【正文】 ℃加熱段溫度 1000℃預(yù)熱段和加熱段交界處取平均值 爐長爐寬的確定 爐底有效長度確定由已知確定爐子最大產(chǎn)量：，爐子的生產(chǎn)能力P取，由公式F底 = G/P底=5283/350=，爐底有效長度=F底/2L=經(jīng)計算步進梁長L=7600mm，固定梁長為7450mm，鋸齒形步進梁表面盛放工件個數(shù)為n=7600/90=,取n=84塊，修正后步進梁長為7485mm。 爐膛各段長度及加熱時間的確定1. 依據(jù)文獻[8]表1337等相關(guān)資料，取預(yù)熱段長度占總長的45%，加熱段爐長為總長的55%。爐頂為拱頂，耐火層為230mm耐火磚，隔熱層為116mm隔熱磚。在本次設(shè)計中預(yù)熱器屬于氣——氣熱交換裝置，主要用途有：提高燃料的理論燃燒溫度；保證必需的爐溫；節(jié)約燃料；提高燃料效率并降低鋼材燒損；減少煙氣排放量有利于保護環(huán)境。，由此而使預(yù)熱器尺寸小、用材省、重量輕、價格低。它的特點是，價格相對低廉、體積緊湊、氣密性好。空氣中含， 預(yù)熱器所需熱量， 出預(yù)熱器煙氣溫度 對數(shù)平均溫差采用錯順流方案時 ,查圖228D得 則 煙氣側(cè)傳熱系數(shù)管子外徑, 管子內(nèi)徑, 順列管束,管子間距, , 煙氣流速。預(yù)熱器外形尺寸[12]管子距集氣箱邊緣~兩集氣箱間距~預(yù)熱器有效高度（不含集氣箱）預(yù)熱器寬度預(yù)熱器長度 預(yù)熱器管壁溫度進口處出口處 天然氣側(cè)通道阻力雙行程時： 煙氣側(cè)通道阻力已知 此時18則煙氣側(cè)阻力：7 燃燒裝置的設(shè)計 燒嘴的選擇[6]燃燒裝置選用一個天然氣半噴射式TGW4燒嘴；燒嘴燃燒能力及外型尺寸見表71,表72；該燒嘴是一種半預(yù)混式有焰燒嘴。具體尺寸見表73表73空氣管道尺寸表實際流速（）管子截面積（）管子半徑（）通徑（）外徑壁厚（ ）熱管107200219 3冷管84150159 3分管801501593支管3565表74管道的阻力計算分段號ⅠⅡⅢⅣⅤ分段名稱風(fēng)機到換熱器換熱器換熱器到分岔到集管到燒嘴通道尺寸長度 L（m）1斷面尺寸（m）2斷面積F（m2）3周長U（m）4當(dāng)量直徑5氣體參數(shù)0℃時流量(m3/s)6溫度t（℃）720215200200流速（m/s）8通道內(nèi)壓頭變化t℃時速度頭9速度頭變化100局部阻力系數(shù)11 局部阻力12摩擦阻力13總壓力損失14522 天然氣管道的設(shè)計爐前天然氣管道負(fù)責(zé)一臺爐子天然氣量的分配，為了操作安全和維修方便，在爐前煤氣總管上應(yīng)設(shè)置倆個閘閥據(jù)工業(yè)爐設(shè)計手冊9－1取天然氣流速為，則取管道，閘閥取用。設(shè)計兩臺加熱爐共用一個煙囪。⒌考慮到，要保證爐膛負(fù)壓為30帕，在煙道的末端設(shè)置一臺小功率的可調(diào)節(jié)的引風(fēng)機。 坯料的裝卸同樣利用激光限位技術(shù)，利用安裝在爐口的激光探頭，精確確定坯料的位置，傳回的電信號與裝鋼機、步進機械、爐門電機相匹配，準(zhǔn)確完成鋼坯的入爐、及按事先編制好的程序進行爐內(nèi)移動直至出爐。進行信號中轉(zhuǎn)后將爐溫、爐壓信號反饋到控制室畫面，并通過電動調(diào)節(jié)閥調(diào)整天然氣與空氣配比來降低或提高爐溫；通過爐門、煙道閘板的升降來控制爐內(nèi)壓力。即根據(jù)控制重油量來實現(xiàn)爐溫控制，為PID調(diào)節(jié)。4列步進梁通過連桿與加熱爐底層內(nèi)的一橫梁連接，此橫梁再通過一連桿與固定在爐底的一活塞式液壓缸相連，從而構(gòu)成一升降機構(gòu)。該機構(gòu)由爐門、平衡錘、主動輪、從動輪、鏈條和電動機組成。爐頂為拱頂，耐火層為230mm耐火磚，隔熱層為116mm隔熱磚。由于煙囪設(shè)置的較高，所以CO2氣體的排放符合國家規(guī)定。 步進機械運行過程原理步進機構(gòu)共有兩列步進梁，包括四個步進梁、四個固定梁、兩套步進機械，每套步進機械各由兩個液壓缸控制升降框架的升降，由一個水平液壓缸控制步進梁的水平移動。步進梁式加熱爐，支持爐內(nèi)鋼坯的水冷梁，由活動梁和固定梁兩種結(jié)構(gòu)組成，活動梁由液壓、電動或是兩者的組合驅(qū)動，使活動梁反復(fù)作的矩形運動，將放在固定梁上的鋼坯在不與滑軌摩擦的條件下，一步一步地向前運送。同時在出料輥道下部爐底設(shè)有排渣口和鐵皮溜槽，定期排放此處落下的氧化鐵皮，考慮到將來熱裝的可能，在裝料輥道下部爐底也布置有類似的排渣口，采用此種方式，大大減輕了工人的勞動強度。對于天然氣的預(yù)熱，采用啟動初期用電加熱，運行平穩(wěn)后改用煙氣加熱天然氣?？傊?