萊鋼1500寬帶鋼年設(shè)計(jì)生產(chǎn)熱軋帶鋼卷200萬噸。采用兩座上/下加熱步進(jìn)梁式加熱爐。加熱能力為260噸/座。該爐共分14段加熱，采用高/焦?fàn)t混合煤氣，加熱到1250℃出爐。采用原料為連鑄板坯，規(guī)格為厚度：160mm，寬度：750～1400mm（50mm進(jìn)級(jí)），長(zhǎng)度：定尺12000mm，最短尺7200mm（數(shù)量少于5%）。最大板坯重量：21000 kg。該爐在控制燃燒上采用法國(guó)斯坦因－霍特公司最新開發(fā)的寬火焰可調(diào)焰?zhèn)葻欤⒔Y(jié)合數(shù)字化時(shí)序脈沖燃燒技術(shù)，可有效減少能量消耗和氧化鐵皮的產(chǎn)生，提高了坯料的加熱質(zhì)量。

控制器采用西門子公司的S7-400（CPU416）型控制器。其中PLC1控制燃燒系統(tǒng)，包括冷卻水和MCC控制柜。PLC2順序控制系統(tǒng)，控制爐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)操作設(shè)備，包括爐區(qū)液壓設(shè)備和步進(jìn)梁及上料和出料及變頻驅(qū)動(dòng)等設(shè)備。編程軟件采用STEP7 V5.3 ,監(jiān)控系統(tǒng)采用INTOUCH軟件。具體配置見圖1。

熱需求的控制是通過燒嘴的燃燒時(shí)間而不是空氣和煤氣的流量來實(shí)現(xiàn)的。燒嘴按順序燃燒，且每個(gè)燒嘴是單獨(dú)控制的。加熱爐溫度的測(cè)量是通過下列熱電偶實(shí)現(xiàn)的：每對(duì)上部燒嘴大爐頂中部熱電偶和每對(duì)下部燒嘴的爐底中部熱電偶。當(dāng)燒嘴打開時(shí)，它以100％的能力工作。燒嘴點(diǎn)火是交錯(cuò)進(jìn)行的，以避免空氣和煤氣主管突然的高壓變化。操作人員給定的溫度設(shè)定值被送至溫度控制器。溫度控制器將此值與1級(jí)系統(tǒng)定義的虛擬區(qū)測(cè)得的溫度相比較，并精確調(diào)節(jié)瞬時(shí)的熱需求。加熱爐的熱需求根據(jù)圖2轉(zhuǎn)換成燃燒時(shí)間。

0≤熱需求（Hd）≤10% 時(shí)，燃燒時(shí)間（Tm）＝0，此時(shí)燒嘴處于關(guān)閉狀態(tài)。

10＜熱需求（Hd）≤90% 時(shí)，燃燒時(shí)間（Tm）＝Hd（%）×Clocktime/100，此時(shí)燒嘴燃燒時(shí)間比例于熱需求。

90＜熱需求（Hd）≤100% 時(shí)，燃燒時(shí)間（Tm）＝Clocktime，此時(shí)燒嘴處于打開狀態(tài)。

燒嘴點(diǎn)火間隔時(shí)間＝Clocktime/燒嘴的對(duì)數(shù)。

例如：如果掃描周期為70s，熱需求＝50 ％ 那么燃燒時(shí)間Tm ＝50×70/100=35sec。

如果有14對(duì)燒嘴，那么燒嘴點(diǎn)火間隔時(shí)間＝70/14＝5Sec即燒嘴將按照間隔5秒的時(shí)間依次點(diǎn)火。燒嘴開啟及燃燒時(shí)序圖如圖3所示。

圖3 燒嘴開啟及燃燒時(shí)序圖

為了避免相鄰區(qū)域的干擾及保證加熱的均勻性,系統(tǒng)對(duì)這些區(qū)域采用串級(jí)控制。下部區(qū)域的控制是通過上部區(qū)域根據(jù)操作人員或優(yōu)化計(jì)算機(jī)給出的主從比實(shí)現(xiàn)的。這種操作模式可以保持相鄰區(qū)域一個(gè)恒定的流量比，且在某區(qū)域溫度檢測(cè)故障下仍可使用。操作的主從控制的選擇可以由操作人員也可以由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。

