Экономия энергоресурсов при нагреве металла в методических печах

Нагрев слябов и заготовок под прокатку в основном производят в методических печах. В трехзонной печи различают зоны подогрева, сварочную и томильную. В современных методических печах может быть от 5 до 7 зон нагрева. Существуют методические печи с глиссажными трубами, с шагающими балками и шагающим подом. Для подогрева металла в случае использование прямой прокатки и на ЛПА применяют роликовые проходные печи. В среднем в современной методической печи распределение теплоты от сгорания топлива происходит следующим образом: на нагрев заготовок расходуется 58 % тепла, на охлаждающую воду/пар – 12%, через стенки печи теряется 11 %, и 19 % выносится с отходящими газами.

Известны следующие методы экономии энергоресурсов в методических печах:

- увеличение длины неотапливаемой зоны печи за счет чего используется большее количество теплоты отходящих газов;

- установка камер предварительного подогрева заготовок отходящими газами. При подогреве металла отходящими газами расход топлива может быть сокращен на 15%;

- повышение температуры подогрева воздуха продуктами горения до 700 °С, что позволяет при увеличении температуры нагрева воздуха на каждые 100°С экономить 4–5 кг у.т./т;

- совершенствование конструкций горелок для обеспечения полного сжигания топлива;

- установка газокислородных, в том числе беспламенных горелок, которые уменьшают расход топлива на 25–40 % (за счет того, что исключается нагрев азота в воздухе, который используется в обычных горелках), увеличивают производительность печи и ее нагревательную способность, а также снижают окалинообразование и выброс вредных веществ;

- применение легковесных термоизоляционных материалов в т.ч. волокнистых огнеупоров. Например, термоизоляция подовых труб или балок, выполняемая из огнеупорных волокнистых материалов, позволяет сократить расход топлива на 18–25% и повысить производительность печи на 15%;

- применение систем испарительного охлаждения, которые позволяют утилизировать тепло из системы охлаждения печи, в которой до 15–20% теплоты, подаваемой с топливом, отводится системой охлаждения конструктивных элементов печи. При этом около 90% теплоты, воспринимаемой охлаждаемыми элементами печи, приходится на долю подовых труб (балок);

- оптимизация работы печей с использованием автоматики позволяет снизить расход топлива на 15–20 кг/т.;

- использование физической теплоты отходящих газов нагревательных печей для выработки пара в котлах-утилизаторах;

- применение технологии низкотемпературной прокатки.