在中国,工业炉窑主要分布在冶金、建材、化工和机械等行业,这些工业炉窑年总能耗量是全国总能耗量的25%,其中,钢铁行业炉窑耗能尤为突出。钢铁行业能耗中轧钢系统能耗占15%-20%,而轧钢系统能耗的60%-70%为轧钢加热炉能耗。众所周知,轧钢生产成本与能耗水平息息相关。因此,如何有效地降低加热炉的能耗成为了轧钢节能的主要方向和目标。分析某钢加热炉现状,发现其主要存在问题有:(1)加热炉内板坯温度难以直接测量,为保证板坯质量,均热段的调节温度往往稍高于设计温度,而在高温下,板坯易发生“过烧”现象,造成经济损失。(2)由于热轧厂的燃气成分波动,在生产中难以针对其热值变化实时调节相应空气量,导致加热炉热效率下降,产生能源浪费。针对上述问题,加热炉亦可挖掘出节能降耗的潜力,具有较高的节能空间。因此,可从以下两个方面进行优化:(1)开发钢坯温度预测软件,提高钢坯温度的控制精度,减少过烧现象的发生与降低断面的温差。钢坯温度预测软件系统,是建立在一级自动化系统、三级生产信息网之间的二级优化控制系统,属于加热炉工艺过程的控制模型,该模型输入参数为系统中的一级信号与三级信息。软件可实现钢坯在炉加热过程相关参数的跟踪、分析和过程温度场的可视化等功能。(2)研制预燃式空燃比检测仪,优化燃烧控制,提高各炉段空燃比调节的精确性,降低钢坯氧化烧损率及排烟损失。预燃式空燃比检测仪为加热炉燃气前置检测,根据总管在线取样燃气,采用燃气入炉前在微型预燃炉中充分燃烧的方法,通过测量预燃炉尾气残氧量计算实时空燃比,提供空燃比控制的前馈值,为各炉段空气量分配提供基准参数,确定各段空气配比设定值。钢坯温度预测软件把一级PLC和二级控制系统、三级管理信息网、温度计算模型、空燃比优化系统等集成于一体,实现多元一体化控制。应用结果表明:与改造前相比,吨钢能耗降低0.12GJ,综合氧化烧损率降低0.11%。因此,上述措施可以有效地降低加热炉的能耗。本文为进一步推广加热炉优化技术提供参考。