【正文】 ......................................... 16 供熱方式 ..................................................... 16 燒嘴的布置與選型 ............................................. 16 換熱器結(jié)構(gòu) ................................................... 16 3．熱工計(jì)算 ..................................................... 16 ..................................................... 16 ......................................................... 17 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 燃料燃燒計(jì)算 ................................................. 17 爐膛熱交換計(jì)算 ............................................... 19 金屬加熱時(shí)間計(jì)算 ............................................. 23 爐子主要尺寸的計(jì)算 ........................................... 30 爐膛熱平衡與燃料消耗計(jì)算 ..................................... 32 煤氣燒 嘴的選用 ............................................... 38 空氣換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................... 39 空氣管路阻力損失及鼓風(fēng)機(jī)的選擇 ............................... 46 煙道阻力損失及煙囪 計(jì)算 ....................................... 51 結(jié)論 ............................................................ 56 致謝 ............................................................ 57 參考文獻(xiàn) ........................................................ 58 英文原文 ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 （ 1） 室式加熱爐 室式加熱爐 用于金屬坯或錠鍛壓前的加熱。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動(dòng)，在后一種情況下可對料坯實(shí)行上下兩面加熱。鋼坯上下兩面加熱，提高了單位爐底面積的的產(chǎn)量，爐溫上下兩段控制，均熱爐的爐溫不單獨(dú)控制，因此也和 共 84 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 一段式操作不靈活。五段式加熱爐爐尾溫度比三段式加熱爐的高。工作室是爐子的核心。從爐內(nèi)氣體流動(dòng)來講，火焰的高速噴出使得噴出口周圍造成一個(gè)低壓區(qū)。 為保證爐墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，爐墻必須有一定厚度，并應(yīng)隨爐子尺寸的增大和爐膛溫度的升高而增厚。 （ 2） 爐頂 爐頂使?fàn)t膛組成中薄弱環(huán)節(jié)。、 90176。多用于埋在地下的煙道上。頸吊式吊掛結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的每一塊吊磚都有一個(gè)夾鉤和一個(gè)吊桿。低溫部分可用普通粘土磚。活動(dòng)爐底的坯料是靠爐底機(jī)械的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。而煙道最小斷面還必須考慮清掃和檢修的可能性，所以煙道斷面形狀和具體尺寸常根據(jù)初步計(jì)算結(jié)果按標(biāo)準(zhǔn)系列選用。從操作上有手動(dòng)和電動(dòng)之分，等等。 煙囪必須有獨(dú)立的基礎(chǔ)，不能與煙道基礎(chǔ)相連，以免煙囪下沉?xí)r煙道基礎(chǔ)斷裂。 爐子基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和修筑爐子基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1） 混凝土任何部分的溫度都不允許超過 300℃，否則混凝土就會(huì)變質(zhì)而壓壞。