐和板坯加熱爐的情況有很大的差別。線材加熱爐一般對鋼坯的加熱質(zhì)量要求較低，沿鋼坯長度方向的加熱溫差可達(dá)40-50℃，同時(shí)鋼坯四面受熱，受熱面積較大，火焰長度對鋼坯的加熱質(zhì)量所造成的影響是可以滿足軋機(jī)需要的。

從國外的幾家公司的介紹來看，對于大型的板坯加熱爐而言，為了增加火焰的長度，他們都從燒咀的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了改進(jìn)，有的采用中心煤氣管為一次煤氣，周圍的環(huán)形噴孔為二次煤氣的燃燒技術(shù)，也有的采用中心空氣管為一次空氣，周圍的環(huán)形噴孔為二次空氣的燃燒技術(shù)等的火焰長度較長的燒咀，來彌補(bǔ)上述的不足，使之可用于大型的板坯加熱爐。

2）從板坯的熱裝和冷裝、碳鋼和不銹鋼方面考慮

（1）對于爐卷軋機(jī)加熱爐而言，要求板坯即可熱裝也可冷裝，即可加熱碳鋼又可加熱不銹鋼，也就是要求加熱爐在低溫段具有較大的溫度調(diào)節(jié)范圍。采用蓄式燃燒技術(shù)時(shí)，為了適應(yīng)不銹鋼鋼坯在低溫時(shí)加熱速度的要求，一般將總煙氣量的35%煙氣直接經(jīng)過爐子預(yù)熱段而進(jìn)入煙囪，其余65%的煙氣經(jīng)過高溫區(qū)的兩側(cè)爐墻排出。這65%的煙氣量通過蓄熱室時(shí)，才能使空煤氣雙預(yù)熱到900℃，也就是說，空煤氣預(yù)熱到900℃時(shí)，才能使?fàn)t溫最高達(dá)到1300℃，根據(jù)我們的了解奧氏體不銹鋼爐溫要求1350℃，其爐溫是不能滿足奧氏體不銹鋼生產(chǎn)需要的，若只生產(chǎn)鐵素體不銹鋼，其爐溫要求一般不超過1250℃，是能滿足生產(chǎn)需要的。

（2）經(jīng)過預(yù)熱段排出的這35%煙氣，在低溫段是很難將板坯預(yù)熱到500-550℃的。特別是對于高碳鋼、不銹鋼而言，高碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)較大，其低溫段升溫速度可大一些，這樣可加強(qiáng)低溫段的傳熱提高爐子產(chǎn)量。若采用蓄熱式燃燒技術(shù)并在爐型不變的情況下，這么小的煙氣量通過預(yù)熱段，就使?fàn)t子的產(chǎn)量受到了限制。對于不銹鋼而言，其導(dǎo)熱系數(shù)在低溫時(shí)比碳鋼低3-4倍，由于導(dǎo)溫系數(shù)低，在低溫段不能快速加熱，否則板坯心表溫差過大，就可能使板坯產(chǎn)生裂紋。而采用蓄熱式燃燒技術(shù)，低溫段煙氣量的減少，正好適應(yīng)了這個(gè)要求，但由于通過爐子兩側(cè)燒咀煙氣量減少過大，使板坯在低溫段緩慢預(yù)熱溫度不到500-550℃，而進(jìn)入溫度場較高的加熱段，盡管爐子的每一個(gè)段溫度是可調(diào)節(jié)的，但由于無焰燃燒區(qū)域熱強(qiáng)度很高，仍有可能造成板坯由于在高溫區(qū)域加熱速度過快，斷面溫差和熱應(yīng)力過大，而使內(nèi)部產(chǎn)生裂紋（因不銹鋼在溫度低于500-550℃時(shí)塑性很差），使板坯報(bào)廢的現(xiàn)象發(fā)生。

五、酒鋼爐卷建議爐型選擇

1、建議爐型

根據(jù)近年來大型步進(jìn)梁式加熱爐爐型結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化和發(fā)展趨勢，結(jié)合國內(nèi)熱軋的工藝要求和具體情況，建議如下爐型：

