【正文】 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 78 頁(yè) 第 1 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 115t/h 燃焦?fàn)t煤氣推鋼式連續(xù)加熱爐的設(shè)計(jì) 熱能與動(dòng)力工程專業(yè) 摘 要 推鋼式連續(xù)加熱爐是傳統(tǒng)的、使用最廣泛的連續(xù)加熱爐，它是 靠推鋼機(jī)完成爐內(nèi)運(yùn)料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。該加熱爐 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行可靠、造價(jià)低廉的特點(diǎn)，運(yùn)用于各種軋制前的加熱和某些鍛造前的加熱，自本世紀(jì)初沿用至今。 該設(shè)計(jì)是在所學(xué)《傳熱學(xué)》《工程熱力學(xué)》《火焰爐》等專業(yè)課的基礎(chǔ)上，查閱大量加熱爐設(shè)計(jì)資料，對(duì)加熱爐進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)為產(chǎn)量為 115t/h（焦?fàn)t煤氣）方坯推鋼式連續(xù)加熱爐。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括文獻(xiàn)綜述、熱工計(jì)算、金屬加熱計(jì)算 、爐子主要尺寸確定、爐膛熱平衡與燃料消耗量計(jì)算、煤氣燒嘴的選用、空氣換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算、空氣管路阻力損失計(jì)算及鼓風(fēng)機(jī)選擇、煙道阻力損失及煙囪計(jì)算、英文文獻(xiàn)翻譯等幾部分。最后運(yùn)用CAD 對(duì)加熱爐本體進(jìn)行總體繪圖。 關(guān)鍵詞：推鋼式 加熱爐 熱平衡 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 78 頁(yè) 第 2 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Abstract Pushertype furnace is a kind of traditional furnace that is the most widely used by pushing steel machine for material transport tasks pletely. It has many advantages listed below: simple in structure, convenient operation, reliable working low cost. It is applied to a variety of prerolling heating and some prefing heating, since the beginning of this century is in use . This design is based on the Heat Transfer, Engineering Thermo dynamics, Flame Furnace and other course, and referred to a large number of furnace design information for the overall design of the furnace. The production of the continuous slab pushertype furnace is designed as 115t/h.. The design includes literature review, thermal calculation, metal heating calculation, the determine to the furnace main dimensions, furnace heat balance and fuel consumed, the choice of the gas burner, heat exchanger design and calculation, air lines pressure drop calculation and air blower choice, flue resistance loss and the chimney calculation, the English translation of the literature and others. Finally, the CAD software is used to draw the whole body of the furnace. Keyword: Pushertype Furnace Heat balance 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 78 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1．