【正文】 產(chǎn)量的爐子創(chuàng)造了條件。，不同尺寸的鋼坯允許在爐內(nèi)混裝，容易更換被加熱的鋼坯品種。 步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐的設(shè)計(jì)依據(jù)＝200 t/h：低碳鋼：150130012000 mm 金屬加熱開(kāi)始時(shí)的表面溫度ts＝750 ℃金屬加熱終了時(shí)的表面溫度tA＝1280 ℃ 金屬加熱終了時(shí)的斷面溫差?t＝30 ℃ 種類：焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣組成的混合煤氣 低為發(fā)熱量：Qlow＝7500 kJ/Nm3。其計(jì)算過(guò)程如下：1. 確定爐膛有關(guān)尺寸（1） 爐膛寬度：B=l+2a=12000+2400=12800 mm其中l(wèi)為加熱坯料最長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度，a為坯料端頭與側(cè)墻之間的距離，因坯料較長(zhǎng)，～。H2O= β= εH2O=βε39。該設(shè)計(jì)計(jì)算中，擬用“平均熱流法”按“第二類邊界條件”計(jì)算加熱部分金屬的加熱時(shí)間，（第二類邊界條件是指規(guī)定了邊界上的熱流密度值保持恒定值，即qw=常數(shù)）；金屬在均熱床上的加熱時(shí)間，則按不對(duì)稱加熱的“第三類邊界條件”計(jì)算之（第三類邊界條件是指規(guī)定了邊界上物體與周圍流體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h及周圍流體的溫度tAl，即tAl為定值）。當(dāng)tsu3=1280 ℃時(shí)，由資料[3]表310，可查a3= m2/h均熱床長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取L3=6800 mm = m由資料[6]P5可得： Ln=Gb/ngk3其中：G——爐子產(chǎn)量b——料坯寬度 n——料坯排數(shù)，n=1 g——料坯單重 k3——填充系數(shù) k3= h于是（Ao）3===又因?yàn)椤?所以（Bi）3=== 由（Ao）3＝ ，（Bi）3＝[3]P316圖861可得： 將其代入求tsu2的公式中得 1272 ℃（2）求熱流q2（加熱段終了處） kJ/(m2?h) 2）金屬斷面溫差 設(shè)金屬平均溫度t2=1180℃，對(duì)鋼20，λ2＝ kJ/(m?h?℃)39 ℃3）金屬平均溫度t2及其中心溫度tc2 ℃與前面假設(shè)相差不大，故不需重新計(jì)算。出料爐門：爐門為帶水冷框架的鋼結(jié)構(gòu)焊接件，左右爐門各自帶有一套電動(dòng)爐門升降機(jī)構(gòu)，爐門的開(kāi)、關(guān)由行程控制器檢測(cè)與控制。縱向支承梁用厚壁無(wú)縫鋼管制作，由于采用大間距立柱，縱向支承梁采用雙水管結(jié)構(gòu)?？山档蜔釗p失30%以上，在熱平衡計(jì)算中將按30%進(jìn)行計(jì)算。預(yù)熱器管組的材質(zhì)在低溫段采用滲鋁鋼管，高溫段管組采用滲鋁的1Cr18Ni9不銹鋼管。