【正文】 12140 燒嘴規(guī)格 尺寸代號N(寬)h（高）TGW42215340340346336燒嘴形式圖見附錄4 空氣管道的設(shè)計空氣管路按管徑及用途分為總管、支管、分支管。 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)熱器的有效高度（不含集氣箱）為預(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 空氣側(cè)通道阻力雙行程時： 煙氣側(cè)通道阻力已知 此時 ，由式723，得則煙氣側(cè)阻力： 天然氣預(yù)熱器的設(shè)計計算已知：煙氣量，進到預(yù)熱器煙氣溫度，預(yù)熱量，進到煙氣預(yù)熱器的天然氣溫度，預(yù)熱溫度 。預(yù)熱器簡圖附圖3。根據(jù)以上預(yù)熱器選用原則及使用范圍，結(jié)合本設(shè)計的具體情況；爐子形狀不是很大，出爐煙氣溫度在900左右。，這是評價預(yù)熱器性能的主要經(jīng)濟指標。爐門溢氣帶出的熱量 代入式中 故 預(yù)熱段熱平衡表熱收入千卡/時熱量支出千卡/時341496310000總計341496總計熱平衡方程式: 6 預(yù)熱器的設(shè)計計算利用工業(yè)爐排放的煙氣余熱對助燃空氣和氣體燃料進行加熱的裝置稱為預(yù)熱器[8]。據(jù)經(jīng)驗公式進行校核計算，此加熱時間能滿足該爐子的上述爐溫制度。 爐溫制度確定對于步進式加熱爐，穩(wěn)定生產(chǎn)時，爐內(nèi)溫度可認為是均勻溫度場，不隨時間變化，只沿爐長方向變化。 爐體基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計 爐膛傳熱計算鋼坯出爐的表面溫度 ＝800℃鋼坯入爐的表面溫度 ＝20℃經(jīng)過預(yù)熱段以后鋼坯的表面溫度 ＝260℃煙氣出爐的溫度 ＝760℃煙氣進入預(yù)熱段的溫度 ＝1000℃煙氣在預(yù)熱段的平均溫度 ＝880℃ 公式查取自文獻[10]—爐子的有效高度B—爐寬，—爐氣溫度A—系數(shù)預(yù)熱段 。歷時一周。歷時兩周。歷時一周。歷時一周。[6]⒎便于實現(xiàn)自動化操作 爐膛簡圖見附錄2。圖1簡單的示意了采用懸臂輥出料。從而更充分的均運勻受熱。我計劃采用步進梁式加熱爐，作為連續(xù)加熱爐的一種，它是依靠步進梁有循序的矩形運動使加熱的料坯在爐內(nèi)逐步地從爐尾移動到出料端，使鋼坯達到規(guī)定的溫度后出爐。⒍設(shè)計爐子時，對材料選用、設(shè)備選型、通用構(gòu)件的規(guī)格尺寸等，應(yīng)盡可能全廠或者全車間通用以使維修方便，尤其注意不要選用已被淘汰的產(chǎn)品。⒊爐子結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實際或科學實踐數(shù)據(jù)加以確定,不應(yīng)照舊有結(jié)構(gòu)按比例放大或縮小。而且對于不利于推鋼的細長料坯、圓棍、彎曲料坯等均可在步進爐內(nèi)加熱。 步進梁式爐優(yōu)點我們選擇步進爐作為設(shè)計爐型，主要是因為它和推鋼式連續(xù)加熱爐相比有如下的優(yōu)勢性：1 加熱靈活性在爐長一定情況下，爐內(nèi)料坯數(shù)目是可變的，而推鋼式爐中則是不可變的，那樣加熱時間就會受到限制。 二. 是電爐,是在爐內(nèi)將電能轉(zhuǎn)化為熱量對工件或物料進行加熱。