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再熱爐的主要功能是將半成品鋼（鋼坯、大方坯、板坯或圓鋼）的溫度通常提高到1000攝氏度至1250攝氏度之間，直到其塑性足以在熱軋機(jī)中軋制出所需的截面、尺寸或形狀。出于冶金學(xué)和生產(chǎn)力的原因，再熱爐也必須在加熱率方面滿足具體要求和目標(biāo)。在再熱爐中，有一個(gè)連續(xù)的材料流，當(dāng)它通過(guò)爐子時(shí)被加熱到所需的溫度。

熱軋作業(yè)需要以最低的成本和軋機(jī)的最佳生產(chǎn)速度獲得高質(zhì)量的再加熱半成品鋼。熱軋廠用于加熱半成品鋼的再加熱爐消耗大量的能源，同時(shí)產(chǎn)生大量的污染物。正因?yàn)槿绱?，有必要研究如何減少能源消耗和污染物，從而減少成本。這可以通過(guò)提高再加熱爐的燃料效率來(lái)實(shí)現(xiàn)。

復(fù)熱爐的燃燒系統(tǒng)對(duì)復(fù)熱半成品鋼的質(zhì)量和復(fù)熱所需的燃料量都有重大影響。今天，人們對(duì)再熱爐的重要期望不僅是降低污染物的排放和能源消耗，而且還希望提高被加熱鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性、均勻的溫度、熱流以及設(shè)備和人員的安全。所有這些都是對(duì)再熱爐的燃燒系統(tǒng)有相當(dāng)大影響的關(guān)鍵因素。

啟動(dòng)和維持燃燒所需的三個(gè)基本要素是：（i）燃料，（ii）氧氣和（iii）用于點(diǎn)火的足夠能量。如果燃料和氧氣能夠不受任何限制地相遇并發(fā)生反應(yīng)，燃燒過(guò)程是最有效的。然而，在實(shí)際的加熱應(yīng)用中，僅僅考慮有效的燃燒是不夠的，還要考慮到傳熱方面。以下是重新加熱爐中燃燒系統(tǒng)的重要參數(shù)。

需要傳給爐料的熱量。

爐內(nèi)產(chǎn)生的熱量不僅需要加熱爐料，而且還需要克服所有的熱量損失。

將部分可用的熱量從爐內(nèi)氣體轉(zhuǎn)移到加熱爐料的表面。

爐料內(nèi)部溫度的平衡。

爐子里的熱量通過(guò)門和墻等損失。

由廢氣攜帶的熱量。

由廢氣引起的污染物（如氮氧化物等）的排放。

由78%的氮?dú)夂?%的氬氣稀釋的氧氣組成的空氣并不能為燃燒和傳熱提供最佳條件。空氣中的氮?dú)庠谌紵^(guò)程中被加熱，為了避免轉(zhuǎn)移到氮?dú)庵械哪芰繐p失，有必要回收這些能量，以節(jié)省燃料。

熱量通過(guò)對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射轉(zhuǎn)移到固體產(chǎn)品表面。產(chǎn)品內(nèi)部的熱量傳遞只通過(guò)傳導(dǎo)。這意味著產(chǎn)品表面（加熱時(shí)隨時(shí)間變化）、半成品鋼的尺寸和材料以及爐子的內(nèi)部尺寸都很重要。

為了實(shí)現(xiàn)高效和均勻的加熱，爐內(nèi)的氣體成分和流動(dòng)模式也很重要。傳統(tǒng)的、非優(yōu)化的加熱策略在穩(wěn)定狀態(tài)下可能是足夠的，但在生產(chǎn)中斷、產(chǎn)品等級(jí)或尺寸變化、或目標(biāo)下降溫度變化的情況下，不能提供最佳的質(zhì)量和成本性能。在今天的情況下，需要一個(gè)解決方案，在所有條件下提供最高質(zhì)量和最低成本的加熱，對(duì)環(huán)境的影響最小。