，由于時間條件限制，設(shè)計工作中不免存在疏漏，敬請各位專家、老師、同學(xué)指正，那樣的話，本人將獲益良多！參考文獻1. 劉迨. 關(guān)于我國熱處理生產(chǎn)技術(shù)改革的思考[J ]. 金屬熱處理,1996,(1):8～132. 周德成. 工業(yè)爐窯[M ]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 19913. [日]：19874. ：機械工業(yè)出版社5. :中國大百科全書出版社，19876. （第二版）.7. ：機械工業(yè)出版社8. 劉義潔 ：國防工業(yè)出版社，19879. ：機械工業(yè)出版社，1988 10. （第二卷），：丸善株式會社，198211. 捷列金 A C ：冶金工業(yè)出版社12. 陶文銓 主編.《傳熱學(xué)》.北京：高等教育出版社，199813. 榮桂 重油電加熱爐的設(shè)計與使用 《加熱爐》北京：冶金工業(yè)出版社，197914. （第三卷）.北京：機械工業(yè)出版社，199215. Ziebik A, Lampert K and Szega M. Energy analysis of a blastfurnace system operating with the Corex process and CO2 removal. Energy, 2008, 33( 2): 199205致謝經(jīng)過近三個月的畢業(yè)設(shè)計，我查閱了一些關(guān)于工業(yè)爐方面的文獻和資料，這讓我在工業(yè)爐方面增長了很多的知識，經(jīng)過我的計算、修改和繪圖，“工業(yè)爐的設(shè)計及自動控制”這個設(shè)計題目，終于可以畫上一個句號了。本人以實踐、創(chuàng)新主義為指導(dǎo)，創(chuàng)造一套比較合理的工業(yè)加熱爐設(shè)計圖紙。在設(shè)計期間，我有幸得到了王恩宇老師的悉心指導(dǎo)，才解決了一個又一個的難題。對于整個系統(tǒng)的自動控制設(shè)計，在參閱了大量科技論文和相關(guān)案例后，借鑒了一些前人的設(shè)計思路，叢中找出創(chuàng)新點。對于爐膛，采用一般的平頂結(jié)構(gòu)，使整體成本造價和安裝費用大幅度降低。通過懸臂輥將熱坯從爐內(nèi)托出放在出料機上，送至軋鋼機前軋制。步進梁為耐熱鋼梁，呈鋸齒狀，以實現(xiàn)工件在梁上的旋轉(zhuǎn)，是加熱更加均勻。但是由于爐子系統(tǒng)安裝有消聲器，所以噪聲影響不會很大，符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。考慮到這一情況，在空氣預(yù)熱氣管道旁再設(shè)置一個輔助空氣源，僅在爐子啟動時打開，用來提供更多的空氣。 爐底的設(shè)計由于爐溫高于1050℃，多采用非水冷耐熱懸臂粱和步進粱來支撐和運送鋼件[14]。全爐共設(shè)2個提升式液壓缸，液壓系統(tǒng)靠比例閥調(diào)節(jié)控制，使得整個升降系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，運行可靠。進料裝置采用懸臂輥送料，鋼錠在懸臂輥的帶動下推送到固定梁上，然后由步進梁帶動鋼錠完成加熱過程。 爐膛含氧量檢測由安插在煙道出口處的氧化鋯分析儀進行檢測，信號經(jīng)分析后指導(dǎo)燒嘴調(diào)整空氣噴入量來達到保持爐內(nèi)含氧量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。 爐內(nèi)燃燒狀況的檢測由安放在加熱段爐口的高溫攝像頭傳回燃燒畫面至控制室，隨時檢測爐內(nèi)燃燒狀況，并指導(dǎo)爐子的點火和停爐。自動控制系統(tǒng)簡圖見附錄5 坯料的側(cè)長稱重與入爐定位通過爐區(qū)輸送輥道上的電子秤稱重，將重量除以坯料截面積和密度，得出鋼坯長度，以電信號的形式傳回控制單元。式中R—煙囪基礎(chǔ)的半徑（m）,B—柱基中心至最外邊緣的距離（m），煙囪底部的外緣距鐵路邊線不宜小于5m。保證火焰爐排煙通常是爐子正常運行的先決條件，排煙不暢通時，爐膛壓力升高，從爐膛四周不嚴(yán)密處會逸出大量煙氣而增加了爐子的熱損失，影響爐內(nèi)氣流的均勻分布，降低了爐溫的均勻并惡化了操作環(huán)境[6]。適用的天然氣低發(fā)熱量為33500～42000 ，嘴前天然氣壓力30～100 ，調(diào)節(jié)比1：2，～. 表71 TGW4型燒嘴燃燒能力燒嘴型號二次風(fēng)量（）燒嘴燃燒能力（）TGW4風(fēng)溫300風(fēng)溫20風(fēng)溫300風(fēng)溫2070010006691表72 燒嘴外形尺寸表（mm）燒嘴規(guī)格 尺寸代號ABCEFGHKTGW4104108783/847047016013016