【正文】 行測試和結果分析，可以數(shù)量化研究爐氣溫度分布與鋼坯在爐內(nèi)的溫度變化規(guī)律和鋼坯斷面溫差變化規(guī)律的對應關系，分析影響不同種類鋼坯加熱質(zhì)量的因素及爐型結構存在的問題，為加熱爐高產(chǎn)、低耗、高質(zhì)量、少氧化提供診斷方法和改進措施。本文利用耐高溫溫度測試儀（黑匣子），對包鋼鋼管廠環(huán)形加熱爐鋼坯的加熱過程進行動態(tài)溫度測試，分析鋼坯在爐內(nèi)的整個加熱過程的溫度曲線，找出了存在的問題和解決辦法。1 實驗測試設備和方法 測試設備由SMT高溫溫度記錄儀和保溫箱組成，也叫“黑匣子”。溫度記錄儀測溫范圍：K型測溫范圍100—1 290℃，℃，%：S型測溫范圍0~1 450℃；℃，%；通道數(shù)14通道；內(nèi)存64 kB。溫度數(shù)據(jù)43 000個：采樣周期25次/sl次／8 h；數(shù)據(jù)記錄儀工作條件，溫度1300℃下6h． 實驗選定成分、尺寸有代表性的鋼坯作為實驗坯。在鋼坯上不同住置和不同深度打測溫孔，同時測量鋼坯上方爐氣的綜合溫度。使用K型熱電偶或S型熱電偶， mm，外套絕緣瓷管。通過計算機對記錄儀進行編程，設定取樣周期為1次/20 s。 將電偶熱端緊緊插入鋼坯測溫孔中．冷端的正負極與記錄儀的正負極對應連接．同時記錄下記錄儀接口的通道數(shù)所代表的鋼坯測溫孔的位置。保溫箱放置在鋼坯端部。箱體內(nèi)填滿耐火纖維氈。實驗坯出爐后，通過輥道和天車將實驗坯移至空地處，靜置一段時間，待箱體溫度下降后，取出記錄儀。通過與計算機相連，將記錄儀中保存的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C中，得出鋼坯升溫曲線和爐溫沿爐長方向的變化曲線。2 實驗結果及分析 環(huán)形爐中徑35 m，采用高焦混合煤氣燃料。實驗坯尺寸為Q270 mmx3 300 mm，材質(zhì)為XCQ16，軋管規(guī)格為西219 mmx5 700 mm。實驗坯在爐時間200 min。鋼坯出爐溫度1 280℃，出爐鋼坯上中溫差5℃。鋼坯放置在實底床上．鋼坯的中心溫度和下表面溫度基本一致。鋼坯加熱到750℃時，鋼坯的相變區(qū)因為相變吸熱升溫速率變小。鋼坯出爐溫度1280℃，出爐鋼坯上中溫差5℃，上下溫差3℃。加熱170mm后鋼坯溫度達到1 280℃，此時上下溫差30℃。鋼坯的加熱溫差過大是使軋件產(chǎn)生內(nèi)應力．影響穿孔壁厚均勻性的主要原因。加熱溫度過高的原因是爐頂熱電偶的安裝位置或探入爐內(nèi)深度不合適，沒有真實反映爐內(nèi)溫度，經(jīng)對熱電偶位置調(diào)整，測得真實爐內(nèi)溫度。鋼坯升溫曲線見圖1。圖1鋼坯的升溫曲線 鋼坯的溫差在相變時因為導熱系數(shù)降低，溫差最大，上下最大溫差達到250℃。加熱110 min時，℃。加熱168 min后鋼坯溫度達到l 300℃，此時上下溫差31℃。加熱200min出爐時，℃，℃，中下溫差10℃。鋼坯出爐5 min后，中下、上下溫差繼續(xù)減小，℃。表面溫度降約為12℃，中心溫度降約3℃。從出爐到開軋需要50s左右，出爐表面與中心的溫差在30℃是可行的。鋼坯的斷面溫差曲線見圖2。圖2鋼坯的斷面溫差曲線圖 實驗方法是在鋼坯的長度方向安裝多支熱電偶，可以測得全爐爐氣溫度的分布，為爐型結構、燒嘴位置布置、供熱調(diào)節(jié)、檢測點布置和操作改進提供依據(jù)。 本次測試沿管坯長度方向上均布了3個測試點，通過測試，發(fā)現(xiàn)均熱二段的爐氣溫度低于鋼坯溫度，這樣有利于進一歲減小管坯的斷面溫差．有助于提高加熱質(zhì)量。傳統(tǒng)的熱工制度依然要求對在靠近出料端的均熱段的爐溫要高于管坯的表面溫度進行控制。