如今，由于全球變暖，嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)要求盡量減少具體的燃料消耗，同時(shí)減少包括氮氧化物（NOx）在內(nèi)的污染物。在滿足生產(chǎn)要求的同時(shí)，最低能源消耗和污染物排放的目標(biāo)相互沖突，這給操作人員和設(shè)備供應(yīng)商帶來(lái)了挑戰(zhàn)，他們需要利用一切可用的技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)高效節(jié)能、符合環(huán)保要求的再熱爐燃燒系統(tǒng)。

在傳統(tǒng)的燃燒器設(shè)計(jì)中，這兩個(gè)目標(biāo)往往是相互沖突的。然而，使用最新的技術(shù)和帶有擴(kuò)散火焰燃燒技術(shù)的燃燒器設(shè)計(jì)，現(xiàn)在可以通過(guò)預(yù)熱燃燒空氣實(shí)現(xiàn)高水平的效率，并相應(yīng)地減少氮氧化物的排放。

在鋼鐵廠中，有很多類型的再熱爐正在運(yùn)行。再生爐的結(jié)構(gòu)由幾個(gè)區(qū)域組成。再生爐通常設(shè)計(jì)有多個(gè)加熱區(qū)，即（i）預(yù)熱區(qū)，（ii）加熱區(qū)，以及（iii）浸泡區(qū)。半成品鋼片被送入預(yù)熱區(qū)，并依次緩慢地移動(dòng)到加熱區(qū)和浸泡區(qū)。鋼件在預(yù)熱區(qū)和加熱區(qū)大致被加熱到目標(biāo)溫度，并在浸泡區(qū)浸泡，以保持整個(gè)鋼件的均勻溫度，鋼件主要通過(guò)周圍氣體的輻射傳熱進(jìn)行加熱。每個(gè)區(qū)都有不同的目的，而且各區(qū)通常都有獨(dú)立的燃燒器控制，即使燃燒的產(chǎn)物通過(guò)前面的區(qū)來(lái)排出煙道?？諝馀c燃料的比例的設(shè)定通常是為了在煙氣中產(chǎn)生一個(gè)理想的過(guò)量氧氣水平。其目的是確保所有的燃料都在再熱爐內(nèi)燃燒，但同時(shí)也要避免燃燒空氣過(guò)多而降低爐子的加熱效率。

再熱爐的多區(qū)結(jié)構(gòu)使得燃燒優(yōu)化非常困難，因?yàn)閰^(qū)間的相互作用、不斷變化的產(chǎn)品要求、不斷變化的提取速度以及提取棒材的行為本身。 有很多問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果的漂移。其中一些問(wèn)題如下：

氣體或空氣的計(jì)量不準(zhǔn)確

空氣濕度的變化

大量的燃料或氧氣從爐子的另一個(gè)區(qū)域遷移過(guò)來(lái)

在通過(guò)換熱器預(yù)熱空氣的情況下，可能存在（i）管道或換熱器的泄漏，（ii）溫度校正系數(shù)失準(zhǔn)，以及（iii）季節(jié)性變化

閥門和執(zhí)行器的磨損或損壞

爐子的泄漏

此外，根據(jù)燃燒器的能力和所需的過(guò)量氧氣水平，每個(gè)區(qū)都需要固定的化學(xué)計(jì)量比率。由于以下兩個(gè)原因，各區(qū)的比例可能不同。