1）求雷諾準(zhǔn)數(shù)Re 入口處 Nm/s 出口處 Nm/s 查[2]附錄中表C3, m2/s 入口處 出口處2）煙氣側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)假定入口壁溫 ℃，出口壁溫 ℃，由圖713可查得各參數(shù) 對(duì)流換熱系數(shù) W/(m2﹒℃) 入口處 W/(m2﹒℃) 出口處 W/(m2﹒℃)3）煙氣側(cè)輻射傳熱系數(shù)輻射厚度 m 由圖220當(dāng)煙氣溫度為850 ℃和576 ℃時(shí)，分別查得： 由圖22222當(dāng)煙氣溫度為850℃和576℃時(shí)及值： 入口處 出口處 輻射導(dǎo)熱系數(shù) W/(m2﹒℃) 由℃，查［2］圖714得=49 W/(m2﹒℃)，則入口處： W/(m2﹒℃) 由 ℃，查714得=28 W/(m2﹒℃)，則出口處： W/(m2﹒℃) 此時(shí)，煙氣側(cè)傳熱系數(shù)為 入口處 W/(m2﹒℃) 出口處 W/(m2﹒℃)(5) 空氣側(cè)傳熱系數(shù) W/(㎡﹒℃) 取=15 Nm/s，管子內(nèi)徑d2= m, 查附錄中表C4, m2/s m2/s1）求雷諾準(zhǔn)數(shù)Re 入口處空氣流速 Nm/s 出口處空氣流速 Nm/s 入口處 出口處2）空氣側(cè)對(duì)流換熱系數(shù) 由資料[2]圖715可查得各參數(shù) 入口處=531= W/(m2﹒℃) 出口處=1101= W/(m2﹒℃)(6) 綜合傳熱系數(shù)K 入口處 W/(m2﹒℃) 出口處 W/(m2﹒℃) W/(m2﹒℃)(7) 預(yù)熱器傳熱面積A m2 考慮到預(yù)熱器體積灰和氣流分布不均勻等不利因素，適當(dāng)將傳熱面積增大至A=411m2(8) 預(yù)熱器管束的排列 1）管子每米長(zhǎng)度的傳熱面積A 2）所需管子總長(zhǎng)度L m3）每根單管的空氣流量Vk Nm3/s4）并聯(lián)管子根數(shù)n ，取n=3205）單管長(zhǎng)度l ，取l= m6）面對(duì)煙氣橫向管束列數(shù)y 所需流通面積 m2 已知管子間距S1= m管子外徑d1= m，則 ,取y=407）面對(duì)煙氣縱向管束排數(shù)x ，取x=8 管子排列結(jié)果：雙行程，,單管總數(shù)為2320=680根，橫向40根，縱向16根。 8）預(yù)熱器的外形尺寸 管子距集氣箱邊緣b=～,取b= m. 兩集氣箱間距a=～,取a= m. 預(yù)熱器有效高度（不含集氣箱） m. 預(yù)熱器有效寬度B=(y1)S1+2b=(501)+2= m 預(yù)熱器長(zhǎng)度L=2(x1)S2+4b+a=2(101)+4+= m排煙系統(tǒng)流體力學(xué)計(jì)算的主要內(nèi)容是計(jì)算排煙系統(tǒng)的阻力損失，將煙道按一定的特點(diǎn)分為若干段，逐段進(jìn)行計(jì)算，然后相加即得總的阻力損失，以此為依據(jù)進(jìn)行煙囪計(jì)算。轉(zhuǎn)彎（取K＝） N/m23）此段的總阻力損失為 N/m2(6) 總阻力損失 N/m22. 煙囪計(jì)算1)煙囪的有效抽力一般按hs增大20%確定 N/m22)出口直徑 m 取d2= m取換熱器后吸入冷風(fēng)的相對(duì)值取煙氣出口速度 Nm/s且出換熱器的煙氣量 Nm3/h3)底部直徑d1=== m 平均直徑 m4)底部煙氣流速 Nm/s5)底部煙氣溫度估計(jì)到部分煙氣未經(jīng)過(guò)換熱器以及吸入冷風(fēng)的影響，底部煙氣溫度為 ℃6)煙氣出口溫度首先估計(jì)煙囪高度 m經(jīng)過(guò)一次試算后取，且取煙氣在煙囪內(nèi)的溫降為1℃/m，則煙氣出口溫度為： ℃7)煙氣平均溫度 ℃8)底部煙氣動(dòng)頭 N/m29)煙氣出口動(dòng)頭 N/m210)煙氣動(dòng)頭增量 N/m211)每米高度的幾何壓頭差 N/m212)每米高度的摩擦阻力損失 N/m2 m m ℃ 計(jì)算的主要目的是為了求出供風(fēng)系統(tǒng)總的阻力損失，以作為選擇風(fēng)機(jī)的依據(jù)，其計(jì)算方法是分段計(jì)算，然后降各段阻力損失相加，以求得總阻力損失。