【正文】 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 內(nèi)容摘要 內(nèi)容摘要 工業(yè)爐是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各行各業(yè)，并且其在各工業(yè)部門的生產(chǎn)中都占有十分重要的地位。 金屬加熱的主要目的是提高金屬的可塑性，以便進行壓力加工。 工業(yè)爐的主要組成部分有：工業(yè)爐砌體、工業(yè)爐排煙系統(tǒng)、工業(yè)爐預(yù)熱器和工業(yè)爐燃燒裝置等。根據(jù)燃料的種類和金屬的尺寸及所需的加熱溫度，采用經(jīng)驗和給定數(shù)據(jù)相結(jié)合，確定加熱爐的熱工制度，出料方式和有效長度等。本設(shè)計的主題部分對工業(yè)爐的開爐準備和防爆進行了分析，對工業(yè)爐建成投產(chǎn)前的烘爐操作和運行時的開爐、停爐做了簡要的介紹，使我們對于工業(yè)爐的具體操作有了大體的了解。s advanced process technology. Eombined with the requirements of the subject, I design the continuous furnace. The furnace achieves a simple Control and convenient. The dissertation of the design makes an analyse of blast furnace of provision and avoid it introduce furnace running and shutdown with a brief introduction before the operation, so we have a general understanding of operation of industrial furnaces. After learning the basic theory of the furnace and the actual design process, I understand the selection and application of the continuous heating furnace, which will lay a good foundation for my future work. Keywords: furnace。 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 一、文獻綜述 1 引言 近代，聯(lián)合國會議提出了“可持續(xù)發(fā)展”的嶄新觀念，這是人類發(fā)展觀念的根本轉(zhuǎn)變。 我國在工業(yè)爐節(jié)能方面 , 具有相當大的潛力 , 如何節(jié)約能源，提高能源利用水平 , 仍是當務(wù)之急。 利用 燃料燃燒 或電能轉(zhuǎn)化的熱量將物料或工件加熱。 工業(yè)爐按供熱方式分為兩類：一類是火焰爐 (或稱燃料爐 )，用固體、液體或氣體燃料在爐內(nèi)的燃燒熱量對工件進行加熱；第二類是電爐，在爐內(nèi)將電能轉(zhuǎn)化為熱量進行加熱。 工業(yè)爐按熱工制度又可分為兩類：一類是間斷式爐又稱周期式爐，其特點是爐子間斷生產(chǎn)，在每一加熱周期內(nèi)爐溫是變化的，如室式爐、臺車式爐、井式爐等；第二類是連續(xù)式爐，其特點是爐子連續(xù)生產(chǎn)，爐膛內(nèi)劃分溫度區(qū)段。在春秋戰(zhàn)國時期，人們在熔銅爐的基礎(chǔ)上進一步掌握了提高爐溫的技術(shù)，從而生產(chǎn)出了鑄鐵。 1900 年前后，電能供應(yīng)逐漸充足，開始使用各種電 阻爐、電弧爐和有芯感應(yīng)爐。這種爐子的熱效率很低，加熱質(zhì)量也不好，而且只能加熱小型工件，以后發(fā)展為用耐火磚砌成的半封閉或全封閉爐膛的室式爐，可以用煤，煤氣或油作為燃料，也可用電作為熱源，工件放在爐膛里加熱。 工業(yè)爐的節(jié)能 工業(yè)爐是耗能大戶，其能耗占全國總能耗的 1/4 ，占工業(yè)總能耗的 60%。 能源是人類生存、經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。 