【正文】 3711=7853 kJ/標(biāo) m3 3： 7，計(jì)算混合煤氣濕成分 見(jiàn)表 33 表 33 混合煤氣成分（ %） 成分 種類(lèi) CO CO2 CH4 C2 H4 H2 O2 N2 H2 O 混合煤氣 4．計(jì)算理論空氣需要量 L0 把表 3— 3中混合煤氣濕成分代入公式得： L0 = 0 . 5 2 0 . 2 5 0 . 5 1 8 . 7 5 2 7 . 7 4 3 0 . 8 4 0 . 3 221? ? ? ? ? ? ? ?= 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 5．計(jì)算實(shí)際空氣需要量 Ln ，取 n= 代入公式： Ln =nL0 Ln濕 =（ 1+ 干 OHg2 ） Ln 可得： Ln =?= 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 Ln濕 =(1+?)?= 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 把表 3— 3 中混合煤氣濕成分代入公式（ 1— 18）可得： ? ?2 2 1100c o n mV C O C H C O? ? ?? 1= ( 2 0 .2 5 + 7 .7 4 + 2 0 .8 4 + 1 0 .2 6 ) 100 = 標(biāo) m3 /標(biāo) m3 其他見(jiàn)表 34 表 3— 4 混合 煤氣燃燒產(chǎn)物生成量及成分 成分 名稱(chēng) CO/ 2 N/ 2 O/ 2 H2 O/ 合計(jì) 生成量 (標(biāo) m3 ) 體積含量 (%) 100 7 .計(jì)算混合煤氣燃燒產(chǎn)物重度 共 84 頁(yè) 第 19 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 把表 3— 4 中燃燒產(chǎn)物體積百分含量代入式（ 1— 21）可得： 煙? ＝ 32281844 2222 ? ??? ’‘’‘ ONOHCO = 4 4 1 4 . 0 3 1 8 1 5 . 5 7 2 8 6 8 . 7 5 3 2 1 . 6 522400? ? ? ? ? ? ?=1 .284kg/標(biāo) m3 8．計(jì)算燃料理論燃燒溫度 由 t空 =350℃，查資料可得 c空 =1 .296 kJ/標(biāo) m3 ,空氣帶入的物理熱 Q空 Q空 =Ln c空 t空 =??350 = kJ/標(biāo) m3 燃料帶入的物理熱 Q燃 =C燃 t燃 Q燃 =(?+?+? +? +? + ?+?+?) ? 20? 1100 = kJ/標(biāo) m3 設(shè) t產(chǎn) =1800~2100℃，可查資料得 c產(chǎn) = ? + ? kJ/標(biāo) m3 . 設(shè) Q分 =0，按式 t理 = nQ Q Q QVC? ? ?空燃產(chǎn)分低= 7 8 5 3 9 0 4 .4 7 8 2 7 .4 9 02 .8 4 5 8 1 .7 0 1 4? ? ?? = ℃ ≮ 1800℃ 因此可以滿足連續(xù)加熱爐的加熱工藝要求。 表 3— 2 混合煤氣濕成分（ %） 成分 種類(lèi) CO2 C2 H4 O2 H2 CH4 CO N2 W 合計(jì) 焦?fàn)t煤氣 100 高 爐煤氣 __ 100 2．計(jì)算混合煤氣的低發(fā)熱值 1）計(jì)算焦?fàn)t煤氣低發(fā)熱值 把表 3— 2中焦?fàn)t煤氣的濕成分代入公式得： Q濕低 =179。 換熱器結(jié)構(gòu) 選用平滑直管金屬換熱器，并帶“一”字型紐帶插入件，這樣可以提高對(duì)流熱系數(shù)，從而提高換熱效率。 因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能采用三一般采段式爐型。 工業(yè)爐的加熱技術(shù)進(jìn)步和裝備水平的提高，是一個(gè)全局性的系統(tǒng)工程，要想取得有效進(jìn)展，逐步縮小在能源效率、產(chǎn)值能耗等方面與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，必須把政府規(guī)范行為與企業(yè)發(fā)展意識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)廣大工業(yè)爐領(lǐng)域的工作者積極研究、推廣先進(jìn)的技術(shù)和裝備，使工業(yè)爐的發(fā)展走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、能源消耗低、 環(huán)境污染少的可持續(xù)發(fā)展道路。這樣提高了熱能利用率，改善了爐子周?chē)h(huán)境條件，延長(zhǎng)了爐子使用壽命。