該爐型集蓄熱燃燒供熱技術(shù)和常規(guī)燃燒供熱技術(shù)的優(yōu)勢，提高加熱質(zhì)量、保證板坯在長度、斷面上的溫度均勻，同時(shí)達(dá)到節(jié)能和降低氧化燒損的目的。目前，國內(nèi)在建寶鋼三熱軋2號、3號、4號蓄熱式加熱爐、梅鋼1422mm熱軋3號蓄熱式加熱爐、武鋼新建的1580mm熱軋1#蓄熱加熱爐均采用與本方案類似的爐型結(jié)構(gòu)。本鋼三熱軋加熱爐在均熱段上下都采用常規(guī)燒嘴后，能進(jìn)一步提高對爐寬方向的溫度均勻性、降低氧化燒損和穩(wěn)定爐壓。同時(shí)根據(jù)本鋼煤氣條件和國內(nèi)外蓄熱燃燒技術(shù)成熟運(yùn)用情況，加熱爐采用燒嘴前換向的單蓄熱小球體蓄熱燒嘴。

2、組合蓄熱爐型的特點(diǎn)

采用組合蓄熱爐型的優(yōu)點(diǎn)是板坯加熱質(zhì)量好、能充分利用能源，節(jié)能效果好，缺點(diǎn)是其爐型結(jié)構(gòu)、管路布置、控制系統(tǒng)等較復(fù)雜。在確定爐型及供熱方式時(shí)，應(yīng)有如下考慮：

2 滿足加熱工藝要求和提高產(chǎn)品質(zhì)量；

2 在確保滿足工藝條件的同時(shí)，盡量節(jié)約能源消耗。

2 節(jié)能降耗同時(shí)，考慮環(huán)保影響；

2 積極推廣運(yùn)用成熟、可靠的新技術(shù)、新材料；

2 努力技術(shù)創(chuàng)新

3、蓄熱式燒嘴的選型與加熱爐設(shè)計(jì)的關(guān)系

燃燒系統(tǒng)及其控制是加熱爐十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。蓄熱式燒嘴的選型和配置以及燃燒機(jī)理和控制方式都不同于常規(guī)燒嘴，其單體供熱能力大、供熱點(diǎn)數(shù)少，其變化還涉及爐型結(jié)構(gòu)、水梁立柱布置、燒嘴布置等，對板坯加熱質(zhì)量和爐子性能指標(biāo)都有影響。

以從事工藝設(shè)計(jì)為主的專業(yè)化爐子公司研發(fā)的燃燒設(shè)備，著重服務(wù)于燃燒工藝需求，在考慮燒嘴本身性能特性的同時(shí)，更多地考慮滿足工藝需求，會(huì)在爐型結(jié)構(gòu)、爐溫分布、加熱質(zhì)量等方面進(jìn)行全面的考慮，使燒嘴性能結(jié)構(gòu)更適合于實(shí)際運(yùn)用和生產(chǎn)維護(hù)。而不從事工藝設(shè)計(jì)的燃燒設(shè)備制造商，會(huì)更多的關(guān)注燒嘴本身的通用性，在與爐子的具體實(shí)際結(jié)合上會(huì)有一定差距。

4、蓄熱燒嘴型式的選擇

日本和美國的著名的生產(chǎn)蓄熱燒嘴的公司，在燒嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上與常規(guī)燒嘴有相通之處，蓄熱燒嘴都還承襲傳統(tǒng)的燒嘴噴頭，控制上采用燒嘴前換向；燒嘴前換向的好處是可以任意組合換向是集中換向還是分散換向，由于燒嘴采用火焰具有較大出口動(dòng)能的噴頭，因此相鄰兩燒嘴也不會(huì)發(fā)生火焰短路。而國內(nèi)早期的蓄熱燒嘴只有蓄熱體沒有噴頭，無法實(shí)現(xiàn)分散換向，集中換向的缺點(diǎn)是在換向時(shí)爐子有較長的斷火時(shí)間，爐內(nèi)無火焰，造成爐壓無法控制，爐內(nèi)吸入大量空氣而造成爐內(nèi)氧化氣氛，增加鋼坯氧化燒損。

