ICS 77_010 H 40 YB 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T4242-2011 钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范 Technical specification energy saving design for reheating furnace of steel rolling in iron and stecl works 2011-06-15发布 2011-10-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T 42422011 前 言 本规范由工业和信息化部节能与综合利用司、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：北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司、冶金工业信息标准研究院、北京星和众工 设备技术股份有限公司。 本规范主要起草人：蒋安家、金纯、仇金辉、许纯刚、杨三堂、吴启明、胡文超、注为健、贾永军。 YB/T4242—2011 钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范 1总则 1.1本规范仅适用连续式轧钢加热炉，不适用间歇式加热炉（如车底式、室式、坑式加热炉）。 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加热炉设计者须贯彻国家和行业的有关节能方针、政策和法规根据车间工艺、燃料适用条件，确定 采用相应的技术。加热炉设计应满足技术先进、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加热炉设计应以节能环保为中心，积极采用国内外的先进技术，包括蓄热燃烧技术、脉冲燃烧技术、 汽化冷却技术、低热情性炉衬、低NO.烧嘴、空煤气预热器等。大力研发具有自主知识产权的低NO.烧 嘴、无焰燃烧器、富氧和全氧燃烧器、蓄热式辐射管烧嘴、全纤维炉衬板坏加热炉、全脉冲燃烧控制的步进 梁式加热炉等。 1.5生产厂根据具体情况，制定适合本工艺的供热和温度制度，保证良好的加热质量，获得较低的燃料 消耗，降低生产成本。 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/T16297—1996大气污染物排放标准 GB/T16618工业炉窑保温技术通则 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 热效率thermalefficiency 钢坏加热所需要的物理热与供人炉内的燃料化学热之比。 3. 2 预热器余热回收率recuperatorheatrecoveryefficiency 空气、煤气预热所需要的物理热与进人预热器前烟气的物理热之比。 3.3 预热器温度效率recuperatortemperatureefficiency （预热空气（或煤气）温度一20℃)/（烟气进人预热器的温度一20℃）。 3. 4 推钢炉管底比skidhearthrate 炉底纵水管、横水管、立柱裸露在炉膛内的总面积与炉底面积之比。 1 YB/T4242—2011 3. 5 炉底强度furnacehearthintensity 每平方米过钢炉底面积每小时的加热能力，kg/（m²·h）。 3.6 额定产量nominalproduction 标准坏在规定的燃料、装出钢温度条件下，连续生产4小时的平均产量，t/h。 3. 7 额定单耗nominalspecificconsumption 额定产量下，加热单位重量钢坏到目标温度所需要的燃料化学热，kJ/kg。 3.8 烧损率scalelossrate 钢坏加热过程中在炉内因氧化而减少的质量占加热前质量的百分比。 3.9 空气过剩系数combustionairexcessrate 燃料燃烧时，实际空气供给量与理论空气需要量之比。 3.10 蓄热式燃烧 regenerativecombustion 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；如果仅单一介质预热，称为 单蓄热。 3.11 蓄热式烧嘴 regenerativeburner 蓄热式烧嘴是带有蓄热室烟气余热回收装置的烧嘴，配对使用，通过换向实现周期性燃烧。 3.12 炉子利用率furnaceutilizationcoefficient 一套轧机，配置多座加热炉时，由于装出料的相互干扰，单座加热炉的产量将低于额定产量，能达到 的实际产量与额定产量之比称为炉子利用率。 3. 