060704中板精轧机主电机降温设施改造可行性研究报告.docx

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060704中板精轧机主电机降温设施改造可行性研究报告

济钢总公司技术创新计划项目

可行性研究报告

项目名称:

中板

承担单位：

中板厂

主持单位：

编写单位：

中板厂

济钢总公司技术中心制订

2006年7月7日

一、国内相关产品与技术发展水平、现状

蓄热式燃烧技术是国内外广泛推行的加热新技术，具有广阔的应用前景。

该技术优点非常突出，但国内多家企业在蓄热燃烧技术应用中都遇到了不同程度的困难，制约了该技术的进一步发展与推广。

其优点是：

1、高温低氧柔性燃烧，极限烟气余热回收和低NOx排放

2、低燃烧噪音、均匀炉膛燃烧温度，氧化烧损小

3、适应低热值煤气资源，符合现济钢煤气资源状况

4、炉膛内炉气温度均匀，良好地改善坯料加热质量

出于资源综合利用、环保、节能及提高产品质量的考虑，国内各轧钢厂家积极开展蓄热式燃烧加热技术改造。

但限于在燃烧控制、应用技术经验、制作质量等方面的不足，国内大多数蓄热炉应用效果普遍不尽人意，存在燃耗高、产能相对低、换向调节系统故障多，煤气易堵塞，炉温难调控。

随着蓄热式炉建设经验的不断完善，我们在炉型、烧嘴、换向、控制等系统分别进行了优化改造，应用到中板现用1#、3#蓄热式加热炉的改造中，获得了较好的成功。

3#炉自今年3月份投入生产，连续运行了9个月，经测试，其加热能力、加热质量、炉体寿命和吨钢燃耗都达到较理想的水平。

新建1#炉投产后其加热能力、自动控制水平及相关技术指标获得了更好的突破。

本项改造工期短，效益好，对扩大中板加热工序生产能力，适应总公司煤气资源调整的战略要求和150万吨年产的战略目标，都有积极的意义，将为中板以至济钢总公司生产水平的跨越发展，发挥积极作用。

二、立项必要性

2＃（原4＃）加热炉是中板厂第一座蓄热式加热炉，限于当时筹建时的各种条件，炉体结构和燃烧控制系统方面都存在一定的局限性，烧损大，能耗高，炉子产能较其它两座炉子低1/4左右。

中板厂在实现三辊改四辊后，产量目标达到150万吨，随之对坯料加热能力的需求也越来越大，而目前2＃加热炉能力却无法满足中板厂双四辊规模发展的需要。

1、炉子加热能力不足。

目前中板厂1＃、3＃加热炉炉体长度都是34.3米，有效长度是33.6米；而2＃加热炉有效长度只有26.3米。

按加热能力（G）=炉体有效长度（L）×炉体布料宽度（b）×炉底强度（P）/1000计算，2#炉小时加热能力仅为72.8t/h（冷料），与1#、3#炉产能相比平均低21.2t。

2、炉墙已严重烧损，下部空气蓄热腔体裂缝，部分腔体已严重塌顶。

加热炉炉筋管刚度按目前设计偏小，导致纵、横管变形下挠，已几次发生漏水，滑道磨损严重，且高温滑块太短，黑印严重，难以适应4#大板坯料的快速加热要求（有时红送料也需待热10分钟左右），难以与1#、3#加热炉在生产上进行匹配，加热炉不能平装平出（炉号需交叉生产），制约了生产能力与加热整体能力的发挥，打乱了生产节奏和新产品质量受到影响。

3、随着总公司燃气发电工程的顺利投产，加热炉燃烧用燃气结构发生了变化，热值一般都在2000Kcal/Nm3以下，而4＃加热炉在设计时燃气热值不低于2500Kcal/Nm3，显然无法满足其加热能力的充分发挥。

同时其蓄热燃烧控制系统在设计上存在一定的不足，换向阀故障多，蓄热箱易堵塞，加上喷口布局不合理，存在热坯上、下表温差大等质量不足。

为满足中板厂今后生产发展的需要，顺利实现150万吨冲刺任务，为总公司跨越式发展做出更大贡献，有必要对2＃加热炉进行技术改造，既能提高其加热能力，又能进一步降低燃耗和科学组织生产，真正实现低成本、高效化的良性生产机制。