無噴頭的蓄熱式燒嘴結(jié)構(gòu)簡單制造,不能在爐外更換蓄熱體、不能采用二次燃燒降低NO_x的排放量，對加熱質(zhì)量的好壞、蓄熱體壽命、操作維護(hù)、環(huán)保、安全等方面考慮較少，而且該種燒嘴不采用燒嘴前分散換向，采用集中換向，全爐的換向閥的數(shù)量大大減少，因此一次投資的成本比較少。但對爐溫均勻性、爐壓的控制手段比較差，換向時(shí)爐溫、爐壓波動(dòng)都比較大。

蓄熱燒嘴的選型應(yīng)考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的綜合比較，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況，從產(chǎn)品加熱質(zhì)量、節(jié)能降耗、操作維護(hù)等因素考慮，采用有噴頭的小球體蓄熱燒嘴。

5、蓄熱體的選擇

隨著蓄熱式燃燒技術(shù)，特別是蓄熱體的成熟，蓄熱體形式的正確選擇是加熱爐運(yùn)行好壞關(guān)鍵環(huán)節(jié)；蓄熱小球和蜂窩體各有其特點(diǎn)，蓄熱體的選用應(yīng)綜合考慮建造成本和更換維護(hù)成本因素。蓄熱體的堵塞仍是一個(gè)關(guān)鍵問題。

蜂窩體的特點(diǎn)是比表面積大，單位體積的蓄熱能力高，相同蓄熱能力下可比蓄熱小球體積小很多，其主要缺點(diǎn)就是易堵塞，熱惰性小，相同能力情況下要求換向周期較短（30～40S）。目前國內(nèi)在爐溫較低的線棒材加熱爐上使用蜂窩體壽命可在6個(gè)月以上，在中型材加熱爐上使用壽命更低，在大型板坯加熱爐上較少使用蜂窩體蓄熱燒嘴。在國內(nèi)外，大型蓄熱板坯加熱爐蓄熱體很少采用蜂窩體，常用蓄熱小球。此外，因蜂窩體的結(jié)構(gòu)特性，其使用壽命短、檢修維護(hù)頻繁，影響正常生產(chǎn)；同時(shí)蜂窩體價(jià)格較貴，生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用較高，且蜂窩體不能重復(fù)利用，每次更換蜂窩體費(fèi)用高，幾乎占全部維修費(fèi)用的一半，增大了生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)成本。而蜂窩體需要換向周期短，提高了換向閥的工作頻率，降低了換向閥的使用壽命。

蓄熱小球的特點(diǎn)是熱惰性大、相同能力下?lián)Q向周期較長（～60S），使用壽命長，維護(hù)成本低。國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，小球體每年約更換5%，每5年全部更換，使用蓄熱小球的燒嘴前換向閥的壽命比使用蜂窩體的燒嘴前換向閥的壽命約長一倍。日本及國內(nèi)大型板坯蓄熱爐采用的蓄熱體主要是蓄熱高鋁小球。但小球蓄熱體燒嘴體積和阻損較大，增加了平面設(shè)計(jì)的難度。

綜合小球體蓄熱燒嘴和蜂窩體蓄熱燒嘴在國內(nèi)外大型加熱爐的成熟運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮加熱爐的煤氣條件及工藝要求，加熱爐選擇采用小球蓄熱體。

6、換向方式的選擇

換向方式主要有集中換向、分段集中換向、分段分側(cè)集中換向、全分散換向等，也可以把以上幾種方式統(tǒng)一劃分為集中換向和分散換向兩種。國內(nèi)第一代的蓄熱換向多采用全爐集中換向雙蓄熱方式，這種蓄熱爐型的設(shè)計(jì)、蓄熱體、換向閥都比較簡單，一次投資成本較低。集中換向的缺點(diǎn)是：①換向時(shí)斷火時(shí)間長,爐內(nèi)斷火時(shí)間有的長達(dá)十幾秒鐘。②爐壓、爐溫的波動(dòng)都很大，這給爐子控制、高效燃燒帶來了很大困難。③換向閥距離燒嘴很遠(yuǎn)，管道中放散的煤氣（管損）還是相當(dāng)可觀的，這也是第一代蓄熱爐節(jié)能效果不佳的原因之一。④由于沒有常規(guī)煙道，當(dāng)爐子使用后期，蓄熱體堵塞日益嚴(yán)重時(shí)，爐壓大，爐頭爐尾冒火嚴(yán)重，不僅浪費(fèi)了能源，而且惡化了爐體周圍環(huán)境。⑤由于集中換向的換向特性，決定了空、煤氣流量計(jì)量不準(zhǔn)確，造成空燃比難以準(zhǔn)確控制，致使空氣過剩系數(shù)過大，即增加了燃耗，又增加了氧化燒損。

