脉冲燃烧控制技术在冷轧带钢退火炉上及应用.pdfVIP

脉冲燃烧控制技术在冷轧带钢退火炉上的应用 段建高 庄惟琦 傅耀湘 （宝钢不锈钢事业部冷轧厂，上海 200431 ） 摘 要 介绍了脉冲燃烧控制技术在宝钢不锈钢事业部碳钢退火炉上的应用，可满足不同钢种带钢的复杂热处理工 艺要求，操作灵活，并有效降低操作成本和提高加热质量，实现退火炉温度的精确控制。 关键词 脉冲燃烧 退火炉 温度控制 Pulse Combustion Control Technology in the Application of Cold Rolled Strip Annealing Furnace Duan Jiangao Zhuang Weiqi Fu Yaoxiang （Stainless Steel Cold Rolling Mill of Baosteel，Shanghai，200431 ） Abstract Pulse combustion control technology introduced in the furnace of Stainless Steel of Baosteel on the application of carbon steel, strip steel to meet the complexity of different heat treatment requirements, operating flexibility and reduce operating costs and improve heating quality, to achieve the precise annealing temperature control. Key words Pulse combustion, annealing furnace, temperature control 1 引言 宝钢不锈钢事业部碳钢连续退火机组采用当前国际上的先进设备来保证产品的生产工艺、技术及带钢性 能的实现，是宝钢高度自主集成的国内最先进的一条连续退火机组，定位于高表面质量的汽车板、家电板等 高附加值产品。其中退火炉全套引进法国STEIN脉冲燃烧及数字化控制、闪冷及热工设备快速调整回馈控制 等多项适用于当前产品品质优化的先进理念而建成的一条立式退火炉，生产能力最大可达200t/h ，于2010 年 6 月 11 日开始进入热负荷调试与试生产阶段。 退火炉的燃烧控制水平直接影响到生产的各项指标，例如：带钢产品质量、能源介质的消耗等。与传统 的连续燃烧控制相比较，脉冲燃烧技术能够满足高档工业产品对带钢温度控制精度的要求和燃烧气氛的稳定 可控性的要求，同时降低了炉子的能源消耗，提高了热效率。 2 脉冲燃烧控制原理 顾名思义，脉冲燃烧控制采用的是一种间断燃烧的方式，使用脉宽调制技术，通过调节燃烧时间的占空 比（通断比）实现炉子的温度控制。燃料流量可通过压力调整预先设定，烧嘴一旦工作，就处于满负荷状态， 保证烧嘴燃烧时的燃气出口速度不变。当需要升温时，自动切换为高供热负荷燃烧，脉冲时间长（烧嘴燃烧 时间加长），间断时间减小；需要降温时，采用低供热负荷燃烧，脉冲时间短（烧嘴燃烧时间减小），间断 时间加长。 普通烧嘴的调节比一般为 1 ∶4 左右，当烧嘴在满负荷工作时，燃气流速、火焰形状、热效率均可达到 最佳状态，但当烧嘴流量接近其最小流量时，热负荷最小，燃气流速大大降低，火焰形状达不到要求，热效 第八届（2011 ）中国钢铁年会论文集 率急剧下降，高速烧嘴工作在满负荷流量 50% 以下时，上述各项指标距设计要求就存在较大的差距。脉冲 燃烧则不然，无论在何种情况下，烧嘴只有两种工作状态，一种是满负荷工作，另一种是不工作，只是通过 调整两种状态的时间比进行温度调节，所以采用脉冲燃烧可弥补烧嘴调节比低的缺陷，需要低温控制时仍能 保证烧嘴工作在最佳燃烧状态。 燃烧气氛的调节是提高工业窑炉性能必不可少的一个环节，而传统的连续燃烧控制只能通过在线测量烟 气残氧量，反馈给燃烧气氛控制器，然后实时调节控制助燃空气流量执行器的输出，才能精确控制炉内的燃 烧气氛。由于检测烟气残氧的氧化锆传感器的可靠性、寿命和价格的原因，在工业现场的使用