爐壓控制系統(tǒng)具體表現(xiàn)在兩個(gè)專用軟件上：一是爐門開啟期間的自動(dòng)壓力補(bǔ)償，出料爐門打開時(shí)，根據(jù)煙氣流量波動(dòng)，自動(dòng)修正和調(diào)整爐壓設(shè)定值。二是前饋功能，為了避免由于壓力變送器和煙道閘板之間的距離而影響標(biāo)準(zhǔn)爐壓變化量，參考加熱爐助燃空氣流量來計(jì)算爐壓控制系統(tǒng)輸出的前饋修正系數(shù)。利用一個(gè)微差壓變送器探測(cè)加熱爐和大氣之間的壓力差。差壓信號(hào)輸送到控制系統(tǒng)，修正設(shè)定值。來自壓力控制器的輸出值通過電/氣轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)煙道閘板。

空燃比可以通過兩個(gè)方法調(diào)節(jié)：一是全爐調(diào)節(jié)，空燃比過剩系統(tǒng)由空氣/煤氣壓力比控制來調(diào)節(jié)，并根據(jù)空氣溫度進(jìn)行修正。二是各區(qū)調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)各區(qū)空氣和煤氣切斷閥的打開時(shí)間來單獨(dú)控制各區(qū)的空然比。

控制系統(tǒng)通過下列方法保護(hù)換熱器。

（1）冷風(fēng)稀釋。換熱器的溫度不能超出極限值，換熱器前的煙氣溫度超高時(shí)，通過向煙道內(nèi)引入冷空氣來稀釋它。換熱器前的煙氣溫度，通過安裝在冷空氣入口下游的熱電偶來測(cè)量，并且將所測(cè)值輸入稀釋風(fēng)調(diào)節(jié)閥的控制回路中，該閥門將稀釋冷風(fēng)補(bǔ)給換熱器中。一旦空氣管道溫度過高，蝶閥將自動(dòng)開啟。

（2）熱風(fēng)放散。當(dāng)經(jīng)換熱器的助燃空氣溫度超高時(shí)，調(diào)節(jié)閥將自動(dòng)開啟進(jìn)行熱風(fēng)放散并且增加經(jīng)過換熱器的冷卻空氣流量。熱空氣的溫度是通過熱電偶來測(cè)量的。這個(gè)實(shí)測(cè)值被傳送給控制系統(tǒng)，在通過電/氣定位器來控制調(diào)節(jié)閥位置。

（3）最低煙氣溫度。當(dāng)換熱器出口煙氣溫度太低時(shí)，數(shù)字化爐的一些燒嘴會(huì)自動(dòng)點(diǎn)火以使煙氣溫度在露點(diǎn)之上，防止造成管道腐蝕。

只對(duì)均熱區(qū)下部燒嘴進(jìn)行全火焰監(jiān)控。當(dāng)均熱區(qū)下部燒嘴被點(diǎn)燃時(shí)，其它區(qū)域的連鎖將確保在沒有達(dá)到自動(dòng)點(diǎn)火的溫度前，燃料不會(huì)進(jìn)入這些區(qū)域。

除了由控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的安全等級(jí)外，重要的報(bào)警（煤氣，空氣壓力等）通過外部輔助繼電器直接作用于安全裝置。根據(jù)重要報(bào)警情況，輔助繼電設(shè)備直接作用于煤氣安全閥。所有控制閥將通過控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉，也可以手動(dòng)關(guān)閉。

在裝料端設(shè)有1個(gè)輻射高溫計(jì)來測(cè)量入爐前的坯料溫度。在熱裝時(shí)，測(cè)量得到的溫度將被2級(jí)系統(tǒng)用來選擇最佳的加熱曲線。

用一個(gè)帶有鋯探頭的氧分析儀測(cè)量煙氣中氧的含量。它被安裝在換熱區(qū)。

一個(gè)壓力開關(guān)，安裝在冷卻水主管進(jìn)口處，與控制系統(tǒng)相連以提供低壓保護(hù)報(bào)警。安裝在冷卻水主管進(jìn)口處的溫度檢測(cè)元件和安裝在主冷卻回水管出口處的溫度檢測(cè)元件被連接到控制系統(tǒng)上。安裝在每個(gè)被冷卻件上的流量開關(guān)用來向控制系統(tǒng)提供低流量報(bào)警。

該加熱爐在260t/h的產(chǎn)量下，出爐表面溫度1250℃時(shí)，板坯表面縱向溫差≤20℃，燃料損耗300kcal/kg，氧化鐵皮燒損≤0.7 ％。性能等各項(xiàng)規(guī)定指標(biāo)達(dá)到或超過了技術(shù)要求。