【耐火材料網】
軋鋼加熱爐燃燒系統目前普遍采用蓄熱式燃燒技術，它主要通過爐外一組三通換向閥或四通換向閥進行煙氣排煙和燃料燃燒，在固定的一個換向周期內兩側交替進行，即高溫煙氣和冷煤（空）氣通過蜂窩狀蓄熱體進行蓄熱和放熱。空氣燒嘴和煤氣燒嘴組合為一組，蜂窩狀蓄熱體是加熱爐燃燒系統的核心材料，它的主要作用是將加熱爐在換向燃燒過程中排出的煙氣熱量進行吸收，在一個換向周期結束后吸熱結束，開始換向，冷煤（空）氣通過蓄熱箱體進入爐膛中進行燃燒，在進入的過程中吸收蜂窩狀蓄熱體儲存的熱量，把熱量帶入到爐膛中，從而達到低熱值高爐煤氣進行蓄熱燃燒的效果。
通過對軋鋼加熱爐在冬季使用過程中出現蓄熱能力差、溫度提升速度慢的表象，維修人員在檢修中打開蓄熱箱體進行檢查，發現蓄熱體孔洞中積聚蓄熱體碎屑和黑綠色不明物，導致蓄熱能力下降，通過分析提出解決方案并逐步實施。
在這個燃燒系統中，起到蓄熱效果的是裝在燒嘴箱體中的蜂窩狀蓄熱體，材質主要是高鋁莫來石。它的作用是：吸熱--將燃燒煙氣中的熱量進行吸收；放熱--將吸收的熱量釋放給冷煤（空）氣；在排煙過程中它吸收1000℃~1200℃的高溫熱量，排煙廢氣溫度＜150℃；在放熱過程過程中，室溫的冷煤（空）氣經過高溫蓄熱體，將1000℃左右的熱量帶到爐膛中。蜂窩狀蓄熱體外貌如下圖2所示。
現場現狀
河北鑫達型鋼加熱爐由上海嘉德爐窯公司承建，在2019年2月17日的正常檢修中，拆開蓄熱箱體檢修后蓋，發現加熱爐燃燒系統的主要耐材--蓄熱體、燒嘴磚有不同程度的損壞，嚴重影響加熱爐燃燒系統的穩定，這與加熱爐后期溫度提升慢，爐壓高，煤氣消耗量大的現狀一致。
在陸續打開空氣、煤氣所有蓄熱箱體后蓋后，發現在煤氣蓄熱箱體中積聚了大量的蓄熱體殘渣、氧化鐵皮粉末和綠色的粉塵狀雜質，有的積聚在蓄熱體孔洞中。
對于空氣蓄熱箱體進行檢查，未發現上述此類雜質。
原因分析
煤氣中粉塵的危害：
通過不斷地對比和現場調研，上述的粉塵雜質是從煤氣中帶來的，在煤氣通過蓄熱體進入爐膛中的過程中，蜂窩蓄熱體就像一個過濾篩網，雜質很容易就隨著煤氣的運動而吸附在蓄熱體表面和孔洞中，有的在蓄熱體靠近端蓋一側堵塞，有的在蓄熱體孔洞中間堵塞，有的在靠近爐膛側的一側堵塞。此類物質的熔點較低，約在800℃左右，蓄熱體的排煙溫度在1000℃左右，這些物質很容易熔化而粘附在蓄熱體上面，造成靠近爐膛側的蓄熱體的熔化，吸附氧化鐵皮，又不斷堵塞，形成惡性循環。
上述危害有兩點：一是造成蓄熱體的透氣性不好，在換向燃燒和排煙時氣流通行不暢，換熱效率低；二是雜質與蓄熱體結合后降低了蓄熱體的耐火度（1600℃左右）。蓄熱體由于堵塞得不到應有的冷卻，在靠近爐膛側的擋板磚和蓄熱體在煙氣排出過程中產生熔化、粘連、坍塌，最終導致加熱爐燃燒系統癱瘓，煤氣進不去，煙氣出不來。
煤氣中水份的危害：