文 獻(xiàn) 綜 述 加熱爐的概述 [1] 加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。按熱源劃分有燃料加熱爐、電阻加熱爐、感應(yīng)加熱爐、微波加熱爐等。應(yīng)用遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業(yè)領(lǐng)域。 在冶金工業(yè)中，加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐，包括有連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等。金屬熱處理用 的加熱爐另稱為熱處理爐。初軋前加熱鋼錠或使鋼錠內(nèi)部溫度均勻的爐子稱為均熱爐。廣義而言，加熱爐也包括均熱爐和熱處理爐。 加熱爐的一般組成部分 [6] 加熱爐是一個(gè)復(fù)雜的熱工設(shè)備，它一般由爐子熱工工藝系統(tǒng)、裝出料系統(tǒng)、熱工檢測(cè)及自動(dòng)控制系統(tǒng)等部分組成。三個(gè)系統(tǒng)相互配合，使?fàn)t子正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 其中爐子的工作室（爐膛）、供熱系統(tǒng)（風(fēng)機(jī)、油泵、管道、燃燒裝置等）、排煙系統(tǒng)（煙道、煙閘、換熱器、余熱鍋爐、煙囪、排煙機(jī)等）以及冷卻系統(tǒng)等構(gòu)成了爐子的熱工工藝系統(tǒng)，它是加熱爐最基本的組成部分。故以下僅對(duì)熱工工藝系統(tǒng)中的主要組成部分加以介紹。 爐膛（工作室） 爐膛（工作室）是爐子的核心，主要的熱工及工藝過(guò)程都在工作室內(nèi)完成。 爐膛一般是由爐墻、爐頂和爐底構(gòu)成的一個(gè)近乎六面體的空間，是對(duì)金屬工件進(jìn)行加熱的地方。因工藝和用途不同，爐膛形狀是各式各樣的。在加熱爐的運(yùn)行過(guò)程中，不僅要求爐膛能夠在高溫和荷載條件下保持足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，要求能夠耐受爐氣、爐塵和爐渣的侵蝕和沖刷，而且要求有足夠的絕熱保溫和氣密性能。因此，要求構(gòu)成爐墻、爐頂和爐底等所用的材料、結(jié)構(gòu)型式和尺寸等都必須具備以上性能，以保證爐子能夠正常工作。 1) 爐墻 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 78 頁(yè) 第 4 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 爐子四周的圍墻稱為爐墻。加熱爐都采用直立的爐墻，分為側(cè)墻和端墻。沿爐子長(zhǎng)度方向上的爐墻稱為側(cè)墻；爐子兩端的爐墻稱為端墻。為保證爐墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，爐墻必須有一定的厚度，并應(yīng)爐子尺寸的增大和爐膛溫度的升高而增厚。為了減少散熱和蓄熱損失，爐墻應(yīng)設(shè)有絕熱層。側(cè)墻的厚度一般為 2～ （ 464～ 580mm），其中起穩(wěn)定作用的主墻用粘土磚砌筑，厚度為 ～ 2 塊磚厚，其余部分為絕熱材料，構(gòu)成復(fù)合爐墻。用耐火澆注料或耐火可塑料等制作的爐墻，主墻厚度一般為 250～300mm。端墻厚度應(yīng)視燒嘴孔道尺寸而定，一般 為 ～ 4塊磚厚。為了使?fàn)t子具有一定的強(qiáng)度和良好的氣密性，爐墻外面包以 4～ 10mm 厚的鋼板外殼做爐墻的防護(hù)層。 爐墻最經(jīng)濟(jì)厚度，應(yīng)根據(jù)砌體的材料費(fèi)和蓄熱散熱損失引起的燃料費(fèi)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算確定。 爐墻上設(shè)有爐門、窺視孔、燒嘴孔、以及熱工參數(shù)檢測(cè)孔等孔洞。