工業(yè)爐節(jié)能的途徑，工業(yè)爐節(jié)能可從以下幾方面著手進行： 改善燃料燃燒狀況，完善燃燒裝 置。 自身預(yù)熱燒嘴：是一種把燃燒器、換熱器、排煙裝置合為一體的燃燒裝置，它不但供給爐子熱量，而且利用了煙氣余熱，從而達到節(jié)能的目的 。采用高效余熱回收技術(shù)及裝置是工業(yè)爐節(jié)能的一項基本途徑。 提高熱工檢測與控制水平對燃料爐而言，是一條比較重要的節(jié)能途徑。以便節(jié)約能源。 在冶金企業(yè)的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常要產(chǎn)生大量的廢氣，如高爐煤氣、焦爐煤氣、發(fā)沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 一、文獻綜述 5 生爐煤氣等。 高效節(jié)能工業(yè)爐窯研究 我國現(xiàn)有的工業(yè)爐窯存在能耗大、對環(huán)境污染嚴重等問題 ,急需改造。燃燒優(yōu)化對環(huán)保改善和降低水、電、勞力、設(shè)備消耗等都具有深遠的意義。 燃燒問題的研究 燃燒的難點在于煤 ,煤的燃燒存在著燃燒不完全、浪費大、對環(huán)境污染嚴重等很多問題 ,因此 ,我們以煤為主要對象 ,進行系列研究 :(1) 煙煤的“組合燃燒” :它是利用煙煤中存在著揮發(fā)物 ,在燃燒中又能自行生成焦炭的特點。在生產(chǎn)中可以根據(jù)實際情況加以選擇。這些部分 ,過去都是耐火磚和紅磚結(jié)構(gòu) , 這種結(jié)構(gòu)隔熱性能差 ,熱容量大。根據(jù)爐體各部位的性能要求選擇、組合并使用好各種材料。 (2) 預(yù)熱工件 ,以減少加熱時的熱量消耗 。通過研究 ,金屬的加熱和冷卻過程對它的組織變化有 很大影響。所以 ,石墨化退火要很好地把握住降溫工藝。 (3)加熱其他物質(zhì) ,如熱水。以滲碳體石墨化為例 , 在同樣的高溫下 , 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 一、文獻綜述 7 當升溫時 ,石墨在奧氏體中處于溶解狀態(tài)。 結(jié)束語 我國能源的緊張與短缺已成定局 , 嚴重影響了經(jīng)濟的發(fā)展。 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計計算書 8 混合氣體燃料加熱爐的設(shè)計 二、設(shè)計計算書 燃料燃燒計算 燃燒反應(yīng)計算根據(jù)物質(zhì)平衡和熱量平衡的原理，確定燃燒反應(yīng)的各參數(shù)。加熱爐的理論燃燒溫度是燃燒質(zhì)量的一個重要指標，是估計爐子能否達到工藝要求溫度值的一個重要標準。爐溫在 800℃ 以上，爐氣又是自然流動的火焰爐一般以輻射傳熱為主，本次設(shè)計的爐子，爐溫在 1000℃ 以上，故爐膛熱交換以輻射傳熱方式為主。 h)。 =24，耐火磚長度的整數(shù)倍的要求，所以?。?B=. （ 2） 各段長度的設(shè)定 設(shè)加熱段長度為 L 加 ，預(yù)熱段長度為 L 預(yù)， 均熱段的長度為 L 均 。 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計計算書 13 平頂有預(yù)制塊（或異型磚）吊掛結(jié)構(gòu)和整體澆注結(jié)構(gòu)。參考實際運行的工業(yè)爐，可選擇本次設(shè)計為：拱頂和側(cè)出料 爐內(nèi)氣體黑度的計算 爐氣黑度是 CO2氣體黑度和 H2O 黑度之和，即， OHCOg22 ??? ?? 影響2CO?和 OH2?大小的因素有三個方面：（ 1） CO2和 H2O 在爐氣中的分壓；（ 2）平均射線行程 S（ m） 。 加 L =（ 2?+? ） 加L ㎡ = 加L 3m 預(yù)F =（ 2 預(yù)上H +）取ε = （見表 216[3]） （ 1） 加熱段導(dǎo)來輻射系數(shù) ? ?? ?）（）（ ）（加加加加加加加加MgMgKMggKMMggK MC ?????? ???? ???? ??? 11 = ? ?? ?? ? ? ?? ? ??????? ?????? = KJ/（㎡． h﹒ 4K ） （ 2） 預(yù)熱段導(dǎo)來輻射系數(shù) ? ?? ?）