【正文】 3711=7853 kJ/標(biāo) m3 3： 7，計算混合煤氣濕成分 見表 33 表 33 混合煤氣成分（ %） 成分 種類 CO CO2 CH4 C2 H4 H2 O2 N2 H2 O 混合煤氣 4．計算理論空氣需要量 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．計算實際空氣需要量 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 其他見表 34 表 3— 4 混合 煤氣燃燒產(chǎn)物生成量及成分 成分 名稱 CO/ 2 N/ 2 O/ 2 H2 O/ 合計 生成量 (標(biāo) m3 ) 體積含量 (%) 100 7 .計算混合煤氣燃燒產(chǎn)物重度 共 84 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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 CO2 C2 H4 O2 H2 CH4 CO N2 W 合計 焦?fàn)t煤氣 100 高 爐煤氣 __ 100 2．計算混合煤氣的低發(fā)熱值 1）計算焦?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，這樣可以提高對流熱系數(shù)，從而提高換熱效率。 因此，在設(shè)計時應(yīng)盡可能采用三一般采段式爐型。 工業(yè)爐的加熱技術(shù)進步和裝備水平的提高，是一個全局性的系統(tǒng)工程，要想取得有效進展，逐步縮小在能源效率、產(chǎn)值能耗等方面與國際先進水平的差距，必須把政府規(guī)范行為與企業(yè)發(fā)展意識有機地結(jié)合起來，通過廣大工業(yè)爐領(lǐng)域的工作者積極研究、推廣先進的技術(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，改善了爐子周圍環(huán)境條件，延長了爐子使用壽命。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、價格貴 ，限制了其推廣應(yīng)用。這種換熱器的關(guān)鍵是開發(fā)高效、長壽的蓄熱元件和處理好換向技術(shù)。一般來說，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 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 高速調(diào)溫?zé)斓母邷厝紵a(chǎn)物以高速 (lOOm／ s)噴出，強化了爐內(nèi)氣體循環(huán)，改善了爐溫均勻性。一個性能良好的燃燒器應(yīng)達到：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．提高爐子自動化控制水平和機械化水平，改善勞動環(huán)境，降低工人勞動強度。而世界上發(fā)達國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)計爐子時，對爐型結(jié)構(gòu)、燒嘴配置、 煙囪高度、煙道、煙閘以及爐壓檢測和調(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，縮短加熱時間等，必能提高爐子生產(chǎn)率。在強化爐內(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)如果高溫端爐溫過高，就難于控制加熱鋼坯的表面溫度，特別是當(dāng)軋機停軋、待軋時，容易使鋼溫過高，造成“燒化”現(xiàn)象和粘鋼事故，較嚴(yán)重時甚至使鋼坯被燒毀而造成廢品。 由上式可見影響爐子生產(chǎn)率的熱工因素主要有下列四點： 1） 爐氣和爐料間的輻射溫壓 ? ?42414 TTT ??? ； 2)爐氣、爐壁對爐料的導(dǎo)來輻射系數(shù)σ； 3)爐料受熱面積 2A ； 4） 爐氣對爐料的對流傳熱熱流 q。因此，爐子的生產(chǎn)率就取決于單位時間傳給爐料的熱量。 爐子生產(chǎn)率及 影響因素 概述 爐子的生產(chǎn)率是爐子的一個重要生產(chǎn)指標(biāo)，用符號 P 表示，它是指單位時間內(nèi)爐子的生產(chǎn)量。前一種方法時從熱平衡的關(guān)系中求得爐子的燃料消耗量；而后一種方法時參照同類爐子的數(shù)據(jù)，選定爐子的燃料的消耗量。 共 84 頁 第 6 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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，即爐子熱收入諸項目的總和等于熱支出諸項的總和，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)的強度。爐子的基礎(chǔ)一方面要承受整個爐子的質(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程和爐內(nèi)的工作溫度及化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。缺點是磚形復(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、窺視孔、燒嘴孔以及熱工參數(shù)檢測孔等孔洞。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，以保證爐子的正常工作。下面僅對熱工工藝系統(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)、熱工檢測及自動控制系統(tǒng)等三部分組成。這種爐子對連續(xù)式爐的合理化、 現(xiàn)代化做出了貢獻。 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。主要特點是：料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏連續(xù)運動，爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動；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間變化而僅沿爐子長度變化。 共 84 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 加熱爐的概念及分類 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。三個系 統(tǒng)互相配合，使?fàn)t子正常運轉(zhuǎn)。 爐膛（工作室） 爐膛一般包括爐頂、爐墻、爐底組成一個近乎六面體的空間。 （ 1） 爐墻 共 84 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 爐子四周的圍墻稱為爐墻，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。拱頂稱為半圓拱頂， 其特點是 不產(chǎn)生水平分力，不需要鋼結(jié)構(gòu)加固，造價低。為了避免掛磚的工字鋼溫度過高，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：固定式爐底和移動式爐底。設(shè)計煙道時，必須充分考慮其斷面尺寸和密封絕 熱問題，因為前者的大小影響煙氣流動阻力損失和造價，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)冷式和無冷卻式等。 煙囪高度低于 60～ 70m 時，磚煙囪比鋼筋混凝土煙囪造價低，但磚煙囪 砌筑比 共 84 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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)來砌筑。爐子個別部分（如煙道、換熱器等）必須建在地下水以下時，一定要有防水溝或防水層等嚴(yán)密的防水措施。 熱平衡 是評價爐子工作 和設(shè)計、研究爐子時不可缺少的，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，增加對爐