由于氧氣水平、溫度和水垢形成之間的關(guān)系，每個(gè)區(qū)所需的過(guò)量氧氣可能是不同的。

由于燃燒器的混合能力不同，可能需要對(duì)不同的燃燒器轉(zhuǎn)差率進(jìn)行調(diào)整。

通常情況下，由于沒(méi)有實(shí)時(shí)的過(guò)程反饋，再熱爐的操作者不知道氧氣是否達(dá)到或接近所需的設(shè)定點(diǎn)。在這種不確定性水平下操作爐子的后果可能是很嚴(yán)重的?？紤]到燃燒器的反應(yīng)和理論上的燃燒產(chǎn)物，可能會(huì)出現(xiàn)化學(xué)計(jì)量偏離設(shè)定點(diǎn)的情況。如果煙氣中的實(shí)際氧含量超過(guò)了設(shè)定值，效率就會(huì)降低，增加不必要的燃料成本。如果實(shí)際氧含量低于設(shè)定值，那么一氧化碳含量就會(huì)增加，這就會(huì)造成不安全的操作條件，并由于未燃燒的燃料從爐子中流出而降低效率。此外，為了滿足不斷變化的爐子需求，再熱爐中的空氣-燃料比率控制器不斷調(diào)整其設(shè)定點(diǎn)，因此氧化狀態(tài)也一直在變化。在實(shí)踐中，再熱爐經(jīng)歷了某種程度的不完全燃燒。有幾個(gè)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致混合不良。這些問(wèn)題在下面給出。

燃燒器效率

轉(zhuǎn)速

空氣和燃料的速度無(wú)可比擬

比率控制失調(diào)

爐子漏氣

由于混合不良而造成的不完全燃燒也會(huì)導(dǎo)致一氧化碳和氧氣的共存。在實(shí)踐中，一氧化碳和氧氣同時(shí)存在是很常見(jiàn)的。因此，再熱爐的最佳操作需要通過(guò)合適的傳感器獲得實(shí)時(shí)的燃燒產(chǎn)物數(shù)據(jù)。

換熱器通常用在再熱爐中作為廢熱回收裝置，以實(shí)現(xiàn)高熱效率和節(jié)能?；厥盏挠酂嵊糜陬A(yù)熱燃燒空氣，然后將其送入燃燒器。預(yù)熱的空氣導(dǎo)致了能源節(jié)約和良好的燃燒性能。然而，其缺點(diǎn)包括加入大規(guī)模的余熱回收系統(tǒng)。此外，預(yù)熱空氣的溫度通常最多只有600攝氏度到700攝氏度左右。

最近，在半成品鋼的再加熱領(lǐng)域有兩個(gè)主要發(fā)展。這些發(fā)展是：（1）高溫空氣燃燒，和（2）氧氣燃料燃燒。

高溫空氣燃燒

高溫空氣燃燒（HiTAC）技術(shù)利用超過(guò)1000攝氏度的預(yù)熱空氣。在再熱爐中采用這種燃燒技術(shù)，可以使鋼鐵廠對(duì)同時(shí)減少能源消耗以及減少二氧化碳和氮氧化物的排放做出巨大貢獻(xiàn)。與傳統(tǒng)類型的爐子相比，利用HiTAC技術(shù)還可以減少再熱爐的物理尺寸。

HiTAC技術(shù)的基本概念是，通過(guò)高循環(huán)再生器最大限度地回收廢熱，并控制高度預(yù)熱的燃燒空氣與燃燒氣體的混合，產(chǎn)生均勻和相對(duì)低溫的火焰。

HiTAC技術(shù)中使用的再生式燃燒器具有獨(dú)特的燃燒特性。這些特性導(dǎo)致了高效和清潔的火焰，具有均勻的溫度和熱通量曲線。這些特性導(dǎo)致了生產(chǎn)率的提高和產(chǎn)品質(zhì)量的改善，并為爐子部件提供了更溫和的環(huán)境。 HiTAC技術(shù)可以使運(yùn)行成本降低。

HiTAC技術(shù)在所有的燃料-空氣混合物（包括非常稀薄的燃料混合物）中提供了明顯更高的火焰穩(wěn)定性，更高的傳熱，以及從煙囪中的低熱量損失（廢熱）。該方法提供了一種利用適當(dāng)?shù)臒峤粨Q方法將熱量從高溫側(cè)（燃燒的氣體）再循環(huán)到未燃燒的混合物側(cè)的方法。預(yù)熱給未燃燒的混合物提供了額外的焓值，而不會(huì)被燃燒產(chǎn)物稀釋。