13 华白数Wobbeindex 发热指数 燃气的高发热值与其相对密度平方根的比值称为华白数，MJ/m。 3. 14 燃烧势combustionpotential 燃烧速度指数，该指数大，表明火焰传播速度高，反之则低，与燃气成分有关。 4轧钢加热炉设计节能综合技术 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、中厚板车间应采用步进梁式加热炉。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。板坏加热炉尤其是热轧车间加热炉应满 足热装的要求。 4.1.3普钢棒线炉优先选择步进式加热炉，也可以采用推钢炉。坏料厚度大于130mm时，应采用双面 2. YB/T4242—2011 加热方式，不宜采用步进底式加热炉。棒线步进炉一般为侧进侧出的悬臂辊道方式，如果坏料宽度（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特钢棒线炉应采用步进梁式加热炉。 4.1.5圆坏、管坏加热优先选择环形炉，如果布料允许，也可以采用步进梁式加热炉。 4.1.6薄板坏连铸连轧保温炉应采用辊底式炉或步进梁式加热炉。 4.2炉子产量确定 4.2.1轧钢车间内加热炉总能力的确定应以轧钢工艺提出的年加热坏料量和加热工艺的要求为依据。 4.2.2热轧和中厚板车间往往是多炉配置，炉子利用率应按表1选取。 表1多炉配置时炉子利用率表 座 2 3 4 炉子同时工作座数 0.75~0.7 0.7~0. 65 炉子利用率 0.8~0.75 - 年工作时间应取6500h。 不应留设供轮流检修用的备用炉。 4.2.3棒线材车间，炉子产量富裕系数应不小于1.4，设计年工作时间6500h。 4.2.4轧钢车间热装率大于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。 4.2.5环形加热炉需对每种坏料规格计算小时产量和相应的年工作时间，如受设备能力的限制，则应将 超过部分的产量降下来。 4.3炉底强度选择 4.3.1炉底强度与钢坏的钢种、断面、出钢温度与温差、钢坏初温、各段供热制度和温度制度、炉型有关。 应采用合理的炉底强度，高的炉底强度不节能，钢坏断面温差大，过低的炉底强度使炉子加长，增加投资， 需要综合考虑多方面的因素。常规燃烧方式加热炉的炉底强度应按表2选择，节能型炉建议采用中下限 值。 表2炉底强度选用表 加热方式 轧机 坏料/mm 炉底强度/kg·（m²·h)-1 炉型 小型 50~70方坏 300~400 单面加热 推钢式 全部上下加热 小型 ≤ 650 75~100方坏 ≤130方坏 350~450 步进底式 单面加热 小型 部分单面加热 小型 400~500 步进梁底组合式 100~150方坏 部分上下加热 小型 >140方坏 500~550 棒材 坏厚250~350棒材轧机 ≤500 棒材 坏厚>350棒材轧机 450 热轧 坏厚200~250热轧坏 600~650 步进梁式 上下加热 厚板 坏厚250～300厚板坏 550~600 热轧 300系列不锈钢板坏 460~500 热轧 400系列不锈钢板坏 500~550 上加热 无缝 管坏 250~300 环形炉 4.3.2燃高炉煤气的双蓄热炉，炉底强度不应大于常规炉。燃混合煤气的蓄热炉，炉底强度可在表2基 础上提高10%~15%。 YB/T4242—2011 4.3.3适当延长不供热预热段的长度，降低炉尾排烟温度，将烟气的热量直接传递给钢坏，有十分明显 的节能效果。不供热预热段长度占炉子有效长度的百分比值宜按表3选取。 表3不供热预热段长度比例表 % 燃烧方式 三段供热时 四段供热时 常规燃烧方式 33~35 20~26 空气单蕾热 18~20 15~18 空气煤气双蓄热 3m 2~3m 4.4出钢温度 如果被加热钢种和工艺允许，能低温出钢的坏料出钢温度宜控制在温度区间的下限，出钢温度每降 低50℃，单位燃料消耗将节省46kl/kg~54kJ/kg。 4.5热装 4.5.1热装是工序节能的重要措施，只要钢种和工艺允许，应尽可能提高热装温度和热装率。全炉热装 时，燃料节约率(与冷装时额定燃料消耗比较)应达到表4的指标。如果坏料冷热混装，加热炉燃料节约 率将下降。 表4热装时燃料节约率表 全部热装温度/℃ 400 600 700 800 006 燃料节约率/% 15 28 35 45 53 4.5.2不宜频繁地冷热混装。宜成批量地热装和冷装，冷坏与热坏间留出空料段，便于炉温控制。有可 能的话，宜单设专用热装炉。 4.6蓄热式燃烧技术 4.6.1蓄热式燃烧技术是一项在节能和环保方面都具有突出优点的新技术，是节能减排的重要措施，是 使用高炉煤气于高温炉上的唯一途径。 4.6.2蓄热式方式选取应视燃料条件、加热坏料规格与品种的复杂程度而定。 4.6.3使用天然气和焦