之前咱们聊了纯氧燃烧预热的温度和时间,现在聚焦废钢种类的影响 —— 其实不同废钢就像不同 “身材” 的食材,重废是大块肥肉,轻薄料是碎菜叶,预热时的吸热、升温表现差别特别大。今天就用大白话拆解,让大家清楚重废、轻薄料这些废钢到底怎么影响预热效果。
先明确常见废钢类型:重废就是厚实的大家伙,比如报废机床零件、厚钢板边角料,厚度一般几十毫米,密度大、分量沉;轻薄料是薄铁皮、铁丝、易拉罐这些,厚度才几毫米,体积大但质量轻,堆 着全是空隙;还有中废,介于两者之间,比如汽车底盘碎料、钢筋头;另外就是打包块,把轻薄料压成紧实的方块,减少空隙。
核心影响先给结论:相同预热条件下,轻薄料升温最快但易烧损,重废升温最慢但温度稳,中废和打包块是 “性价比之选”。具体咱们分点说,每个都带实际场景。
首先看升温速度,这是最直观的差异。河北科技大学的模拟数据很实在:同样用纯氧预热,轻薄料平均温度能到 1327℃(1600K),中废大概 727℃(1000K),重废才 427℃(700K)。为啥差这么多?说白了就是 “厚薄和空隙” 的问题。轻薄料薄得像纸,热量一沾就透,工厂里预热 1-3mm 的铁皮,想升到 800℃,半小时到一小时就够;而 50mm 厚的重废,同样温度得 2-3 小时,因为热量要慢慢渗进内部,就像炖大块肉比炒肉丝费时间多了。

再看温度均匀性,这直接影响后续炼钢。重废虽然慢,但胜在均匀 —— 厚实的钢材导热稳定,表面和芯部的温差小,预热后放进熔炉里不容易开裂。但轻薄料就麻烦了,堆着的时候空隙多,高温烟气会顺着空隙 “窜”,导致局部温度飙太高,有的地方已经快烧化了,有的地方还没热透。更头疼的是,轻薄料太容易被引燃,一旦烧起来就会浪费热量,还可能产生黑烟,影响预热炉寿命。
能耗和损耗也是关键。轻薄料看着升温快,其实不省钱 —— 它的比表面积大(简单说就是 “表面积 ÷ 体积”),和氧气接触太充分,容易发生氧化烧损,相当于一部分废钢被烧没了,吨钢损耗能比中废高 5%-8%。而重废比表面积小,氧化烧损少,但要把它加热到目标温度,消耗的燃料更多,比如预热同样重量的重废和轻薄料,重废的燃料消耗能多 30% 以上。
还有堆积方式的影响,这是容易被忽略的点。重废如果堆得太密,高温烟气透不进去,中间的废钢就成了 “闷葫芦”,温度上不去;轻薄料如果堆得太松,烟气跑得太快,热量留不住,反而要延长预热时间。河北科技大学的研究建议,重废的比表面积要控制在 0.25m²/m³ 以上,简单说就是别堆太实,适当留缝隙;底层的轻薄料比表面积不能超过 1.5m²/m³,最好压成打包块,这样既保证烟气流通,又能减少烧损。
举几个工厂里的实际例子更清楚。某钢厂用竖井式预热炉预热:10 吨轻薄料打包块,预热到 800℃只要 1.5 小时,能耗是 600MJ / 吨;同样重量的重废,得 3 小时,能耗要 850MJ / 吨;而中废和打包块按 1:1 搭配,2 小时就能搞定,能耗才 700MJ / 吨,温度均匀性还最好。还有个坑,轻薄料如果不打包,直接松散预热,不仅时间要延长到 2 小时,烧损率还会从 3% 涨到 6%,相当于 10 吨废钢少了 600 公斤,亏大了。
不同废钢的预热注意事项也得提。重废要控制升温速度,不能求快,不然表面热、内部凉,热胀冷缩会开裂,最好分阶段升温,前期慢、后期稳;轻薄料重点是 “压实 + 控氧”,打包后空隙少,热量能稳住,同时减少氧气供应量,避免过度燃烧;中废最省心,不管单独用还是和其他废钢搭配,都不容易出问题,是工厂的 “万能选手”。
还要说下预热炉的影响,不同炉型对废钢的适配性不一样。竖井式预热炉比水平式更适合混合废钢,因为它的烟气是从上往下穿,能均匀扫过所有废钢,同样条件下,竖井炉里的废钢平均温度能比水平炉高 124℃,吸热效率高 15%。比如预热混合废钢,水平炉要 2.5 小时,竖井炉 2 小时就够,还能多回收 51% 的余热,又省时间又省钱。
不同废钢对预热效果的影响,本质就是 “热量能不能快速、均匀地钻进废钢里,还不浪费”。轻薄料快但易损,重废稳但费能,中废和打包块平衡得最好。工厂里一般不会单独用一种废钢,大多是搭配使用,比如重废占 30%、中废占 50%、打包块占 20%,这样既能保证预热速度,又能减少损耗和能耗。如果大家有具体场景,比如知道废钢的厚度、想要的预热温度,或者工厂用的是哪种预热炉,都可以说出来,咱们能精准算出需要的时间和最优搭配方案。