全氧燃烧带钢退火线概述及其优势分析2012-10-1808:33:551、全氧加热与清洗带钢退火线中使用REBOX®直接火焰冲击全氧系统，简称为“DFIOxyfuel”，即用纯氧进行气态燃料的燃烧。使用全氧火焰直接加热移动带钢的DFI技术已被证明是将热通量提高到最大800-1000kW/m2的最有效途径。全氧技术的主要优势之一是保证优异的传热，这会提高退火炉的生产率。除了具有明显高的传热外，DFI全氧技术还具有其它一些优势。由于废气量少，燃料消耗量降低，可在有限容积的炉内采用更高的功率输入。因此，使用这种技术，可以缩短镀锌退火线的退火炉段的长度。此外，带钢表面不带有残余油污和如铁粉等固体颗粒，可以简化清洗段的结构。由于上述特点，在带钢处理线的设计和建设过程以及运行过程中，DFI全氧技术均表现出成本降低的潜力。因此，西马克德马格工艺与林德集团达成合作协议，独家推广采用由林德公司开发的这种技术的新带钢退火线，这种技术以唯一的REBOX®FI品牌销售，其中REBOX®林德集团的注册商标。以下具体介绍DFI全氧系统如何工作，以及在带钢退火线上使用时产生的主要优势，同时介绍使用DFI全氧系统时对清洗段和退火炉结构设计的影响。此外，本文也给出由西马克德马格公司和炬威国际公司开发的采用DFI全氧系统的连续镀锌退火线的设计理念。2、最有效的加热途径DFI全氧技术基于使用纯氧燃烧（优选采用天然气）。燃烧的火焰直接作用在带钢上，与传统工艺相比，提高了热输入量。由于在燃烧混合物中不存在氮气，待加热的气体总量减少。而且，排放的废气量也显著减少，因而降低了由于废气排放而带走的热损。DFI全氧系统成功地在瑞典奥托昆普公司Nyby厂和蒂森克虏伯位于德国的Finnentrop和Bruckhausen厂使用。在所有这些热处理线上，使用DFI全氧系统，产能提高30%，同时降低了单位燃料消耗量。另一套系统安装在韩国浦项（POSCO）的连续退火线上。除了提高热处理线产能外，新的工艺也带来涉及成本和节能方面的可观效益。使用纯氧燃烧天然气，可降低排放，如NOx排放等。由于采用这种技术产生的火焰温度高于采用空气燃烧时的火焰温度，尤其是在退火炉第一段的带钢加热开始阶段，钢带的加热效率得到明显提高。实测结果表明，传热系数最大可以提高到10。因此，这种技术完全适合于更经济的新建带钢热处理线。需要强调的是，在用DFI全氧系统预热钢带时，不会带来氧化问题，仅会形成一层薄的氧化层，这层氧化层在退火炉的还原段很容易被还原。而且，通过调整燃烧的化学当量比，也可能影响氧化水平。λ值可在0.95-1.05范围内变化，所以该工艺可采用过量氧气或不足氧气燃烧。DFI全氧系统的使用，由于可对加热过程进行更加灵活的控制，因而实现温度快速变化，这是在工业生产中的一大优势。由于这一点，在退火线的停机及启动过程中也不会产生任何问题。3、降低退火炉长度DFI全氧加热模块可用在带钢处理线上的立式或卧式退火炉的入口段。由于使用DFI全氧加热模块，可拆去预热段，并可省去加热段的一些过程。结果，根据所需加热效果的不同，可缩短处理炉长度。根据设计的热输入和带钢宽度，可改变烧嘴组的数量、火焰有效宽度和功率。而且，气氛在较大的范围内可调。由于仅采用氧气进行燃烧，废气量减少。由于废气温度高，DFI全氧系统加热段集成在余热回收的综合系统中。DFI全氧系统与辐射管式加热炉的组合，需要将加热炉的气氛分开，这是由于在全氧室内的废气和在辐射管室内的保护气一定不能混合。通过采用适合这些工艺条件的一个多密封系统，就可以有效地实现这一功能。4、简化清洗段所有的辐射管式加热炉都需要一个强的清洗段，以保证最终产品的质量。而采用DFI全氧技术，可缩短清洗段长度。林德和西马克德马格公司进行了特定的系列试验，检验了DFI在热浸镀锌退火线上使用时的加热和清洗能力：在实验室设备内，试样用DFI加热至不同温度，随后采用氮气冷却。然后，检验钢带表面的污染程度，如碳的变化、铁残留量以及氧化情况。对正常污染材料的检验表明，当超过轧制乳化液的特征分解温度时，没有出现油污染。不过，使用污染更为严重的材料进行的试验表面，当温度超过400℃时也出现少量的残余铁，这说明不能完...