為了使鋼架形成整體而把爐子夾固起來。 在設(shè)計(jì)新爐子的時(shí)候，通過計(jì)算編制熱平衡是為了由平衡關(guān)系中求出爐子的燃料消耗量，同時(shí)為設(shè)計(jì)爐子的供熱、排煙系統(tǒng)和余熱回收裝置等提供設(shè)計(jì)依據(jù)。單位燃耗的表示方法有：單位燃耗、單位標(biāo)準(zhǔn)燃耗、單位熱 耗。但就爐子本身而言，主要是工藝因素和爐子結(jié)構(gòu)、操作因素。 h178。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式愈高，爐內(nèi)平均輻射溫壓愈大，爐子生產(chǎn)率愈高 。綜上所述，單純從提高平均輻射溫壓，提高爐子生產(chǎn)率的角度出發(fā)，應(yīng)盡可能地提高理論燃燒溫度，提高出爐廢氣溫度，端頭供熱快速燃燒，但這些措施可能受到 熱效率和加熱質(zhì)量的限制。對流傳熱量主要大于氣流速度及溫度，在爐型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，對諸如爐膛高度，繞嘴布置以及排煙方式和位置等的設(shè)計(jì)應(yīng)為能在爐內(nèi)形成氣流的高速?zèng)_擊和強(qiáng)烈循環(huán)創(chuàng)造良好條件。因此，改善爐子的燃燒條件和傳熱條件是減少爐膛廢氣帶走熱量的主要途徑。因此，凡是能改善爐內(nèi)傳熱條件的措施，都可以減少，出爐廢氣熱損失，提高爐子熱效率。 加熱爐 的能耗占工業(yè)爐總能耗的 90％以上，可見 加熱 爐在我國制造領(lǐng)域中占據(jù)著舉足輕重的地位 。 工業(yè)爐首先應(yīng)滿足工藝要求，提高 工件加熱或熱處理的質(zhì)量 ， 減少工件加熱過程中的氧化和稅碳損失，提高最終產(chǎn)品質(zhì)量。 （ 1） 改善燃料燃燒狀況 燃料作為能源使用，具有如下的特 殊性： 1)資源的有限性 燃料是有限的使用而不是用不完的，總會(huì)有一天使用殆盡。新型燃燒器的使用不超過 10％。蓄熱式燃燒器空氣預(yù)熱溫度最高可以達(dá)到 1000~左右，通過蓄熱室的煙氣排出溫度 200℃，爐子熱效率達(dá)到 30％以上。使用澆注料爐襯比磚砌爐子可節(jié)能 2％～ 4％左右。 3) 紅外節(jié)能涂料有很好的節(jié)能效果。下面介紹幾種常見的空氣預(yù)熱器。目前國內(nèi)有數(shù)以百計(jì)的工業(yè)爐采用計(jì)算機(jī)控制和管理。脈沖式燃燒控制器是以高速調(diào)溫?zé)鞛榭刂茖ο?，改量控為時(shí)控，以小火作為長明火，用控制大火輸出時(shí)間來控制升溫速度。數(shù)學(xué)模型的確定方法主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)處理得出。爐膛密閉是控制爐壓穩(wěn)定的前提和條件。 3000mm 3） 料坯入爐溫度： t始 =20℃ 4） 金屬加熱終了溫度： 1250t ?表 終 ℃ 5） 金屬斷面溫差： 30??t ℃ 5） 廢氣出爐溫度： t廢膛 =800℃ 6） 加熱方式：采用三段式（預(yù)熱、加熱、均熱）爐型，上下端側(cè)結(jié)合加熱 7） 排煙方式：下排煙 8） 換熱器的選型：平滑直管金屬換熱器（帶“一”字形紐帶插入件） 9） 進(jìn)出料方式：端進(jìn)側(cè)出 10）爐頂結(jié)構(gòu)： 吊頂結(jié)構(gòu) 方案論證 爐型的選擇 采用三段式連續(xù)加熱爐 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）允許加熱段有更高的爐溫，因而可提高爐子的單位生產(chǎn)率。 供熱方式 本設(shè)計(jì)中加熱分配為：上加熱占 40%，下加熱占 60%；同時(shí)爐子長度上分配為：加熱段占 80%，均熱段占 20%。 2．加熱金屬規(guī)格： 1）種類：優(yōu)質(zhì)碳素鋼（ 20 鋼）； 2）尺寸： 150mm179。 +591? =17518kJ/標(biāo) m3 2) 計(jì)算高爐煤氣低發(fā)熱值 Q濕低 =179。 5）出料方式：側(cè)出料。 +358179。 3000mm； 3）料坯入爐溫度： t始 =20℃； 4）金屬加熱終了溫度： 1250℃； 5）金屬斷面溫差： 30℃。 燒嘴的布置與選型 燒嘴完全根據(jù)加熱量的分配而進(jìn)行布置的。 （ 3） 在必要時(shí)三段爐型可按兩段制度操作，而二段爐型難于按三段制度操作。管理優(yōu)化控制的效果在數(shù)學(xué)模型優(yōu)化控制的基礎(chǔ)上可再節(jié)能約 5％?？刂茽t膛壓力能保證爐子工況穩(wěn)定，提高工件加熱質(zhì)量，減少熱量損失，提高爐子熱效率。但脈沖控制高速燃燒系統(tǒng)的實(shí)際爐膛溫度與設(shè)定控制溫度偏差較大，縮短脈沖時(shí)間，爐膛溫度與設(shè)定控溫偏差將顯著減小。