随着河北省率先实施《炼焦化学工业大气污染物超低排放标准》和《钢铁工业大气污染物超低排放标准》，国家环保进入了史上最严阶段，钢铁热处理领域也面临了严厉挑战。越来越多的焦炉被关停，焦炉煤气正成为稀缺资源，没有焦炉煤气混合的高炉或转炉煤气热值较低，很难安全燃烧，一直未能在高品质热处理炉上成功稳定使用。而采用天然气在很多地区又不具备条件，并且价格昂贵、吨钢燃气成本高。因此，在热处理炉上使用低热值的高炉或转炉煤气、实现安全、超低排放加热意义重大。
2018年，轧制技术及连轧自动化国家重点实验室承担的河北普阳钢铁中板厂热处理线项目，成功突破了面向低热值高炉煤气的超低排放加热技术，研制出了低热值煤气辐射管烧嘴装置及热处理炉成套设备。热处理炉11月成功点火，目前已经实现正火、淬火、回火工艺的稳定生产，实测氮氧化物7-25mg/m3，远远小于国标超低排放150mg/m3的要求，解决了低热值煤气不易点火、燃烧不稳定、爆燃等难题，为钢铁企业因国家环保升级缺焦、氮氧化物排放超标问题提供了一条有效的解决途径。
▲ 辊底式热处理炉
▲ 烧嘴装置
▲ 烧嘴Nox测量值（8%O2）
▲低热值煤气辊底式热处理炉及其烧嘴装置
在该项目中，轧制技术及连轧自动化国家重点实验室承担了辊底式热处理炉、多功能辊式淬火机、水系统的成套设备及电气自动控制系统的开发、供货及调试任务。装备技术具备如下特色和创新：
(1)热处理炉工作温度300-980℃，采用低热值煤气超低排放型辐射管烧嘴脉冲燃烧，建立低热值煤气专用燃烧控制系统及控制策略，炉温控制精度±5℃以内，实现了低热值煤气在热处理炉上的成功稳定应用；
(2)淬火机具备淬火、NAC功能，可满足6-100mm钢板的高平直度生产，与水系统集成设计、用水全流程一体化管控，显著提升了淬火过程工艺执行稳定性和快速响应性；
(3)热处理生产线采用多层次全自动化系统设计，加热-淬火过程和钢板运送全流程集成控制，实现了生产操作的全自动化、工艺过程的精准执行控制，为普阳钢铁的产品升级提供了可靠的基础。
▲多功能辊式淬火机
▲热处理线生产的淬火钢板