（）（ ）（預(yù)預(yù)預(yù)預(yù)預(yù)預(yù)預(yù)預(yù)MgMgKMggKMMggK MC ?????? ???? ???? ??? 11 = ? ?? ?）（）（ ）（ ?????? ?????? 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計計算書 17 = ）（ 42/ KhmKJ ?? （ 3）均熱段導(dǎo)來輻射系數(shù) ? ?? ?）（）（ ）（均均均均均均均MgMgKMggKMMggK MC ?????? ???? ???? ??? 11 = ? ?? ?? ? ? ?? ? ??????? ?????? =（㎡． h﹒ 4K ） （ 4） 預(yù)熱段與加熱段界面處導(dǎo)來輻射系數(shù) 加預(yù)KMC =（ 加KMC + 預(yù)KMC ） /2=（ +） /2= KJ/（㎡． h﹒ 4K ） （ 5） 均熱段與加熱段界面處導(dǎo)來輻射系數(shù) 加均KMC =（ 加KMC + 均KMC ） /2=（ +） /2= KJ/（㎡． h﹒ 4K ） 金屬加熱計算和爐子基本尺寸的的設(shè)計 金屬加熱計算的主要目的是確定金屬在爐內(nèi)的加熱時間，從而來確定連續(xù)加熱爐的各段長度。 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計計算書 18 計算各界面處金屬加熱的有關(guān)參數(shù) （ 1） 計算界面 3處金屬加熱有關(guān)參數(shù) ① 金屬表面溫度 終t =1190℃； ② 金屬表面最大溫差 △ 終t =45℃； ③ 金屬斷面平均溫度 終均t =△ 終t =? 45=1159℃ ④ 金屬在爐內(nèi)總熱含增量 △ 總i = 始終 ii ? = 終均t 終pC 始始均 pCt ,其中終均t =1159℃ 始均t =0℃ ,查表 35[3] 得 08F鋼在 1159℃時的平均比熱熔終pC == KJ/（ 3m /℃），則△ 總i =1159?=801KJ/㎏ ⑤ 在出料斷面的金屬表面?zhèn)鳠釤崃? 3? = =106 KJ/（㎡ K) ④ 加熱段與均熱段交界處的金屬斷面溫差 △ 2t △ 2t =222 sq?表 其中 2q表 =227441KJ/(㎡℃）， Q混低 =11646KJ/標 m3， Ln=標 m3/標 m3， Vn= 標 m3/標 m3，則： 4? = 179411646 ? ???? = ② 計算加熱段熱量利用系數(shù) 加熱段流入預(yù)熱段爐氣溫度取 1tg =1330℃，查表 15[3]得爐氣平均比熱2gC =?+?= KJ/（ 3m /℃） 則： 加4? =煤煤低煤煤低 tCLQ tCVtCLQnnn ? ?? 2g2g = 179411646 ? ???? = ③ 金屬在預(yù)熱段的熱含增量 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計計算書 21 預(yù)i? = 總i? （ 144??加 ） + P輻Q ， 式中： 總i? 為金屬在爐膛中的總熱焓增量； 79006 8 6 1 5 103 ????????? PCtiii 均始終總 KJ/kg 輻Q = 輻q ℃ ）； 則均1t = 409CiP ?? 預(yù) =℃ 注： 均1t 的計算值與設(shè)定值相差很?。?=），小于 %，不必重新設(shè)定和計算，故取 均1t =661℃ ⑤ 預(yù)熱段與加熱段交界處金屬表面熱流 1q表 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計計算書 22 末1q = 加預(yù)均KMCg???????????????????????????? ??????????? ?41114g11003Sq273t100273t ?表均 KJ/(㎡℃） 則： 1q表 =????????? ???????? ?????????? 414 100 q273661100 2731 1 3 0 表 根據(jù)同種類型的爐子結(jié)構(gòu)，我們采用順序漸進法對上式求解： 如果令 ?31sq表 =0，代入原式得 11q表 =? ???????? ?????? ???????? ?44100 273661100 2731 1 3 0=646698 KJ/(㎡ h) 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文