燃料燃燒控制的節(jié)能效果約為 5％～ 10％。但氧化鋯探頭壽命短、價(jià)格貴 ，限制了其推廣應(yīng)用。這種換熱器的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)高效、長(zhǎng)壽的蓄熱元件和處理好換向技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，助燃空氣預(yù)熱溫度每提高 100T，即可減少燃料消耗 5％以上，提高燃燒溫度約 50℃。耐火纖維施工方法直接影響其使用效果和使用壽命，傳統(tǒng)的錨固法在使用中經(jīng)常發(fā)生一些問(wèn)題，如纖維脫落和纖維燒后縫隙加大等。合理選擇爐襯材料和優(yōu)化復(fù)合爐襯結(jié)構(gòu)，可以減少爐體散熱、蓄熱損失，取得很好的節(jié)能效果。 共 84 頁(yè) 第 12 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 高速調(diào)溫?zé)斓母邷厝紵a(chǎn)物以高速 (lOOm／ s)噴出，強(qiáng)化了爐內(nèi)氣體循環(huán)，改善了爐溫均勻性。一個(gè)性能良好的燃燒器應(yīng)達(dá)到：保證提供工藝所需的供熱能力；保持 較低的和穩(wěn)定不變的空氣過(guò)剩系數(shù)；燃燒效率高和燃燒完全；可適應(yīng)溫度較高的助燃空氣；火焰的形狀根據(jù)需要可調(diào)節(jié)；操作和維修方便。再次．提高爐子自動(dòng)化控制水平和機(jī)械化水平，改善勞動(dòng)環(huán)境，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。而世界上發(fā)達(dá)國(guó)家燃料爐的熱效率平均為 50％左右。C 以下。 為了減少這種損失，在設(shè)計(jì)爐子時(shí)，對(duì)爐型結(jié)構(gòu)、燒嘴配置、 煙囪高度、煙道、煙閘以及爐壓檢測(cè)和調(diào)節(jié)裝置等的選擇，都應(yīng)考慮到爐壓分布及其調(diào)節(jié)問(wèn)題。因此，在滿足軋鋼工藝要求下，降低鋼坯出爐溫度，提高加熱速度，縮短加熱時(shí)間等，必能提高爐子生產(chǎn)率。在強(qiáng)化爐內(nèi)輻射傳熱，提高爐子產(chǎn)量和降低燃料消耗等方面均收到較好的效果。 2)如果高溫端爐溫過(guò)高，就難于控制加熱鋼坯的表面溫度，特別是當(dāng)軋機(jī)停軋、待軋時(shí)，容易使鋼溫過(guò)高，造成“燒化”現(xiàn)象和粘鋼事故，較嚴(yán)重時(shí)甚至使鋼坯被燒毀而造成廢品。 由上式可見(jiàn)影響爐子生產(chǎn)率的熱工因素主要有下列四點(diǎn)： 1） 爐氣和爐料間的輻射溫壓 ? ?42414 TTT ??? ； 2)爐氣、爐壁對(duì)爐料的導(dǎo)來(lái)輻射系數(shù)σ； 3)爐料受熱面積 2A ； 4） 爐氣對(duì)爐料的對(duì)流傳熱熱流 q。因此，爐子的生產(chǎn)率就取決于單位時(shí)間傳給爐料的熱量。 爐子生產(chǎn)率及 影響因素 概述 爐子的生產(chǎn)率是爐子的一個(gè)重要生產(chǎn)指標(biāo)，用符號(hào) P 表示，它是指單位時(shí)間內(nèi)爐子的生產(chǎn)量。前一種方法時(shí)從熱平衡的關(guān)系中求得爐子的燃料消耗量；而后一種方法時(shí)參照同類(lèi)爐子的數(shù)據(jù)，選定爐子的燃料的消耗量。 共 84 頁(yè) 第 6 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 爐子熱平衡及燃料消耗 基本概念 根據(jù)能量守恒定律，任何一座爐窯或其他熱工設(shè)備的熱量收支是平衡的，即爐子熱收入諸項(xiàng)目的總和等于熱支出諸項(xiàng)的總和，這就是爐子熱平衡。 4) 爐子基礎(chǔ)因盡可能地建于地下水平面以上，以免由于地下水的侵入而損壞基礎(chǔ)的強(qiáng)度。爐子的基礎(chǔ)一方面要承受整個(gè)爐子的質(zhì)量不致下沉或倒塌；一方面還要防止?fàn)t底受潮或遭受地 下水的侵襲，保證爐子的正常工作。煙囪結(jié)構(gòu)有磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪（內(nèi)襯磚）和金屬煙囪（有的襯磚有的不襯磚）。煙道閘板的型式從 結(jié)構(gòu)特征上來(lái)分，有蝶式、升降式和百葉窗式等。 煙道、煙閘與煙囪 （ 1） 煙道與煙閘 煙道是連接爐膛和煙囪的煙氣通道。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)。