采用HiTAC技術(shù)后，火焰特征明顯不同，火焰穩(wěn)定，排放減少，并能顯著節(jié)省能源。發(fā)現(xiàn)火焰顏色與通常觀察到的藍(lán)色或黃色有很大不同。在某些條件下，使用典型的碳?xì)浠衔锶剂弦呀?jīng)觀察到藍(lán)綠色和綠色的火焰。相反，還觀察到燃料的無(wú)焰（或無(wú)色）氧化。

以下是HiTAC技術(shù)的主要特點(diǎn)。

使用燃燒器中的再生器，以非常高的空氣預(yù)熱溫度燃燒碳?xì)浠衔铩?/p>

廢氣產(chǎn)品的顯熱被用來(lái)加熱燃燒空氣（溫度大于1000攝氏度）。該技術(shù)試圖使空氣預(yù)熱接近目標(biāo)爐溫。

廢氣溫度約為150攝氏度至200攝氏度。

提取燃料中的大部分能量用于加熱過(guò)程。

有50％（替換冷空氣）和30％（替換來(lái)自換熱器的空氣）的燃料節(jié)省。

爐內(nèi)有非常均勻的熱量分布。

氮氧化物的產(chǎn)生非常少。

在蓄熱式燃燒器中，有一對(duì)配置，每個(gè)燃燒器在燃燒和排煙之間循環(huán)。助燃空氣在燃燒器的兩組通道之間循環(huán)。它通過(guò)一組進(jìn)入，從燃燒器中的再生材料中獲取熱量。燃燒產(chǎn)物的氣體通過(guò)另一組出口，將再生器材料加熱到高溫。在下一個(gè)循環(huán)中，燃燒空氣和燃燒產(chǎn)物交換路徑。

圖1說(shuō)明了HiTAC的概念，并與傳統(tǒng)的再熱爐燃燒作了比較。如果燃料和高溫新鮮空氣之間發(fā)生直接燃燒，通常會(huì)在爐子里產(chǎn)生極高的溫度火焰。由于修改了爐子的幾何形狀，不僅基礎(chǔ)火焰的熄滅是通過(guò)高速入口空氣的剪切運(yùn)動(dòng)發(fā)生的，而且在燃燒前必須通過(guò)分離燃料和空氣入口來(lái)稀釋空氣中的燃燒氣體（BH）。需要注意的是，這些都是普通燃燒無(wú)法在環(huán)境溫度的空氣中持續(xù)的條件。此外，單獨(dú)注入爐內(nèi)的燃料也會(huì)在爐內(nèi)夾帶燃燒的氣體，如果有的話，在這個(gè)準(zhǔn)備階段，燃料會(huì)發(fā)生一些變化，如熱解、分解和液體燃料的汽化。燃料和夾帶的產(chǎn)品（B*F）之間可能會(huì)發(fā)生弱的燃燒反應(yīng)，而主要的燃燒則是在燃料和稀釋空氣的混合區(qū)發(fā)生的，其中有大量的燃燒氣體（B*F*BH）。由于燃燒氣體的高回收率導(dǎo)致氧氣濃度低，火焰的變化可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)擴(kuò)大的反應(yīng)區(qū)，在那里可能會(huì)發(fā)生相對(duì)緩慢的反應(yīng)。在沒(méi)有預(yù)熱空氣的既定燃燒中，燃料和新鮮空氣（F*A）之間的直接燃燒發(fā)生在燃燒器的近場(chǎng)。此后，在火焰的下游部分，由于再循環(huán)的燃燒氣體被進(jìn)入的燃燒空氣夾帶，可能會(huì)出現(xiàn)一些稀釋狀態(tài)下的燃燒。燃燒器附近的燃燒（F*A）顯示出爐子里的最高溫度，從爐子里排放出的大部分氮氧化物都是在這里形成的。然而，這個(gè)區(qū)域的燃燒對(duì)于維持爐內(nèi)的燃燒至關(guān)重要，如果這部分發(fā)生熄滅，整個(gè)火焰就無(wú)法存在。

