AT轨跟端成型加热炉的节能与环保..doc

从AT钢轨跟端成型天然气炉谈加热炉的 节能与环保 中铁宝桥股份有限公司道岔车间 （陕西 宝鸡 721006）何文超、张琳、王凤歧 摘 要：通过对AT轨天然气加热炉炉型的选择、实际使用效果来分析加热炉对降低成本，提高产品质量和获得良好经济效益以及在节能和环保方面所承担着举足轻重的作用。 关键词：AT轨、节能、环保 概述 工业炉是工业加热的关键设备，广泛应用于国民经济的各行各业，量大面广，品种多，对满足工艺要求、提高产品质量、降低生产成本、合理利用能源、保护环境、改善劳动条件及实现文明生产等都具有很大的影响。据不完全统计，全国县以上企业工业炉窑约十几万台，机械行业占炉窑的66%，工业炉中燃料炉占炉窑总数的55%以上。 工业炉每年消耗大量的能源资源，必须大力节能；工业炉排放的烟尘对环境造成极大的污染，必须大力治理。因此，工业炉的节能和环保也就成为当务之急，是实现可持续发展的必要措施。 今年政府工作报告中，将能源作为经济发展的战略重点，强调建立节能型社会和发展能有效地重新利用能源的循环型经济，要求提供稳定、经济、清洁、可靠和安全的能源保障，以能源的可持续发展和有效利用，支持我国经济社会的可持续发展。本文主要从实际使用情况阐述加热炉的节能和环保。 AT钢轨跟端成型加热炉的选择 我国铁路道岔尖轨、心轨采用标准断面钢轨，原材料采用AT（矮型特种断面）钢轨，线路钢轨采用标准钢轨，要和轨道上的标准钢轨连接，钢轨跟端必须成型为标准钢轨（见图一），公司进行钢轨跟端锻压成型，跟端加热成为首要问题。加热的技术要求十分严格：⑴严禁过烧；⑵不得有裂纹等加热缺陷：⑶、脱碳层深度?0.5；⑷氧化皮不能影响到不机械加工部位的几何尺寸和形位公差要求。作为高效清洁的天然气加热炉，在钢铁行业已得到普遍应用，公司为了提高道岔车间AT轨压型工段的生产效率和改善生产作业环境，购置了天然气炉（图二）以代替传统焦碳加热炉（图三）并引进了先进的高温空气燃烧技术（HTAC）。为了尽快了解和熟悉天然气炉的加热原理及加热特性，多次进行了焦碳炉和天然气炉在AT轨加热过程中的温度测试和工艺试验，试验小组一致认为：采用高温空气燃烧技术不适用于钢轨加热，只有采用单向低温贫氧供风燃烧适应于钢轨加热。此后进行了一系列温度测试和工艺试验，核实了低温贫氧供风燃烧完全适用AT轨加热。此时加热炉定型为低温贫氧供风燃烧天然气加热炉（见图四）。 图一 图二 图三 图四 工业炉的节能 工业炉是耗能大户，其能耗占全国总能耗的1/4，占工业总能耗的60%，工业炉中燃料炉占工业炉总能耗的92%，其中固体燃料约占20%，气体燃料约占10%，电炉按台数占45%，而能耗仅占工业炉总能耗的8%左右。 可见，燃料炉在我国工业炉中起了举足轻重的作用。它必须满足高产、优质、低耗和少污染的生产目标。我国的能源现状决定了优质燃料少和燃料以煤为主 的格局，因此，我国以煤为主的能源政策会长期存在下去。但由于我国能源利用率低、工业炉燃料利用率更低注定了工业炉节能势在必行。以机械工业锻造炉为例，热效率很低，节能潜力很大，见下表。 类型 加热炉 热处理炉 室式 推杆式 台车式 室式 台车式 能耗等级规定 5～25 8～30 6～15 7～14 生产中一般达到 5～10 10～20 10～15 15～30 根据对国内重点企业（锻造厂、汽车厂、重型厂和机车车辆厂等）进行调查的表明，加热炉的发展很不平衡。单台炉子的热效率与先进水平持平，到车间热效率下降一大块，到厂部的能源利用率更低，仅为1%～2%，＜5%。我们通过以下措施在天然气加热炉上使用达到了节能和环保的双重效果： （1）改善燃料燃烧状况 燃烧装置是燃料炉的“心脏”，要求它高效、节能和高性能。我们本次采用平焰烧嘴，火焰呈圆盘状，利用火焰的大面积直接辐射，具有炉膛升温速度快，炉温高，炉子热惰性小的特点和优势。既能达到高效节能，又能实现排放物低NOx ，实现了低污染物的产生，并能适应多种加热工艺要求，既保证了整个炉内温度场分布均匀，又满足了加热工艺需要，实现了炉内气氛控制稳定和空然比接近1：9，从而保证钢轨加热质量。 （2）高效余热回收技术及装置的应用 据统计燃料炉中烟气带走的热量占总共热量的30%～70%，为充分回收余热，节约燃料，通过采用换热器余热助燃空气，既提高了炉子热效率，又能与实际生产时间同步，做到两不误。一般助燃空气温度每提高100℃，可节约燃料5%。 （3）采用新型炉用材料，优化炉衬结构 选用耐火纤维替代耐火粘土砖做炉衬材料节约能源35%左右。 （4）采用工业计算