型鋼加熱爐高溫段爐膛溫度在1200℃~1400℃，煤氣的溫度在40℃左右，在加熱爐換向燃燒時，煤氣中的水份隨著煤氣的流動通過蓄熱箱體直接進入爐膛中，蓄熱后高溫的蓄熱體（溫度在1100℃左右）遇到40℃的水煤氣時，個別蓄熱體會碎裂成碎塊、粉狀，又會粘附在蓄熱體的孔洞中。水份越多，碎裂成碎塊和粉狀的蓄熱體也越多，堵塞也越嚴重，尤其在加熱爐高溫段表現的尤為突出和嚴重。
煤氣中的水份同時加劇了蓄熱箱體內側（靠近爐膛側）連接的燒嘴磚的熱脹冷縮，導致燒嘴磚頻繁熱脹冷縮，減弱了燒嘴磚與蓄熱箱體和爐墻之間的連接，從而出現連接縫的擴大和燒嘴磚的裂紋。此次檢查發現了高溫段下加熱煤氣燒嘴坍塌落地，同時在高溫段其它煤氣燒嘴也有不同程度的鼓肚、裂紋。
但通過對比空氣蓄熱箱體，未發現此類堵塞嚴重的情況。
后續措施
針對型鋼加熱爐蓄熱體出現的這類問題，技術部在對其它軋鋼加熱爐調研中發現，其他軋鋼廠加熱爐也都有不同程度表現，尤其是煤氣用戶的末端表現尤為突出，但由于在煤氣主管道上面增加的排水器數量和遠近的不同，排水效果的不同，蓄熱體堵塞和影響的效果略有差異。
與此同時，技術部與公司能源管理中心相關人員也進行了結合和溝通，能源管理中心對公司煤氣管網進行了如下工作：結合煉鐵廠，重新計算高爐產生的煤氣量和內部的含水含塵量；逐一排查了高爐煤氣主管道設置的煤氣排水器數量是否滿足排水要求，不滿足的重新增加排水器；對于排水效果不好的排水器進行了維修和改造；尋找在線煤氣檢測水份和粉塵的設備廠家，計劃安裝煤氣成分分析儀；結合煉鐵廠對于高爐區域的煤氣布袋除塵設施進行日常檢查和精心維護。
對于加熱爐區域的煤氣管道維護，各軋鋼廠在技術部的建議下，也都開展了以下工作：棒材廠、帶鋼廠利用檢修時間對排水器進行了檢查、維修，對于排水效果不好的又增加了一組排水器；型鋼廠計劃在后續的大修時間內對煤氣外網區域的煤氣儲氣罐進行改造，目前內部為空的，煤氣在大罐內無阻力，物理水排不干凈，進行改造后煤氣在連續的阻力下，物理水脫落較多，從而達到除水和排塵的目的；對于煤氣管道用戶終端部位，也可以借鑒其他企業的排水方式進行改造，即煤氣管道采用"H"型重力除水改造，去除煤氣中的物理水和粉塵。
對于加熱爐操作方面，需要以下措施進行維護：
軋鋼廠進行合理的風煤氣配比（0.8~1.0），進行弱還原性氣氛燃燒，保證煤氣在爐膛中燃燒完全，減少煤氣在蓄熱箱體中燃燒，保護蓄熱體。
軋鋼廠合理優化加熱工藝，減少鋼坯的氧化燒損，盡可能地減少高溫氧化鐵皮粉塵對蓄熱體的堵塞，保護蓄熱體，延長使用壽命。
效益預估
直接效益：保護加熱爐蓄熱體，延長使用壽命，體現的最直接效益就是減少蓄熱體的更換周期，正常使用一年，如果蓄熱體受損，半年更換一次，蓄熱體的增加成本為加熱爐蓄熱體的裝入量，暫估為60萬元。
間接效益：停產的檢修時間為6天，創造的效益可以按照公司的小時利潤進行計算。
(來源：中國鋼鐵新聞網)