近年来，钢铁企业对热装工艺流程不断进行优化和改进，使得轧钢炉的热效率不断提升，尤其对蓄热技术来说，发展到今天已经日渐成熟，并且在宽厚板轧制生产中得到普遍推广应用，宽厚板的热装率也达到了85%以上，这不仅节省了大量的热力能源，同时，也给钢铁企业经济效益的增长注入了强大的内动力。
1 热装工艺节能效果分析
过去，钢铁企业在轧钢生产过程中，常常采用炉前装料的方式，这种方式不仅热损失高，而且对板材质量也容易产生不良影响。而随着生产工艺的持续改进，钢铁企业对炉前装料辊道不断进行优化和改造，进而在连铸与轧钢工序之间构建了一个热连接通道，通过对生产工艺流程的改造，实现了炼轧工艺一体化，热送辊道、转盘以及过跨辊道车共同构成了热装生产线，这一热装工艺的节能率如表1所示。
表1：不同热装温度下的节能率
从表1中可以看出，随着热装温度的升高，坯料自身所携带的物理热也就越多，而需要达到预先设定的加热温度目标所需要的热量也就越来越少，因此，热装温度越高，能量损耗率越低。但是，在热装炉温度逐渐升高过程中，由于坯料与炉膛的辐射温压变小，在这种情况之下，排烟温度也将随之升高，这就损耗了一部分排烟热[1]。
2 蓄热技术的应用优势分析
蓄势技术的基本原理是在高温低氧状态下使燃料得到充分燃烧，这项技术利用蓄热式换热装置来回收燃料所产生的热量，然后对空气进行助燃，助燃温度能够达到800℃以上。同时，在燃料燃烧过程中，该装置可以获得15%-30%的含氧体积浓度，这时，含氧体积浓度所制造的氛围可以对燃料起到良好的助燃效果，其应用优势主要体现在以下三个方面。
2.1 提高轧钢炉热效率
由于轧钢加热炉安装了蓄热式烟气余热回收装置，使得空气与烟气实现了自由切换，这就把烟气产生物理热统一回收到该装置当中，而且回收率相对较高，其能源节约率能够达到10%—70%，在这种情况下，轧钢加热炉的热效率显著提升，同时，向空气中排放的二氧化碳总量也大幅减少，进而降低了对自然生态环境造成的污染。
2.2 炉内温度均匀分布
蓄热技术主要是在低氧环境下来获取更多的热量，而起到助燃剂作用的含氧体积浓度使火焰的燃烧区域得到扩展，而轧钢炉的炉膛周边区域也将分布大量的火焰，这就使得炉内各个区域的温度分布呈现出均匀性特点，这不仅为炼轧生产提供了大量的热量，并且也大大减少了热量损耗。
2.3 提高轧制生产效率
较过去的燃烧加热方式相比，蓄热技术能够大幅度提升炉内的平均温度，在这种情况下，炉内的传热效果也得到有效改善，这就避免了热量传输死角的出现，使得轧制生产效率得到大幅提升，板材产量也将提升到一个新的高度，进而对钢铁企业经济效益的持续稳步增长提供了可靠保障。
3 蓄热技术的应用实例
3.1 蓄热式轧钢炉的改造条件
在实际生产过程中，只有在热装生产条件下，才能提升轧钢炉的加热温度，因此，对轧钢炉进行蓄热改造时，首先需要满足高热装率的条件。如果采用常规加热炉，在低热装率状态下，燃料的消耗量将增加5%-10%，而在采用热装工艺时，坯料的入炉温度显著提升，烟气释放的热量值也将大幅度升高，常规加热炉的热效率将比冷装时下降15%左右，在这种情况下，排烟热损失也将随之增加，这就违背了节能降耗的基本原则。从能源节约的角度出发，钢铁企业需要对常规加热炉进行改造，以达到节能降耗的目的[2]。
3.2 改造方案
节约煤气能源是促进钢铁企业经济效益提升的一条有效路径，因此，国内某钢铁企业对现有的轧钢加热炉进行蓄热式改造，旨在提高热效率的同时，为企业节省大量的煤气能源。改造方案如下：第一，采取换热与蓄热相结合的方式，即轧钢炉内部能够提供均匀热量的区域仍然采用常规的燃烧方式，而无法提供均匀热量的区域则使用蓄热燃烧方式，炉体的预热期主要通过煤气燃料提供热量来完成，轧制生产工序所需要的热量则由空气单蓄热的方式来供给。第二，为了节省改造成本，技术人员只对轧钢加热炉的煤气管道、煤气预热以及空气预热系统进行改造，选择的主要蓄热体为球状介质。第三，常规燃烧与蓄热燃烧的转换方式是以900℃的温度作为临界值，超过900℃采用常规燃烧方式，低于900℃则采用蓄热燃烧方式，而轧钢加热炉的炉温调节则采取顺序控制的方法，使炉温能够始终保持一种均匀状态。
3.3 蓄热技术的实际应用效果
经蓄热改造后的轧钢加热炉，通过实际运行发现，应用这种蓄热技术，其综合节能率能够达到10%—30%，虽然在改造成本较高，但是，经过初步估算，每年节省的煤气成本将远远超过蓄热改造成本，即轧钢炉运行一年的时间便可以收回加热炉的改造成本。
结束语：
综上，热装工艺条件下应用蓄热技术，不仅能够提高轧钢炉内的燃烧温度，而且也能够节省大量的煤气能源。因此，对于钢铁生产企业而言，应当不断对蓄热技术进行创新优化，在改善轧钢炉燃烧内环境的同时，使板材产量得到大幅提升，进而为企业创造更多的经济效益。
参考文献：
[1] 张强国. 轧钢炉采用热装工艺及蓄热技术的应用分析[J]. 工业炉,2017,39(6):44-47.
[2] 王兆云. 蓄热式燃烧在轧钢加热炉上的应用[J]. 中国金属通报,2021(2):17-18.