R物料的熔化潛熱(kJ/kg)。爐子裝載量指每一加熱周期內(nèi)，一次可在裝入爐內(nèi)的工作或物料重量，單位為噸。步進梁式加熱爐因具有加熱速度快，生產(chǎn)能力大、溫度均勻、燒損少等優(yōu)點，特別是可步進送鋼、步進退鋼、踏步控制、易于排空爐料時和更換鋼種的優(yōu)點，成為目前冶金和鍛造行業(yè)普遍采用的一種先進爐型。按形式可分為步進爐、推鋼爐、室式爐等等，按用途可分為軋鋼加熱爐、鍛造加熱爐及熱處理爐等幾種，其中以步進式爐為代表爐型，步進式加熱爐[2]是靠專用步進機構(gòu)使鋼坯在爐內(nèi)移動的一種機械化爐子。鍛壓生產(chǎn)前，通常要對金屬坯料進行加熱，其目的是為了提高坯料的溫度，降低塑性變抗力，使之適應(yīng)于鍛壓加工，當坯料加熱到鍛壓溫度時，對坯料實施較小的變形力，消耗較小的能量，就能獲得所需形狀，尺寸和符合機械性能要求的鍛件。使用燃料為天然氣，干氣體體積成分（％）為： ＝98，＝，＝，＝，＝1。即使是憑借經(jīng)驗設(shè)計，也是要在專業(yè)理論的基礎(chǔ)上，廣泛采納國內(nèi)外先進經(jīng)驗，進行優(yōu)化設(shè)計并加以改進。對以定型的有成熟經(jīng)驗的工業(yè)爐，有時設(shè)計時不進行理論計算，而是憑借經(jīng)驗數(shù)據(jù)直接確定加熱時間或者通過選用有效爐底強度，從而確定出工業(yè)爐的基本尺寸。因此，如何提高工業(yè)爐熱效率，合理使用一次能源，充分而有效地回收并利用二次能源，在當今能源緊缺的形勢下，更顯出其必要性。因此，要使工業(yè)爐的工作達到“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、少污染”的基本目標，除了掌握正確的工藝操作之外，還必須要有合理的爐體結(jié)構(gòu)予以保證。按能源分，有煤氣爐、油爐、煤爐、電爐；按熱工制度及操作方式分，有恒溫爐、周期爐及連續(xù)爐等。一座好的工業(yè)爐應(yīng)盡可能滿足上述各項要求。對加熱爐自動控制系統(tǒng)的設(shè)計，使加熱爐更易于使用。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。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。本設(shè)計充分考慮了工業(yè)爐系統(tǒng)的各個方面。對于燃燒器，采用半噴射式燒嘴，與噴射式燒嘴相比，不僅縮短了燒嘴長度，而且通過調(diào)節(jié)一、二次空氣量，從而在一定范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)火焰長度。對工業(yè)爐的基本要求是：產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量首先要滿足要求；燃料或其他能源的消耗要低；建爐投資和運行費用要低；使用壽命長；操作人員的生產(chǎn)條件要好；污染物的排放量要符合環(huán)保的要求。工業(yè)爐按工藝用途分，有冶金工業(yè)中的各種冶煉爐、加熱爐、熱處理爐，機電工業(yè)中的鍛造爐、干燥爐、熱處理爐，陶瓷工業(yè)中的各種隧道窯、各種玻璃熔煉爐、熱處理爐，石化工業(yè)中的焦化爐、加熱爐、裂解爐，環(huán)保工業(yè)中的廢料焚燒爐，建材工業(yè)中的水泥窯等。