軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點實驗室研制的面向低熱值煤氣的超低排放型熱處理爐生產(chǎn)線在普陽鋼鐵成功穩(wěn)定應(yīng)用

隨著河北省率先實施《煉焦化學(xué)工業(yè)大氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)》和《鋼鐵工業(yè)大氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)》，國家環(huán)保進入了史上最嚴(yán)階段，鋼鐵熱處理領(lǐng)域也面臨了嚴(yán)厲挑戰(zhàn)。越來越多的焦?fàn)t被關(guān)停，焦?fàn)t煤氣正成為稀缺資源，沒有焦?fàn)t煤氣混合的高爐或轉(zhuǎn)爐煤氣熱值較低，很難安全燃燒，一直未能在高品質(zhì)熱處理爐上成功穩(wěn)定使用。而采用天然氣在很多地區(qū)又不具備條件，并且價格昂貴、噸鋼燃?xì)獬杀靖?。因此，在熱處理爐上使用低熱值的高爐或轉(zhuǎn)爐煤氣、實現(xiàn)安全、超低排放加熱意義重大。 

        2021年，我室承擔(dān)的河北普陽鋼鐵中板廠熱處理線項目，成功突破了面向低熱值高爐煤氣的超低排放加熱技術(shù)，研制出了低熱值煤氣輻射管燒嘴裝置及熱處理爐成套設(shè)備。熱處理爐11月成功點火，目前已經(jīng)實現(xiàn)正火、淬火、回火工藝的穩(wěn)定生產(chǎn)，實測氮氧化物7-25mg/m3，遠遠小于國標(biāo)超低排放150mg/m3的要求，解決了低熱值煤氣不易點火、燃燒不穩(wěn)定、爆燃等難題，為鋼鐵企業(yè)因國家環(huán)保升級缺焦、氮氧化物排放超標(biāo)問題提供了一條有效的解決途徑。

▲ 輥底式熱處理爐

▲ 燒嘴裝置

▲ 燒嘴Nox測量值（8%O2）

▲低熱值煤氣輥底式熱處理爐及其燒嘴裝置

        在該項目中，我室承擔(dān)了輥底式熱處理爐、多功能輥式淬火機、水系統(tǒng)的成套設(shè)備及電氣自動控制系統(tǒng)的開發(fā)、供貨及調(diào)試任務(wù)。裝備技術(shù)具備如下特色和創(chuàng)新：

(1)熱處理爐工作溫度300-980℃，采用低熱值煤氣超低排放型輻射管燒嘴脈沖燃燒，建立低熱值煤氣專用燃燒控制系統(tǒng)及控制策略，爐溫控制精度±5℃以內(nèi)，實現(xiàn)了低熱值煤氣在熱處理爐上的成功穩(wěn)定應(yīng)用；

(2)淬火機具備淬火、NAC功能，可滿足6-100mm鋼板的高平直度生產(chǎn)，與水系統(tǒng)集成設(shè)計、用水全流程一體化管控，顯著提升了淬火過程工藝執(zhí)行穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性；

(3)熱處理生產(chǎn)線采用多層次全自動化系統(tǒng)設(shè)計，加熱-淬火過程和鋼板運送全流程集成控制，實現(xiàn)了生產(chǎn)操作的全自動化、工藝過程的精準(zhǔn)執(zhí)行控制，為普陽鋼鐵的產(chǎn)品升級提供了可靠的基礎(chǔ)。

▲多功能輥式淬火機

▲熱處理線生產(chǎn)的淬火鋼板

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