圖1 采用HiTAC技術(shù)的混合和燃燒的概念

盡管使用了高度預(yù)熱的空氣，HiTAC的平均溫度和瞬時(shí)峰值溫度比普通燃燒要低得多。

全氧燃燒系統(tǒng)

全氧燃燒是指用氧氣完全替換空氣作為燃燒的氧化劑來(lái)源，而氧氣可以通過(guò)低溫技術(shù)或吸附技術(shù)產(chǎn)生。用氧氣替換空氣的一般優(yōu)點(diǎn)是，幾乎或完全消除了與空氣一起帶入燃燒過(guò)程的氮?dú)饬?。減少燃燒中的氮?dú)饪梢蕴岣呋鹧鏈囟群腿紵剩驗(yàn)檩^低的燃燒氣體體積減少了從火焰中獲取并流失到排氣中的熱量。因此，與空氣燃料燃燒相比，使用全氧燃燒的優(yōu)勢(shì)如下：

減少能源消耗

提高加熱率，從而提高產(chǎn)量（在不增加爐溫設(shè)定點(diǎn)的情況下）。

減少爐子的排放

除上述優(yōu)點(diǎn)外，與其他提高效率的方法（如換熱器或排放控制設(shè)備）相比，使用全氧燃燒有時(shí)可以降低資本投資。由于更好的控制和更短的加熱時(shí)間，全氧燃燒還可能導(dǎo)致更少的水垢損失。

與空氣燃料相比，全氧燃燒的兩種燃燒產(chǎn)物CO2和H2O的分壓高得多。這提高了傳熱率。由于廢氣沒(méi)有被氮?dú)庀♂專瑲庀嘣趥鳠徇^(guò)程中發(fā)揮了更積極的作用，這不僅是因?yàn)镃O2和H2O的傳熱傳導(dǎo)率和熱容量更高，而且還因?yàn)樗鼈兌际歉邿彷椛涞娜N原子氣體。

與空氣燃料相比，全氧燃燒爐的流動(dòng)模式是有利的。由于沒(méi)有氮?dú)獾拇嬖?，并由于?jié)省了燃料，廢氣量減少了70％至80％。因此，氣體的停留時(shí)間更長(zhǎng)，有更多的時(shí)間將熱量傳遞給產(chǎn)品。事實(shí)上，產(chǎn)品被浸泡在由二氧化碳和水組成的氣態(tài)廢氣中，也就是說(shuō)，濕潤(rùn)的環(huán)境具有更高的傳熱能力。

當(dāng)比較純氧爐和空氣燃料爐時(shí)，兩者都設(shè)置在相同的爐溫下，材料在純氧爐中更快達(dá)到設(shè)定值。這是因?yàn)闅怏w的特性。

與空氣燃料燃燒相比，全氧燃燒的可用熱量大大增加?？捎脽崃康脑黾优c能源消耗的減少和爐子產(chǎn)量的增加直接相關(guān)。

可利用的燃燒熱量的增加意味著更少的熱量損失到廢氣中，總能量輸入的更大比例被留在再加熱爐中做功。因此，當(dāng)可用熱量增加時(shí)，做恒定數(shù)量的工作所需的總能量輸入量就會(huì)減少。

節(jié)能效果因燃料類型、現(xiàn)有燃燒比和燃燒空氣溫度而異。其他因素，如煙道口尺寸的減少和輻射損失，會(huì)影響全氧燃燒的實(shí)際能量減少率。全氧燃燒提高燃燒效率的另一個(gè)影響是能夠提高加熱率，獲得更多的爐子吞吐量。