雖然工業(yè)爐的范疇如此之寬，涉及的工業(yè)過程如此眾多，但作為工業(yè)爐，熱源向物料的傳熱是一個基本過程，每一個工業(yè)爐都會有此過程。而從能源角度看，工業(yè)爐又是國民經(jīng)濟中的耗能大戶。優(yōu)秀的設(shè)計者不應(yīng)是現(xiàn)有工業(yè)爐的抄襲者，而應(yīng)該是把現(xiàn)有工業(yè)爐變成更新、更完善的工業(yè)爐的創(chuàng)造者。對一般連續(xù)加熱爐，理論計算雖然只具有一定的參考價值，但是作為一種設(shè)計方法，特別是科技水平快速發(fā)展的今天，理論計算法仍然相當重要。鋼件的具體數(shù)據(jù)為：鋼件長L=1000mm，直徑D=80mm；鋼件進爐前溫度t1=20 ℃，出爐溫度t2=800 ℃。加熱爐是進行鍛壓生產(chǎn)不可缺少的重要設(shè)備之一，他在很大程度上影響著鍛件質(zhì)量和技術(shù)指標。工業(yè)爐主要由爐襯、爐膛、排煙系統(tǒng)、預(yù)熱器、爐內(nèi)機械、燒嘴、自動控制等裝置組成[2]。反之，它又能作前進、上升、后退、下降逆循環(huán)運動將爐內(nèi)鋼坯一塊一塊地從進料端退出。 工業(yè)爐性能參數(shù)介紹反映爐子熱工性能的主要參數(shù)[2]是：爐子裝載量、爐子生產(chǎn)能力、爐子生產(chǎn)率、單位熱耗、爐底加熱強度與爐子熱效率等。單位消耗與爐子生產(chǎn)率相乘即為爐底熱強度，單位為工件或物料加熱時吸收的有效熱量與供入爐內(nèi)的熱量之比，稱為爐子的熱效率，用下式表示爐子熱效率式中 工件或物料吸收的有效熱量；供入爐內(nèi)熱量；各項損失熱量之和對于間斷式加熱爐： (kJ/h)式中G爐子生產(chǎn)能力（kg/h）；,工件出爐與入爐時溫度（），工件出爐與入爐時的平均比熱容[kJ/kg]（2）對于連續(xù)式加熱爐： 式中鋼材最高加熱溫度時的平均比熱容[kJ/(kgK)]G爐子生產(chǎn)能力鋼材最高加熱溫度（K）（3）.對于熔化爐:(kJ/h)式中G爐子熔化率(kJ/h), 物料在固態(tài)和液態(tài)下的平均比熱容[kJ/(kgK)] ,物料進爐、熔化和出爐溫度。 工業(yè)爐基本分類 按供熱方式分類按供熱方式工業(yè)爐分為兩類[4]: 一是火焰爐,是用各種燃料的燃燒熱量在爐內(nèi)對工件或物料進行加熱。根據(jù)設(shè)計要求，我計劃設(shè)計一個步進梁式加熱爐，它是連續(xù)加熱爐的一種，它是依靠步進梁有循序的運動使加熱的料坯在爐內(nèi)逐步地從爐尾移動到出料端，使鋼坯達到規(guī)定的溫度后出爐。3 爐長不受限制對推鋼式連續(xù)加熱爐來說爐長受到最大推鋼長度的限制，而步進爐則不受限制。⒉運用不斷發(fā)展的熱工及機械理論，例如燃料燃燒、流體力學、傳熱學、機械原理、材料力學等，指導爐子的設(shè)計工作，引進并吸收國外工業(yè)爐先進技術(shù)，不斷完善和提高爐子的技術(shù)性能和機械化自動程度。⒌熟悉各種爐用機械傳動方案，熟悉爐子控制原理，不斷革新爐子構(gòu)件。 本課題設(shè)計思路按實際工況要求，本課題要設(shè)計一臺步進式鍛造加熱爐,并在設(shè)計過程中采用一些節(jié)能措施和自動控制系統(tǒng),以提高熱量利用率、減少燃燒的消耗。步進梁采用鋸齒型，在設(shè)計時我在步進長度與鋸齒尺寸有一定的尺寸間距，當步進梁托起工件時，工件并非直接落在鋸齒中心，而是落在前一個矩尺面上，進而滑落