缺點(diǎn)是磚形復(fù)雜，公差要求較嚴(yán)格， 砌筑難度大，爐頂也不宜敷設(shè)絕熱層。 槽磚吊掛結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)和砌筑比較簡(jiǎn)單，更換方便。 180176。 拱頂?shù)墓敖菫? 60~180176。此外，爐墻上應(yīng)設(shè)有爐門(mén)、窺視孔、燒嘴孔以及熱工參數(shù)檢測(cè)孔等孔洞。因 此，要求構(gòu)成爐頂 、爐墻和爐底等所用的材料，結(jié)構(gòu)形式和尺寸等都必須適應(yīng)這一特點(diǎn)，以保證爐子的正常工作。下面僅對(duì)熱工工藝系統(tǒng)中的主要組成部分加以介紹 。 加熱爐的一般組成部分 加熱爐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)等三部分組成。這種爐子對(duì)連續(xù)式爐的合理化、 現(xiàn)代化做出了貢獻(xiàn)。 現(xiàn)在幾乎不用，鋼坯沿著爐子單面加熱，因此鋼坯的上下面的溫差很大。主要特點(diǎn)是：料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏連續(xù)運(yùn)動(dòng)，爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動(dòng)；一般情況，在爐料的斷面尺寸、品種和產(chǎn)量不變的情況 下，爐子各部分的溫度和爐中金屬料的溫度基本上不隨時(shí)間變化而僅沿爐子長(zhǎng)度變化。 共 84 頁(yè) 第 1 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 加熱爐的概念及分類(lèi) 加熱爐的概念 加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。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 。 本設(shè)計(jì)主要研究推鋼式連續(xù)加熱爐。因爐溫一段控制，操作不靈活。 五段式：式三段式加熱爐的發(fā)展。三個(gè)系 統(tǒng)互相配合，使?fàn)t子正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 爐膛（工作室） 爐膛一般包括爐頂、爐墻、爐底組成一個(gè)近乎六面體的空間。 （ 1） 爐墻 共 84 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 爐子四周的圍墻稱(chēng)為爐墻，分為側(cè)墻和端墻。為了防止砌體破壞，爐墻應(yīng)盡量避免直接承受附加負(fù)荷。之間。拱頂稱(chēng)為半圓拱頂， 其特點(diǎn)是 不產(chǎn)生水平分力，不需要鋼結(jié)構(gòu)加固，造價(jià)低。為了避免掛磚的工字鋼溫度過(guò)高，磚的上表面不允許敷設(shè)絕熱層 。 可塑料吊掛爐頂結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)通過(guò)吊掛埋在可塑料里面的鉚固轉(zhuǎn)將爐頂?shù)鯍煸阡摻Y(jié)構(gòu)上，這種吊頂可以敷設(shè)大面積隔熱層，密封性能也很好，但施工時(shí)需 要模板支撐。 加熱爐的爐底結(jié)構(gòu)型式基本有兩種：固定式爐底和移動(dòng)式爐底。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。從冷卻方式上分，有水冷式、風(fēng)冷式和無(wú)冷卻式等。 煙囪高度低于 60～ 70m 時(shí)，磚煙囪比鋼筋混凝土煙囪造價(jià)低，但磚煙囪 砌筑比 共 84 頁(yè) 第 5 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 較困難，而且壽命也不如鋼筋混凝土煙囪。根據(jù)爐子的大小和土質(zhì)的好壞，爐子基礎(chǔ)可采用不同材料和結(jié)構(gòu)來(lái)砌筑。爐子個(gè)別部分（如煙道、換熱器等）必須建在地下水以下時(shí)，一定要有防水溝或防水層等嚴(yán)密的防水措施。 熱平衡 是評(píng)價(jià)爐子工作 和設(shè)計(jì)、研究爐子時(shí)不可缺少的，特別是在分析爐子燃料消耗，尋求節(jié)能途徑時(shí)更是需要的。 （ 2） 爐子單位燃料消耗量 爐子單位燃料消耗量是爐子的一個(gè)重要生產(chǎn)指標(biāo)。 為了尋求提高爐子生產(chǎn)率的途徑，必須了解影響爐子生產(chǎn)率的各種因素及其作用。所以，改善爐內(nèi)熱交換，增加對(duì)爐