產(chǎn)量增加的實(shí)際限制取決于半成品鋼材料的吸熱能力以及半成品鋼材料受熱的時(shí)間和溫度。各種氧燃?xì)庋b置的經(jīng)驗(yàn)表明，在大多數(shù)操作中，材料吞吐量可以增加，而不需要增加爐子的溫度設(shè)定點(diǎn)，但已經(jīng)滿足設(shè)定溫度斜率限制的爐子除外。除了可用熱量的增加，更高的全氧燃燒火焰溫度和燃燒氣體的輻射潛力對(duì)加熱能力和生產(chǎn)率有積極影響。

氧燃料火焰溫度一般比空氣燃料火焰溫度高500攝氏度至800攝氏度。由于輻射傳熱取決于從源頭到接收器的溫度差的四次方，全氧燃燒導(dǎo)致火焰對(duì)物質(zhì)的輻射勢(shì)大幅增加。全氧燃燒的燃燒產(chǎn)物也是更好的輻射傳熱來(lái)源。這是因?yàn)榭諝馊剂系娜紵a(chǎn)物大部分是氮?dú)?，它不像二氧化碳和水蒸氣那樣是一種有效的輻射傳熱機(jī)制，而二氧化碳和水蒸氣構(gòu)成了全氧燃燒的大部分產(chǎn)物。

在某些情況下，爐子的生產(chǎn)受到允許出爐的氣體排放量的限制。全氧燃燒也可以成為減少爐子排放的一種手段，并允許在允許的排放上限內(nèi)提高生產(chǎn)能力。

全氧燃燒的廢氣量大大降低。全氧燃燒的總廢氣量一般比空氣燃料的總廢氣量少70％至90％。在很多情況下，僅廢氣量的減少就能帶來(lái)好處，特別是在現(xiàn)有污染控制設(shè)備有限和/或顆粒物排放令人擔(dān)憂的情況下。全氧燃燒的一個(gè)更重要的結(jié)果是降低某些廢氣成分的排放。使用全氧燃燒最明顯的結(jié)果是減少了燃料消耗。隨著燃料消耗的減少，在一定時(shí)間內(nèi)或每單位加熱的半成品鋼材料中，二氧化碳的排放也會(huì)降低。雖然二氧化碳的產(chǎn)生目前不是一個(gè)主要問(wèn)題，但正在發(fā)生的全球變暖和氣候變化表明，在即將到來(lái)的未來(lái)，更嚴(yán)格的二氧化碳排放條件可能是一個(gè)因素。很多爐子經(jīng)營(yíng)者更直接的關(guān)注是氮氧化物的排放。通過(guò)全氧燃燒，燃燒產(chǎn)物中的氮?dú)夥謮捍蟠蠼档?，即使在火焰溫度升高的情況下，也會(huì)降低形成氮氧化物的可能性。很多因素影響全氧燃燒爐的氮氧化物排放率。氧氣產(chǎn)品的純度就是這樣一個(gè)因素。然而，最大限度地減少全氧燃燒氮氧化物排放的主要因素是爐壓控制。二次空氣泄漏與高氧燃燒火焰溫度相結(jié)合，可以大大降低全氧燃燒作為氮氧化物控制技術(shù)的影響。

與空氣燃料火焰相比，純氧燃料火焰具有更高的溫度，而體積和長(zhǎng)度卻更小。在設(shè)計(jì)應(yīng)用于鋼鐵材料再加熱的全氧燃燒器系統(tǒng)時(shí)，需要考慮全氧燃燒器的火焰特性。一般來(lái)說(shuō)，鋼鐵的再加熱需要均勻的溫度分布，以避免在再加熱的鋼鐵產(chǎn)品中出現(xiàn)局部過(guò)熱或加熱不足。全氧燃燒器的類型和位置取決于再加熱爐的類型以及火焰與半成品鋼材料的接近程度。

