前 言
本规范由中国钢铁工业协会提出。
本规范由全国钢标准化技术委员会归口。
本规范编制单位：
本规范主要起草人：
钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范
1总则
1.1本规范仅对连续式轧钢加热炉适用，间断式加热炉（如车底式、室式、坑式加热炉）不在此规范内。
1.2本规范仅涉及到轧钢加热炉设计时应采用的综合节能技术和应达到的单耗指标，全面的设计规范按GB50486执行。 1.3炉子设计者须贯彻国家和行业的有关节能的方针、政策和法规，根据车间工艺、燃料条件，确定采用的技术措施，必须满足技术先进，确保产品质量、节能低耗，排放达标，运行安全可靠，生产操作自动化程度高的要求。
1.4加热炉节能不仅需要有一个好的设计，还需要炉子操作者的精心操作。炉子操作工应经过培训，具有流体力学、传热学、耐火材料、热工测量和控制、液压和机械等有关知识。
1.5炉子设计应以节能环保为中心，积极采用国内外行之有效的各种技术，包括蓄热燃烧技术、脉冲燃烧技术、汽化冷却技术、低热惰性炉衬、低NOx烧嘴、空煤气预热器等。大力研发具有自主知识产权的低NOx烧嘴、无焰燃烧器、富氧和全氧燃烧器、蓄热式辐射管烧嘴、全纤维炉衬板坯加热炉、全脉冲燃烧控制的步进炉等。
1.6生产厂根据具体情况，制定符合实际的供热和温度制度，既保证良好的加热质量，又得到最低的燃料消耗。
2.规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T3486-93 评价企业合理用热技术导则
GB16297 大气污染物排放物标准
GB/T17195 工业炉名词术语
GB50486 钢铁厂工业炉设计规范
3.术语和定义
GB/T17195中确立的以及下列术语和定义适用于本规范。
3.1
炉子热效率 thermal efficiency
钢坯加热物理热与燃料化学热之比。
3.2
预热器废热回收率 flue gas heat recovery efficiency
预热空气、煤气的物理热与废气进入预热器的物理热之比。
3.3
预热器温度效率 recuperator temperature efficiency
（预热空气（或煤气）温度-20℃）/(废气进入预热器的温度-20℃)。
中波塔
3.4
推钢炉管底比 skid hearth rate
炉底纵水管、横水管、立柱裸露总面积与炉底面积之比。
3.5
过钢炉底应力 furnace hearth intensity
每平方米过钢炉底面积每小时的产量，kg/m2h 。悠悠球轴承
3.6
单位燃料消耗 nominal specific consumption
加热单位重量钢坯到目标温度需要的燃料化学热，KJ/kg。
3.7
烧损率 微波热疗机scale loss rate
钢坯加热后失去的重量与加热前的重量之比。
3.8
空气过剩系数 combustion air excess rate
燃料燃烧时，实际空气供给量与理论空气需要量之比。
3.9
蓄热式燃烧 regenerative combustion
采用蓄热室作为烟气余热回收装置，燃烧和排烟两种状态交替工作，可将助燃空气和煤气加热到1000℃以上，排烟温度降到200℃以下，如果空气和煤气都预热，称为双蓄热；如
果仅空气预热，称为单蓄热。
3.10
蓄热式烧嘴 regenerative burner
蓄热式烧嘴是带有蓄热室余热回收装置的烧嘴，配对使用，通过换向实现周期性燃烧。
4.综合技术
4.1炉型选择
4.1.1加热炉炉型选择应与车间生产规模及轧线工艺设备装备水平相适应。
4.1.2新建的热轧、中厚板车间必须采用步进梁式炉。为了利用短料，厚板车间设置一座推钢炉作为补充。有的特厚板车间还设置均热炉和车底炉用于加热钢锭。板坯加热炉尤其是热轧炉应满足热装的要求。
4.1.3普钢棒线炉优先选择步进式炉，也可以采用推钢炉。坯料厚度大于130mm时，不宜采
用步进底式炉。棒线步进炉一般为侧进侧出的悬臂辊道方式，如果坯料宽度（棒材是直径）超过400mm，宜采用端进端出的装出钢机的方式。
4.1.4特钢棒线炉应用步进梁式炉。
4.1.4圆坯、管坯加热优先选择环形炉，布料允许的话也可以采用步进梁式炉。
4.1.5薄板坯连铸连轧保温炉可采用辊底炉或步进梁式炉。
4.2炉子产量确定
4.2.1车间内加热炉总能力确定应以轧钢工艺提出的年加热量和有无加热工艺的特殊要求为依据。多炉配置时，炉子产量的富裕量较小。
4.2.2热轧和中厚板车间往往是多炉配置，炉子利用率见表1。
表1 多炉生产时炉子利用率表
炉子座数 | 座 | 2 | 3 | 4 |
炉子利用率 | -- | 0.8-0.75 | 0.75-0.7 | 0.7-0.65 |
| | | | |
设计炉子年工作时间：6500h
不应留设供轮流检修用的备用炉。
4.2.3棒线材车间由于一炉对一套轧机，为适应轧机高产需要，炉子利用率为0.66-0.7，设计年工作时间6500h。
4.2.3车间热装率大于70%时，不宜按全部冷装时的年平均产量确定炉长，以免余量过大。
4.2.4环形加热炉需对每种坯料规格计算小时产量和相应的年工作时间，受设备能力的限制，则需要将超过部分的产量降下来。
4.3炉底应力选择
隐藏式水箱4.3.1炉底应力与钢坯的钢种、断面、出钢温度与温差、钢坯初温、各段供热制度和温度制度、炉型有关。应采用合理的炉底应力，高的炉底应力不节能，钢坯断面温差大，过低的炉底应力使炉子加长，增加投资，需要综合考虑多方面的因素。常规燃烧方式，不同炉型的炉底应力见表2，节能型炉建议采用中下限值。
表2 炉底应力选用表
炉型 | 加热方式 | 轧机 | 原料 mm | 炉底应力kg/m2h |
推钢式 | 单面加热 | 小型 | 电磁大锅灶50-70方坯 | 300-400 |
全部上下加热 | 小型 | 75-100方坯 | max 650 |
步进底式 | 单面加热 | 小型 | ≤130方坯 | 350-450 |
步进梁底组合 | 部分单面加热部分上下加热 | 小型 | 100-150方坯 | 400-500 |
步进梁式 | 上下加热 | 小型 | >140方坯缠绕膜复卷机 | 500-550 |
中型 | 坯厚250-350 棒材轧机 | 450-550 |
热轧 | 坯厚200-250 热轧坯 | 600-650 |
厚板 | 坯厚250-300 厚板坯 | 550-600 |
热轧 | 300系列不锈钢板坯 | 460-500 |
热轧 | 400系列不锈钢板坯 | 500-550 |
环形炉 | 上加热 | 无缝 | 管坯 | 250-300 |
| | | | |
4.3.2燃高炉煤气的双蓄热炉，炉底应力与常规炉一样。燃混合煤气的蓄热炉，炉底应力可在上表基础上提高10%-15%。
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