三、实施方案

在2＃炉原有基础上，将炉体进行加长到34.3米，最终实现三座加热炉大小统一，从炉子的容量上保证三台炉子的加热能力均衡。

同时将炉后上料辊道连为一体，实现同时排钢上料，实现三台炉子的平装平出，改变目前的单装单出方式，达到两台炉子保证高效生产、一台炉子检修维护，实现降耗、增产、优质、顺产的良性循环。

将炉体由三段改四段燃烧控制，对炉墙上的上、下烧嘴位置布局重新进行科学、合理地定位，适当提高上排烧嘴到钢坯表面的垂直距离，以炉膛温度带动钢坯温度的上升，解决钢坯加热温度不均匀的现象，降低钢坯上、下表温差和表面、心部温差；提高炉筋管强度并改进耐热滑块结构，以适应150×1600板坯的加热要求，提高加热质量，为轧钢创造更加优越的条件，进一步提高产量。

对炉子的蓄热燃烧控制系统和换向控制系统进行重新设计，增加软件控制单元，重点解决低热值煤气1800Kcal/Nm3的充分燃烧问题，使燃气资源得到最大利用，进一步节能降耗。

对关键部件如换向阀、蓄热箱结构及换向工艺等重新进行选型优化，降低设备故障率，提高设备使用周期，最终实现加热炉使用周期的延长，进一步降低维护成本。

主要内容为：

1、部分加热炉炉体钢结构的配套制作安装。

2、炉顶、炉墙、炉底耐火材料砌筑。

3、炉内纵、横、立水管制作安装，滑块焊接，汽化冷却改造。

4、新建蓄热烧嘴系统。

5、新建煤气、空气供气系统。

6、新建排烟系统。

7、新建换向系统。

8、新建燃烧自控系统。

结合中板厂蓄热燃烧技术的不断优化和提高，此次技术改进我们将精心组织、保证质量，为中板产能提高打下坚实的设备基础。

四、进度与完成期限

在得到项目批准后，中板厂将根据三座炉子检修周期选择合适的时间开始项目施工。

前期1#、3#炉长时间运行的生产保障准备工作已经开始，以便于2#炉的尽快施工。

本项目需要4～5个月时间可完成全部的技改、施工任务。

具体进度如下：

第1个月进行4＃加热炉的技术改造方案具体设计，涉及大量的施工图纸需要进行绘制。

同步进行基础施工和材料准备。

第2-5个月根据图纸设计进行施工并完成、投用。

五、技术经济指标

炉子改造后的技术经济指标为：

加热能力：

130t/h（热装）95t/h（凉料）

单耗：

1.2Gj/t

燃料热值：

1800x4.18Kj/Nm3以上。

燃料最大耗量：

11500Nm3/h

氧化烧损：

0.8%

炉子耐火材料寿命：

≥8年

换向阀寿命：

≥10年

换向阀易损件寿命：

≥150万次

蓄热体寿命：

≥1.5年

六、项目资金预算及使用合理性

项目资金预算990万元（充分利用现有炉子的材料、备件）

燃烧控制系统70.0

新型耐热滑块150.0

炉筋管及钢管70.0

耐火材料420.0

风机、管网及排烟系统50.0

施工安装费150.0

设计服务费0

基础50.0

电气仪表30.0

合计：

990万元

七、效益分析

炉子改造后的经济效益为：

1节能效益。

中板厂目前4#炉单耗1.4Gj/t,1#炉单耗1.2Gj/t；按煤气0.5元/Nm3,年加热板坯50万吨计算,则改造后年经济效益为:

（1.4-1.2）x106/（1800x4.18）x0.5x50=665万元

2增产效益。

加热炉改造后能很好地满足双四辊轧机生产能力的要求，进一步增加中板产量。

按新炉子日减少待热时间15分钟、机时产量160t/h、吨板效益800元计算，效益为：

320天x15/60x160x800=1022万元

延长炉役、减少现用炉子的维修增加成本不计。

累计经济效益：

1687万元。

八、项目承担及协作单位

项目承担单位：

中板厂

项目组长：

孙玮

参加人员：

孙玮，吕以清，许方泉，范平，刘贞海

项目联系人：

许方泉电话：

88866262

项目协作单位：

技术中心

参加人员：

徐宝杰电话：

8868079

项目责任分工：

技术指导与监理

九、编写单位签章

项目承担单位名称：

中板厂（公章）

单位负责人（签字）孙玮2005年6月25日

项目编写负责人（签字）许方泉

项目协作单位名称：

技术中心（公章）

项目协作单位参加人员：

（签字）

主管单位：

技术中心（公章）

单位负责人（签字）2005年6月25日

分管负责人（签字）