為防止砌體受損，爐墻應(yīng)盡可能避免直接承受附加載荷，爐門、冷卻水管等構(gòu)件應(yīng)設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)上。 2）爐頂 爐頂事?tīng)t膛組成中的薄弱環(huán)節(jié)。爐頂是否牢固可靠，對(duì)爐子工作有重大影響。 加熱爐的爐頂按其結(jié)構(gòu)分為拱頂和吊頂兩種。 拱頂用楔形磚砌筑或不定形耐火材料搗制而成。拱頂?shù)?拱角拱頂。和、之間，通常采用的有可變化在 ?????? 1801209060180~60? 拱頂?shù)暮穸群筒馁|(zhì)與爐子跨度和爐內(nèi)溫度條件有關(guān)。一般爐子的跨度較大時(shí)，爐頂?shù)暮穸葎t應(yīng)相應(yīng)適當(dāng)加大。當(dāng)拱頂跨度在 以下時(shí)，拱頂?shù)哪突鸫u層為 230～ 250mm，絕熱層為 65～150mm。當(dāng)跨度在 以上時(shí)，耐火磚層為 230～ 300mm，絕熱層為 120～ 200mm。 當(dāng)爐子跨度大于 4m 時(shí)，由于拱頂所承受的側(cè)壓力很大，一般耐火材料的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已很難滿足，因而大多數(shù)采用吊頂結(jié)構(gòu)。吊頂是由一些特制的異形磚組成的，異形磚用金屬吊桿單獨(dú)地或成組地吊在爐子鋼結(jié)構(gòu)上 。 加熱爐用吊頂材料，高溫部分通常采用一級(jí)粘土磚或高鋁磚，低溫部分可采用普通粘土磚。 在連續(xù)式加熱爐上多采用吊頂（平頂）而不采用拱頂。這是應(yīng)為它不受爐子跨度限制，便于局部修理，便于安裝燒嘴，爐氣在爐膛寬度上鋪展均勻。 3）爐底 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 78 頁(yè) 第 5 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 爐底的工作條件非常惡劣。它不僅要承受被處理物料的機(jī)械負(fù)荷、碰撞與摩擦等作用，有時(shí)還要受到被處理物料的化學(xué)侵蝕及熔體的滲透等。爐底結(jié)構(gòu)型式和所用材料，決定于工藝過(guò)程和爐內(nèi)的工作溫度及化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。 爐底有固定式爐底和移動(dòng)式爐底（機(jī)械化爐底）兩種形式。固定式爐底的爐子，被處理的爐料靠推 鋼機(jī)推動(dòng)在陸地上移動(dòng)。為了避免物料與爐底耐火材料直接摩擦而損壞爐底與金屬表面，有些情況下，在爐底上裝有金屬滑軌或水冷管滑道。機(jī)械化的活動(dòng)爐底帶動(dòng)爐內(nèi)物料一道移動(dòng)，屬于這種類型的爐子很多，其中主要有步進(jìn)式加熱爐、轉(zhuǎn)底式加熱爐、分室式加熱爐和鏈?zhǔn)郊訜釥t等。 爐底的厚度和材質(zhì)取決于爐子的尺寸和溫度。一般變化在 200～ 700mm，爐底下部用絕熱材料隔熱。由于鎂磚具有良好的抗渣性，所以在軋鋼加熱爐的爐底上用鎂磚砌筑，并且為了便于氧化鐵皮的清除，在鎂磚上還要再鋪上一層 40～ 50mm 厚的鎂砂。在 1000186。C 左右的熱處理爐 或無(wú)氧化加熱爐上，因?yàn)檠趸F皮的侵蝕問(wèn)題較小，爐底也可采用粘土磚砌筑 。 排煙系統(tǒng) 為了使加熱爐能正常工作，需要不斷供給燃料所用的空氣，同時(shí)又要不斷地把燃燒后產(chǎn)生的廢煙氣排出爐外，因此，爐子設(shè)有排煙系統(tǒng)。工業(yè)爐的排煙方式分為自然排煙和機(jī)械排煙兩種。前者指煙囪排煙、直接排放和依靠自然抽力的排煙罩等；后者指排煙機(jī)排煙、噴射排煙等。 1）煙道 煙道是連接爐膛和煙囪的煙氣通道。設(shè)計(jì)煙道時(shí)，必須充分考慮其斷面尺寸和密封絕熱問(wèn)題，因?yàn)榍罢叩拇笮∮绊憻煔饬鲃?dòng)阻力損失和造價(jià)，后者的好壞影響排煙系統(tǒng)的吸力和余熱回 收率。 對(duì)煙道布置的要求： (1)地下煙道不會(huì)妨礙交通和地面上的操作，因此一般煙道都盡量布置在地下。 (2)要求煙道路程短，局部阻力損失小。 (3)煙道較長(zhǎng)時(shí)，其底部要有排水坡度，以便集中排出煙道積水。 (4)當(dāng)煙道中有廢熱回收裝置時(shí)，一般要設(shè)置旁通煙道和相應(yīng)的閘板、人孔等，以便在廢熱回收裝置檢修時(shí)可不影響爐子的生產(chǎn)操作。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 78 頁(yè) 第 6 頁(yè)