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从轧制产品质量来讲，钢坯加热的目的是提高钢的塑性，降低轧制加工的变形抗力。
加热炉是钢铁材料热轧生产过程中重要的生产设备，也是热轧过程中的主要能耗设备。加热炉的能耗占全厂总能耗的60%～70%，是轧钢工序节能的大户。轧钢加热炉节能的目的是节约煤气和降低单耗。因此钢坯加热并非钢温愈高愈好，按照新一代控制轧制和冷却工艺流程要求，降低钢坯加热温度（开轧温度）有利于提高产品质量，生产高性能、高科技含量、高附加值节约型钢铁材料，同时有利于减少烧损和温室气体排放量，因此抓好轧钢加热炉节能工作具有重要意义。
在我国传统的加热炉设计中，供热方式是“低钢温时慢加热，高钢温时快加热，均钢温时不加热”。这种供热方式不尽合理，其结果是氧化烧损严重、加热时间长、能耗高、产量低，属传统的“三低一高”加热炉。
20世纪末北京科大高仲龙、张先棹教授发表了多篇文章，从金属轧制原理、金属加热工艺、燃料燃烧、传热理论、金属加热缺陷等诸多方面进行了深入的理论研究，提出了火焰炉热工今后发展方向。概括来说是“三高一低”即“高炉温、高烟温、高余热回收、低惰性”。
（1）高炉温。高炉温就是提高炉子的温度水平，实现方法主要有：增加热负荷，提高燃料的发热值，提高助燃空气的含氧量和提高助燃空气与燃料的预热温度等，从而提高燃烧温度和炉温，增加传给被加热物的热量，由此提高炉子的产量，并为高温慢加热创造条件。
（2）高烟温。高烟温就是提高烟气的出炉温度，这也可以用增加热负荷来实现。特别是对连续式加热炉。可以在预热段内多布置供热点来加强供热，甚至在预热段内都供热，取消整个预热段，实现低温快加热的原则，由此提高整个炉子的温度水平，保证提高炉子的产量。
（3）高余热回收。高余热回收就是充分利用烟气的余热来预热助燃空气和煤气，提高燃烧用空气和煤气的预热温度，进一步降低烟气的排放温度，将烟气余热的热量返回至炉内，从而既提高余热回收率，又提高炉子的热效率，降低燃料消耗。
（4）低炉子惰性。低炉子惰性就是要降低炉衬的蓄热量，使炉子升温快降温也快，保证炉子在高炉温情况下的加热质量和适应工况变化的能力，有助于生产过程的自动化和计算机控制，保证提高加热质量，并且降低炉衬的蓄热和散热损失，进一步提高炉子的热效率和降低燃料消耗。
而要实现我国工业炉“三高一低”的发展方向，必须采用“高温空气燃烧技术”。温度高于800℃的助燃空气称为高温空气，用高温空气燃烧各种气体、液体的技术称为高温空气燃烧技术。高温空气燃烧技术是20世纪90年代以来，在发达国家开始普遍推广应用的一种全新的燃烧技术，该技术的显著特点是高效回收烟气余热，高温预热空气，低NOx排放，节能和环保效果极为显著。
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