轉(zhuǎn)彎，按則局部阻力損失3)孔板阻力損失 按，取K=4 4)調(diào)節(jié)閥阻力損失按開(kāi)啟度則 5)本段總阻力損失1)沿程阻力損失 其中管道長(zhǎng)度2)局部阻力損失支管經(jīng)過(guò)1個(gè)圓滑90176。圓滑轉(zhuǎn)彎1個(gè)（取K＝）3)沿程阻力損失取L＝，則阻力損失為4)本段總阻力損失所算的管路時(shí)阻力最大的走向，其它走向的阻力損失均小于此，因此可用上述各段阻力損失之和以表示管路的總阻力損失?？v向支承梁采用雙水管結(jié)構(gòu)，用雙層絕熱包扎。跨度鋼坯單重兩根立柱之間的鋼坯重量每根縱水管受力：最大彎矩：縱水管斷面系數(shù)：（取鋼的許用應(yīng)力）選取鋼管尺寸：實(shí)際斷面系數(shù)：慣性矩： 總水管最大撓度：最大撓度與跨度的比值：因此選用的鋼管是滿足使用要求的。 基于特征的建模技術(shù)1） 基本特征由于SolidWorks中沒(méi)有現(xiàn)成的體素，因此需要通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描或者放樣等特征來(lái)創(chuàng)建。3） 對(duì)特征的操作這類特征有陣列和鏡像等，是對(duì)已有特征或者實(shí)體的操作，例如復(fù)制、移動(dòng)等，通過(guò)這類特征的建立，能極大的提高工作的效率?；谔卣鞯慕Ｊ墙陙?lái)為實(shí)習(xí)CAD/CAM集體化而發(fā)展起來(lái)的一種新型建模技術(shù)，它一方面使設(shè)計(jì)及其相關(guān)應(yīng)用活動(dòng)能利用特征元素含有的語(yǔ)義進(jìn)行宏操作和推理決策，另一方面又允許不同的應(yīng)用能按自身的含義來(lái)理解產(chǎn)品的構(gòu)成。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程的任何時(shí)候都可以獲得零部件的慣性矩、截面特性及其他多種相關(guān)特性。 爐頂 預(yù)熱段 A預(yù)頂=B L預(yù)= L預(yù)m2== m2m粘=2070103= tm輕=1000103= t加熱段 A頂加=B L加= L加m2 ==209 m2m鋁=2092070103= tm輕=2091000103= t均熱段 A頂均=B L均= L均m2 ==88 m2m粘=88= tm輕=881= t爐墻 預(yù)熱段 A預(yù)=A預(yù)端+A預(yù)墻=BH1+2H1L1=+2= m2m粘=2070103= tm絕熱板=260103= tm絕熱氈=260103= t加熱段 A加=2H2L2=2= m2m高=2400103= tm絕熱板=260103= tm絕熱板=260103= t均熱段 A均=A均端+A均墻=BH3+2H3L3=+2= m2m高=2400103= tm絕熱板=260103= tm絕熱板=260103= t耐火材料質(zhì)量及其耗資 粘土可塑料：m=+++=227 t輕質(zhì)隔熱保溫澆注料: m=++= t高鋁耐火澆注料: m=+53= t硅酸鋁纖維氈: m=++= t硅酸鋁纖維絕熱板: m=++= t 耐火材料費(fèi)用表種類單價(jià)（元/t）重量（t）耗資（萬(wàn)）粘土可塑料410227輕質(zhì)隔熱保溫澆注料高鋁耐火澆注料硅酸鋁纖維絕熱板硅酸鋁纖維氈合計(jì)1500128085079012由于理論和實(shí)際有出入，耐火投資在計(jì)算的基礎(chǔ)上增大20%，則耐火材料費(fèi)用為％=32 萬(wàn)2. 加熱爐鋼結(jié)構(gòu) 爐底鋼結(jié)構(gòu)：它由10mm厚的爐底鋪板和大型工槽鋼的橫梁及立柱所組成。