影响加热炉生产率的因素

A 炉型结构的影响

炉子型式、大小，炉体各部分的构造、尺寸，炉子所用的材质，附属设备的构造等，都属于炉型结构方面的因素。炉型结构不仅应设计合理，而且要保证砌筑质量合格，以期延长炉子的使用寿命，缩短检修周期。

炉型结构对生产率的影响很大，提高生产率可从以下几方面考虑。

a 采用新炉型。加热炉总的发展趋势是向大型化、多段化、机械化、自动化方向发展。最初轧机能力很小，钢锭尺寸也很小，当时连续式加热炉很多是一段式或二段式的实底炉，到四、五十年代主要是三段式两面加热的炉子。近十几年来，出现了五段、六段甚至八段式的炉子。就是二段、三段式加热炉的炉型也有很多变化，例如加热段配置了上下和顺向、反向烧嘴，或在炉顶配制平焰烧嘴，沿炉子全长配置侧烧嘴，成为只有一段的等温直通式炉。炉子的单位生产率也由过去只有300~400kg/（m2·h），提高到今天超过l000kg/（m2·h）。每座炉子的小时产量可达350t/h以上。

炉子的机械化程度越来越高，轧钢车间由推钢式连续加热炉发展到各种步进式、辊底式、环形及链式加热炉等。一些异型坯过去在室状炉内加热，现在改在环形炉内加热，生产率有了很大提高。

炉子的自动化是目前的发展方向，由于实现热工自动调节，可以及时正确地反映和有效地控制炉温、炉压等一系列热工参数，从而可以很好地实现所希望的炉温制度，提高炉子的产量。电子计算机的使用，可以实行炉况的最佳控制。

b 改造旧炉型。扩大炉膛，增加装入量。在炉基不变的情况下，可以通过对炉体的改造，扩大炉膛，增加装料量。

改进炉型和尺寸，使之更加合理。有的炉子炉型、尺寸采用通用设计，但与具体条件出入很大，如燃料不同，发热量相差悬殊，钢坯尺寸与设计出入较大等。有的炉子原来使用固体燃料，以后改烧重油，后来又改烧煤气。此外，有的炉膛过高，上下压差大，钢坯表面上气体温度低；或炉顶太低，气层厚度薄，炉墙的中间作用降低。这些都不利于热交换。在炉子改建时，如能根据实践经验选择合理的尺寸，将能加快钢坯的加热，从而提高炉子的生产率。

减少炉子的热损失。通过炉体传导的热损失和冷却水带走的热占了炉子热负荷的1/4~1/3，不仅造成热量损失，而且降低炉子的温度，影响钢坯的加热。减少这方面的损失，可以提高炉子产量。

加热炉炉底水管的绝热，是节约能源，提高炉子生产率的一项重要措施。由于水管与钢坯直接接触，冷却水带走的热一部分是有效热，钢坯温度受到影响。其次钢坯与水管接触的地方产生水管黑印，甚至钢坯上下面产生阴阳面，也需要延长均热时间，这都对炉子产量有影响。现在大力推广耐火可塑料包扎炉底水管，仅这一项措施可以提高炉子生产率15%~20％。

近一二十年，国内外开始发展无水冷滑轨加热炉，采用高级耐火制品或耐热金属作为滑轨材料。据报道，这一项目的采用可使加热能力增加30％左右。

B 燃烧条件和供热强度的影响

热负荷增大以后，炉子的温度水平提高，向钢坯传热的能力加强。这一点对负荷较低的炉子，效果比较显著。如果热负荷已经较高，继续提高热负荷，增产的效果并不显著。相反，供热强度过大，还会引起燃料的浪费，钢坯的烧损增加，炉体的损坏加速，所以炉子必须有一个合理的热负荷。

连续加热炉提高供热强度的重要措施是增加供热段数，扩大加热段和提高加热段炉温水平，缩短预热段使废气出炉温度相应提高。

提高热负荷的一个重要先决条件是必须保证燃料的完全燃烧，如燃料在炉内有20％不能燃烧，炉子产量将降低25%~30％。

为了提高热负荷或改善燃烧条件，对燃烧装置的改进应给予充分注意。有的炉子生产率不高是由于烧嘴能力不足或者烧嘴结构不完善（如雾化质量太差，混合不良），需要加以改进或更新。炉子向大型化方向发展后，炉长、炉宽增加了，如何保证炉内温度均匀，是与炉子生产率和产品质量都有密切关系。为此出现了火焰长度可调烧嘴和平焰烧嘴，位置由端烧嘴发展到侧烧嘴、炉顶烧嘴，分散了供热点，改善了燃烧条件和传热条件，从而有效地提高了炉子生产率。

C 钢料入炉条件的影响

在加热条件一定的情况下，钢料越厚，所需要的加热时间越长，炉子单位生产率越低。

钢料厚度是客观现实条件。为了提高生产率应设法增加钢坯的受热面积。连续加热炉上明显的例子是把一面加热的实底炉，改为具有下加热的炉子，这样在计算加热时间时，相当于钢料厚度减小了一半。除去炉底水管带走的热量，炉子生产率仍可提高25%~40%。

钢料的入炉温度对炉子生产率也有重要的影响。入炉温度越高，加热所需要的热量越少，加热时间越短，炉子生产率越高（例如已成功实现钢坯的热装热送）。但目前国外研究利用炉子废气喷吹预热钢料，即回收了热能，又提高了加热炉的生产率。

D 工艺条件的影响

加热工艺也是影响炉子生产率的一个因素。在制定加热工艺时，要考虑到选择最合理的加热温度、加热速度和温度的均匀性。因为钢种、钢料断面尺寸常有变动、加热工艺要作相应的调整，如果加热温度定得太高，加热速度太快，断面温度差定得太严，都会影响炉子生产率。现在国外注意了降低出钢温度，节约能源，提高炉子生产率，实行低温轧制。

上述影响因素都可以看作是外部条件，是可以控制或改变的因素。都是为了改善炉膛热交换的条件，使钢坯在单位时间内得到更多的热量，缩短加热时间。