全分散換向克服了以上缺點(diǎn)，而且給控制帶來了很大的靈活性，包括在爐子煤氣小流量低負(fù)荷時(shí)保證爐溫均勻性都提供了相應(yīng)的控制手段。其主要優(yōu)點(diǎn)：①可采用整體順序換向，相鄰每對燒嘴換向又間隔有幾秒時(shí)間，爐內(nèi)不會(huì)有大面積的斷火時(shí)間，換向?qū)t溫、爐壓的波動(dòng)產(chǎn)生的影響很小。②換向閥距離燒嘴很近，沒有集中換向時(shí)管道中放散的煤氣損失（管損），單耗指標(biāo)可以有很大改善。③由于分散換向的換向特性，決定了空、煤氣流量計(jì)量比較準(zhǔn)確，空燃比可以準(zhǔn)確控制，可降低氧化燒損。全分散換向的缺點(diǎn)就是換向閥的數(shù)量多，一次投資較大。

鑒于以上全分散換向和集中換向的不同特點(diǎn)，加熱爐采用全分散換向方式。

7、采用蓄熱燃燒的前提條件

① 煤氣熱值應(yīng)該比較穩(wěn)定，有利自動(dòng)燒鋼、降低單耗和氧化燒損。

② 煤氣壓力應(yīng)該比較穩(wěn)定，保證燒嘴穩(wěn)定燃燒、提高燃燒效率。

③ 煤氣的焦油含量和含塵量要小，如果煤氣品質(zhì)達(dá)不到要求，就會(huì)使換向閥密封面堵塞，換向不到位，存在煤氣泄露問題，造成煤氣浪費(fèi)和環(huán)境污染以及安全隱患；另外煤氣含塵量大，也容易造成蓄熱體板結(jié)，出現(xiàn)空氣、煙氣流通不暢，影響爐子加熱能力和節(jié)能效果。

8、采用組合蓄熱爐型需要考慮的問題

采用組合蓄熱爐型后，對于不銹鋼的生產(chǎn)需要考慮以下問題：

1）根據(jù)不銹鋼的加熱特點(diǎn)，組合蓄熱爐型的爐子沒有熱回收段，沿整個(gè)爐長方向布滿了澆咀，板坯入爐后就直接進(jìn)入帶有燒咀的預(yù)熱段進(jìn)行加熱，板坯入爐后在溫度較高的區(qū)域進(jìn)行加熱，能否實(shí)現(xiàn)板坯低溫段緩慢加熱，有待進(jìn)一步了解。

2）板坯沿長度、厚度方向上的溫度均勻性能否滿足不銹鋼的生產(chǎn)需要，有待進(jìn)一步了解。

3）板坯出爐溫度的控制及控制的準(zhǔn)確性能否滿足不銹鋼的生產(chǎn)需要，有待進(jìn)一步了解。

4）采用組合蓄熱爐型的爐型二級控制系統(tǒng)能否滿足生產(chǎn)需要，有待進(jìn)一步了解。

六、建議

1、公司考慮的蓄熱式加熱爐是當(dāng)今鋼鐵工業(yè)節(jié)能和環(huán)保的發(fā)展方向，也是我公司降低生產(chǎn)成本工作的需要，其效益是非常明顯的，作為我們這個(gè)新建加熱爐是可以選擇的。

2、如果采用蓄熱式爐型結(jié)構(gòu)，在國內(nèi)做技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，因加熱特鋼沒有成功的應(yīng)用業(yè)績，建議做好前期的考察和項(xiàng)目的預(yù)科研工作，以使項(xiàng)目在進(jìn)度、投資及風(fēng)險(xiǎn)方面的影響降到最低程度；在國外做技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，盡管目前國外在這方面的技術(shù)比較成熟，但還要做好項(xiàng)目的技術(shù)交流和方案確定工作。