上加熱段70個(gè)平焰燒嘴，型號(hào)為MRP200 230070=下加熱段16個(gè)直焰燒嘴，型號(hào)為MRRZ1000 312016=5萬(wàn)上均熱段50個(gè)平焰燒嘴，型號(hào)為MRP160 223050=下均熱段16個(gè)直焰燒嘴（帶中心風(fēng)），型號(hào)MRRZ60 289016=燒嘴成本合計(jì)為：+5++=37萬(wàn)4．風(fēng)機(jī)型號(hào)：926NO?16D 按照市場(chǎng)報(bào)價(jià)為5萬(wàn)元。煙囪高度為121m，造價(jià)約為20萬(wàn)元。1. 加熱爐的收益主要由生產(chǎn)鋼坯來(lái)獲得。4. 市場(chǎng)原材料價(jià)格為2800元/噸原材料費(fèi)用：1062800＝336000萬(wàn)元。工業(yè)爐中燃料爐能耗占工業(yè)爐總能耗的92 % ，其中固體燃料約占70%，液體燃料約占20 % ，氣體燃料約占10 % 。本設(shè)計(jì)的節(jié)能從下幾個(gè)方面著手進(jìn)行：（1）改善燃料燃燒狀況 燃燒裝置是燃料爐的“心臟”，要求它高效、節(jié)能和高性能。一般助燃空氣溫度每提高100oC，可節(jié)約燃料5 % 。（4）提高熱工檢測(cè)與控制水平 對(duì)燃料爐而言，各種熱工參數(shù)的檢測(cè)與控制是改善燃燒、降低能耗、保證工藝要求、提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要措施?，F(xiàn)在不少工廠采用工業(yè)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)全面管理，人機(jī)對(duì)話，收到了很好的效果。不同燃料燃燒所生成的C02數(shù)量不同，燃燒1kg煤炭產(chǎn)生的CO2，是天然氣的近2倍。NOx是在高溫燃燒條件下產(chǎn)生的，因此要做到:①組織好爐內(nèi)燃燒，避免局部高溫。減少燃耗工業(yè)爐排放的污染物數(shù)量與燃燒的燃料量成正比，因此減少工業(yè)爐的燃料消耗量也就是減少污染物的排放量。對(duì)步進(jìn)梁式連續(xù)加熱爐進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，基本掌握了在設(shè)計(jì)過(guò)程中一些重要參數(shù)的確定方法，例如加熱爐尺寸的確定、換熱器的選擇、排煙系統(tǒng)以及供風(fēng)系統(tǒng)的阻力計(jì)算、燒嘴和其它標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選擇等。起初，由于平日里經(jīng)常畫二維圖形，所以缺乏空間想象能力，在視圖平面和特征形成這個(gè)環(huán)節(jié)中反復(fù)做了聯(lián)系。燒嘴設(shè)計(jì)方面采用上下兩側(cè)加熱和，改善了鋼坯加熱質(zhì)量，改善了鋼坯加熱的均勻性，提高鋼坯質(zhì)量，增加了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，增加了抵御經(jīng)濟(jì)危機(jī)的能力。從最初的選題，開(kāi)題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)四年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己 成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人，為中國(guó)鋼鐵工業(yè)添上自己的微薄之力。感謝邢老師這一年中對(duì)我學(xué)習(xí)、生活上的幫助和諄諄教誨。參考文獻(xiàn)[1] 沈維道,蔣智敏,（第三版）[M].北京：高等教育出版社,1995，2945.[2] （第二版）[M