實驗表明，這樣不利于降低管坯出爐時的斷面溫差，不利于提高軋制質(zhì)量。采用上述控制要求在長時間待軋時，要反轉(zhuǎn)爐底，使管坯盡量遠離處理爐門，并且爐壓要采用微正壓控制，避免出現(xiàn)待軋后出爐鋼坯有幾支鋼坯溫度過低的現(xiàn)象。實驗表明沿爐膛寬度方向上溫度分布存在差異，主要是氣流擾動和供熱制度不夠合理造成。爐氣溫度曲線見圖3。圖3爐氣溫度曲線圖鋼坯長度方向的溫度均勻性也會影響產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是對于長料，見圖4。對于短料而言，鋼坯的長度方向溫差不大，但在強化加熱的加熱段，因為采用交叉布料，溫差是兩端溫度高，中間溫度低。3結語 綜上分析，富氧燃燒的火焰溫度更高．可以提高傳熱效率和能源利用率：可以獲得更好的點火特性，提高火焰穩(wěn)定性：火焰速度的提高，可以擴大燃燒負荷比，改進火焰特征和火焰形狀控制；排煙量減少，可以增加生產(chǎn)的靈活性。 富氧燃燒除了可以應用在金屬加熱和熔化、玻璃熔化和礦物焙燒等高溫加熱行業(yè)外，在那些因傳熱效率低下影響生產(chǎn)率，增加傳熱量但不影響產(chǎn)品質(zhì)量以及因排煙系統(tǒng)受限無法提高生產(chǎn)率等情況的加熱領域，富氧燃燒的應用潛力將越來越大。參考文獻：[1] 牟竹生，趙恩錄，陳福．全氧燃燒浮法玻璃熔窯的技術經(jīng)濟分析對比[J].玻璃，2008(6):1316．[2] 翟國營．熱風爐富氧燃燒的經(jīng)濟性分析【J]．工業(yè)爐，2008，30(3)：3033．[3] JOSHI S V,BECKER J S,LYTLE G of oxygen enrichment on the performance of airfuel bumers[Ml//LUKASIEWICZM A. Industrial Combustion Technologies. Materials Park, OH:1986:. 165.[4] U. S. Environmental Protection AgencyAlternative Control Techniques DocumentNOx Errussions from Utility Boilers[R].EPAreport EPA453/R94023, Research Triangle Park, NC: 1994.[5] KOBAYASHI H. Segregated Zoning Combustion: , Patent 5076 779[P].19911231.[6] BAZARIAN E R, HEFFRON J F, BAUKAL C for Reducing NOx Production During Airfusel Combustion Ptocesses:, Patent 5 308 239[P].19940503. [7] . LEWIS B,VON ELBE. C. Combustion, Flames and Explosions of Cases[M].3rd ed. New York: Academic Press, 1987.[8] American Cas Engineers Handbook[M].New York: Industrial Press, 1965.[9] GIBBS B M,WILUAMS aspects on the use of oxygen in bustion processesa review 咖. J Inst Energy,1983,56(427):74. .[10] TURIN J J,HUEBLER J. American Gas Association [R]. RepmtNo. , Arlington: VA,1951.