燃燒產(chǎn)物的再循環(huán)促進(jìn)了氣體在加熱室中的運(yùn)動(dòng)，從而使溫差最小化。另外，燃燒氣體再循環(huán)進(jìn)入氧燃?xì)饣鹧妫档土嘶鹧娴姆逯禍囟?，促進(jìn)火焰輻射曲線更加均勻，以保護(hù)最靠近燃燒器的產(chǎn)品不會(huì)被過(guò)度加熱。有幾種純氧燃燒器的設(shè)計(jì)可以獲得再循環(huán)的效果，包括獲得專利的噴嘴以及其他利用純氧火焰動(dòng)力產(chǎn)生氣體再循環(huán)的設(shè)計(jì)。

在為效率提供巨大好處的同時(shí)，全氧燃燒的低量燃燒產(chǎn)物在設(shè)計(jì)燃燒控制系統(tǒng)時(shí)需要一些特別的關(guān)注。燃燒比的適當(dāng)控制對(duì)于再加熱過(guò)程至關(guān)重要，因?yàn)槿紵漠a(chǎn)物構(gòu)成了加熱氣氛，并最終影響到水垢形成的速度和類型。在空氣燃料燃燒系統(tǒng)中，與空氣一起進(jìn)入燃燒過(guò)程的大量氮?dú)馓峁┝艘粋€(gè)阻尼器或安全因素，以防止空氣與燃料比率的變化。在全氧燃燒中，這種阻尼器幾乎完全被消除了。這意味著全氧燃燒中氧氣與燃料比例的百分比變化對(duì)加熱爐氣氛的影響比空氣燃料燃燒的相同變化要大。

與空氣燃料燃燒相比，全氧燃燒對(duì)爐內(nèi)氣氛的良好控制需要控制系統(tǒng)有更高的精確度。通常需要進(jìn)行質(zhì)量流量補(bǔ)償，以滿足全氧燃燒保持良好爐內(nèi)氣氛的精度要求。全氧燃燒控制的另一個(gè)重要變量涉及爐子排氣和壓力控制系統(tǒng)。

全氧燃燒的廢氣量比空氣燃料燃燒的廢氣量減少10％至30％，這取決于熱效率的提高。這意味著現(xiàn)有的用于控制空氣燃料燃燒的爐子壓力的設(shè)計(jì)，在大多數(shù)情況下不足以在轉(zhuǎn)換為全氧燃燒時(shí)保持良好的爐子壓力控制。具體來(lái)說(shuō)，在空氣燃料燃燒中使用的較大的煙道口和風(fēng)門尺寸的壓力控制儀器的控制范圍減少到對(duì)全氧燃燒的排氣量無(wú)效的程度。因此，在轉(zhuǎn)換為全氧燃燒時(shí)有必要減小煙道口尺寸，或者在設(shè)計(jì)新的再熱爐裝置時(shí)對(duì)較低的排氣量進(jìn)行補(bǔ)償。缺乏良好的爐壓控制會(huì)導(dǎo)致三級(jí)空氣泄漏，這可以為額外的氮氧化物形成提供氮源，從而最大限度地減少或消除減少排放的可能性。進(jìn)入再熱爐的空氣泄漏也會(huì)影響爐內(nèi)氣氛，給鋼材表面質(zhì)量控制帶來(lái)麻煩。

不管是哪種類型的燃燒系統(tǒng)，水垢形成的速度和類型是鋼鐵再加熱爐操作的一個(gè)重要考慮因素。除了鋼的合金類型外，爐內(nèi)氣氛和加熱速度是制約水垢形成的主要因素。為了保持對(duì)水垢形成和鋼材表面質(zhì)量的控制，需要對(duì)燃燒比和爐壓進(jìn)行良好的控制。然而，即使在理想條件下，全氧燃燒產(chǎn)生的氣氛也與空氣燃料燃燒的氣氛不同。.