【正文】 圖－自動控制系統(tǒng)簡圖1 引言作為一種重要的熱工設(shè)備，工業(yè)爐廣泛應(yīng)用于物料的焙燒、干燥、熔化、熔煉、加熱和熱處理等各種生產(chǎn)過程中，不僅數(shù)量眾多，而且種類繁多。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 畢業(yè)設(shè)計中文摘要步進(jìn)式燃?xì)饧訜釥t結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計摘要： 工業(yè)爐的設(shè)計的目的是參考現(xiàn)有爐型，以熱工理論為指導(dǎo)，設(shè)計出結(jié)構(gòu)更完善的爐體結(jié)構(gòu)。工業(yè)爐工作的好壞將直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、成本和環(huán)境污染等多項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，因而在各工業(yè)部門的生產(chǎn)中都占有重要的地位。由于工業(yè)爐所涉及的工業(yè)過程繁多，我們可以通過掌握工業(yè)爐的基本原理來學(xué)習(xí)工業(yè)爐設(shè)計的基本方法。工業(yè)爐的設(shè)計的目的是參考現(xiàn)有爐型，以熱工理論為指導(dǎo)，設(shè)計出結(jié)構(gòu)更完善的爐體結(jié)構(gòu)。要求為其設(shè)計工業(yè)加熱爐，包括爐體結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)，爐溫控制在1000 ℃，并且每隔30秒出爐一次。利用耐火材料爐底支撐工件，主要向工件上部單面供熱的稱步進(jìn)底式爐，也是一種連續(xù)作業(yè)的加熱爐。此時天然氣的燃燒效率就會有很大的提高[3]。需要指明：實現(xiàn)爐子最佳性能不能單獨依靠自動控制來實現(xiàn)，還應(yīng)有嚴(yán)格的操作管理制度。2 加熱質(zhì)量好因為步進(jìn)式爐內(nèi)可以使料坯間保留一定的空隙,這樣擴大了受熱面,加熱容易均勻,斷面溫差小,鋼坯表面沒有劃傷的情況。例如盡量采用適合爐子性能特點和方便施工的各種新型耐火材料和隔熱材料，選用各種新型燃燒裝置和預(yù)熱回收裝置從而提高爐子的熱效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低燃料消耗，改善操作維修條件和提高爐子的使用壽命。⒉加熱質(zhì)量好步進(jìn)式爐內(nèi)可以使料坯間保留一定的空隙,從而能擴大受熱面,物料加熱快且均勻,斷面溫差小,鋼坯表面沒有劃傷的情況。⒍然氣的二次加熱采用煙氣預(yù)熱，一般有兩個優(yōu)點，一是有利于燃燒，其次是節(jié)約燃料。歷時一周。歷時四周。 爐膛內(nèi)各段輻射系數(shù)爐膛的內(nèi)表面積預(yù)熱段： 加熱段： : 預(yù)熱段 加熱段 爐氣黑度預(yù)熱段：加熱段：預(yù)熱段溫度880℃ 預(yù)熱段溫度1000℃ 加熱段溫度1000℃ 綜合輻射系數(shù)，為爐壁對金屬的角系數(shù)；,且=砌體對鋼坯的角度系數(shù)預(yù)熱段 加熱段 鋼坯黑度 預(yù)熱段溫度 預(yù)熱段溫度1000℃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(jìn)梁長L=7600mm，固定梁長為7450mm，鋸齒形步進(jìn)梁表面盛放工件個數(shù)為n=7600/90=,取n=84塊，修正后步進(jìn)梁長為7485mm。爐頂為拱頂，耐火層為230mm耐火磚，隔熱層為116mm隔熱磚。，由此而使預(yù)熱器尺寸小、用材省、重量輕、價格低?？諝庵泻?， 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。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。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。進(jìn)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。4列步進(jìn)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)。爐頂為拱頂，耐火層為230mm耐火磚，隔熱層為116mm隔熱磚。 步進(jìn)機械運行過程原理步進(jìn)機構(gòu)共有兩列步進(jìn)梁，包括四個步進(jìn)梁、四個固定梁、兩套步進(jìn)機械，每套步進(jìn)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(jìn)梁的水平移動。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?？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(xiàn)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(xiàn)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。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。步進(jìn)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?？紤]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。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。 爐膛含氧量檢測由安插在煙道出口處的氧化鋯分析儀進(jìn)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(dá)到保持爐內(nèi)含氧量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。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。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]。 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