最簡單的辦法是按流量測量值控制配比。對于普碳鋼及其表面滲鋁材質(zhì)，其預(yù)熱風(fēng)溫控制在 350℃以下，用不銹鋼材質(zhì)預(yù)熱風(fēng)溫可達(dá) 450℃，耐熱鋼材質(zhì)預(yù)熱風(fēng)溫達(dá) 500~C 以上。將其噴涂于爐襯內(nèi)表面，形成 03～ 0． 5mm 的涂層，利用涂層的紅外輻射性能，達(dá)到增加熱效、減少能耗、延長爐襯壽命的作用。所以用這種材料筑爐，在節(jié)能、省材 、提高爐子生產(chǎn)能力和改善爐子熱工性能等方面都具有明顯的效果。 （ 2） 優(yōu)化爐襯結(jié)構(gòu) 工業(yè)爐爐襯材料分為磚砌爐襯、澆注料爐襯和纖維爐襯。例如，平焰燒嘴、高速調(diào)溫?zé)旌托顭崾綗斓取? 3)使用的低效 性 在使用過程中必 然伴有部分能量損失，其損失程度依被使用的方式、過程情況和控制水平等不同而異。 其他指標(biāo)才有意義。雖然一些較大的臺(tái)車式護(hù)，環(huán)形爐和步進(jìn)爐，基本實(shí)現(xiàn)了流量、壓力，溫度的自動(dòng)檢測與過程控制，但據(jù)統(tǒng)計(jì)，其中有近 l/3的爐子，由于執(zhí)行元件和控制儀表性能不穩(wěn)定、維護(hù)不及時(shí) 、 操作人員培訓(xùn)不到位而不能堅(jiān)持使用。 鋼鐵廠的節(jié)能投資應(yīng)優(yōu)先用于回收煙溫高于 700176。其最佳值的大小，將隨爐子不同而不同。而工藝要求與爐子結(jié)構(gòu)、熱工操作及熱工過程之間又存在相互影響、相互制約的關(guān)系，但必須明確爐子熱工是 為工藝服務(wù)的，因此，工藝因素對爐子生產(chǎn)率及其它生產(chǎn)指標(biāo)的影響不可忽視。由式（ 1）可見，在其 他條件一定的情況下，導(dǎo)來輻射系數(shù) C（σ）愈大，傳給爐料的熱量愈多，爐子生產(chǎn)率愈高，除在特定條件下，例如要在爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)定向傳熱或分層燃燒等外，在爐子設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免在爐內(nèi)有低溫氣層存在。 3） 爐 內(nèi)析熱場（爐氣溫度曲線的形狀）。 h178。 熱工因素對爐子生產(chǎn)率的影響 熱工過程 包括爐內(nèi)燃燒、氣體流動(dòng)和傳熱三過程。因此使用燃料的種類以及燃料的成分和發(fā)熱量的變動(dòng)，在生產(chǎn)上都是常見的事。 另外，建立爐子或其中某個(gè)局部的熱平衡方程式和傳熱方程式及其二者之間的關(guān)系，從中找出各熱工參數(shù)之間的相互關(guān)系，是進(jìn)行爐 子熱工理論研究和分析解決各種工程實(shí)際問題最基本的研究方法和手段。除有特殊要求采 用活動(dòng)連接外，一般采用焊接結(jié)構(gòu)。 2） 爐子基礎(chǔ)必須是整塊的，不允許有斷裂現(xiàn)象。 金屬煙囪一般用 5～ 10mm 厚鋼板焊成，其壽命低，但修建快，造價(jià)低，在小爐子上常采用。 C 時(shí)，閘板可用灰口鑄鐵件或鑄鋼件制作；當(dāng)溫度高于 600～ 700176。以免它們受煙道溫度的影響。厚度一般變化在 200～700mm；材質(zhì)一般是 粘土磚須注意的是在與料坯接觸的爐底部分散熱損失“價(jià)值”大，故應(yīng)加強(qiáng)絕熱。大于此寬度時(shí)用吊頂。但這種結(jié)構(gòu)只適用于吊掛水平的及傾斜度不大的爐頂，較大傾斜度及轉(zhuǎn)彎處須做特殊處理。一般隨爐子跨度增大，拱頂厚度也應(yīng)適當(dāng)?shù)脑龊?。 和 180176。 爐頂按其結(jié)構(gòu)型式可分為拱頂和吊頂兩種。各種爐墻結(jié)構(gòu)中，以提高絕熱性能，增加隔熱層厚度 ，減少耐火材料厚度最為經(jīng)濟(jì)，不應(yīng)采取增加耐火材料厚度來使隔熱材料溫度降到許用值以下。爐膛過大還易使火焰偏向某一邊，使火焰貼著爐頂 或鋼坯流動(dòng)。爐子其他各部分的任務(wù)是為工作室內(nèi)所進(jìn)行的熱工工藝過程提供有利條件。因此單位爐底面積的產(chǎn)量比三段式加熱爐有大幅度提高。在加熱段把鋼坯加熱到軋鋼溫度，在均熱段消除黑印，使鋼坯溫度達(dá)到均勻。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的 “黑印 ”，近年來采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的 “熱滑軌 ”。室式加熱爐有兩種：固定爐底室式爐和車底式爐。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 目錄 ....................................................... 1 ................................................ 1 加熱爐的概