【正文】 Ln =n L0 = = 標(biāo) m3/標(biāo) m3 L濕n =(1+ ) = 標(biāo) m3/標(biāo) m3 5）計(jì)算燃燒產(chǎn)物生成量及成分 把表 2 中混合煤氣濕成分帶入文獻(xiàn)一式（ 1－ 18）的燃燒產(chǎn)物生成量及成分列于下表 3 表 3 混合煤氣燃燒產(chǎn)物生成量（標(biāo) m3）及成分（ %） CO39。因?yàn)槟突鹄w維為不定形材料，施工和烘烤比較方便，得到了廣泛的采用。 (2)自身預(yù)熱式燃燒裝置 . 自身預(yù)熱式燃燒裝置是近幾十年發(fā)展起來的一種新型燃燒器，它本身帶有一個(gè)熱交換裝置，回收煙氣的余熱來預(yù)熱助燃用空氣，是一 種節(jié)能效果明顯、使用和安裝均方便的一種燃燒裝置。由此提高整個(gè)爐子的溫度水平，保證提高爐子的產(chǎn)量。這是不合理的，因?yàn)榈吞?鋼等材料，在低溫時(shí)吸熱的能力很強(qiáng)，加熱的溫差可以很大，不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋和變形等缺陷，所以可以快速加熱。 共 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工業(yè)爐的發(fā)展方向 對工業(yè)加熱爐總的要求是：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗和少污染，阻礙工業(yè)加熱爐發(fā)展的原因是目前工業(yè)加熱爐對上述要求存在著下列一些矛盾，新理論的產(chǎn)生和建立，就是要解決這些矛盾，工業(yè)加熱爐才能快速地發(fā)展。一切技術(shù)之所以先進(jìn)、適用，都必須保證加熱爐高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、長壽、低耗這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。然而其澆注體理化的性 能指標(biāo)一般較普通振動(dòng)成形微低，因而除特殊需要 外，還是選用普通振動(dòng)成形的澆注料為宜。 其它特殊性 能要求 加熱某些部位，如爐底，出鋼槽的工作條件較一般內(nèi)襯有所不同。隔熱性用熱阻 R表示 : 這里 : R— 熱阻 , 。未經(jīng)整體燒結(jié)的耐火澆注內(nèi)襯，不僅重?zé)€變化小，而且易于吸收熱應(yīng) 力，阻止裂紋源的擴(kuò)展。這是因這種材料中 Ca0含量很低，玻璃相形成的數(shù)量受到嚴(yán)格控制。所說的使用性能應(yīng)包括如下幾個(gè)方面 : 熱性能 耐火一保溫內(nèi)襯在高溫下工作，應(yīng)具備優(yōu)良的熱性能，是設(shè)計(jì)選材中應(yīng)優(yōu)先考慮的問題。目前齒輪齒條推鋼機(jī)應(yīng)用比較廣泛。加熱爐的控制方法，已從單純的燃料量控制向 多種控制的方向發(fā)展，向節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展。除大型零件和高合金鋼外，絕大多數(shù)的鋼材允許快速加熱，快速加熱的基本途徑是強(qiáng)化爐內(nèi)熱交換。 為了節(jié)能也有把加熱溫度提高的情況。 常規(guī)加熱工藝規(guī)程節(jié)能 選用的加熱設(shè)備應(yīng)在滿足加熱工藝要求的基礎(chǔ)上，具有較高的生產(chǎn)率、熱效率和低能耗。對于大型燃煤燃燒裝置的改進(jìn)主要采用往復(fù)式爐排和鏈?zhǔn)饺紵b置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)機(jī)械加煤和燃燒。 平焰燒嘴根據(jù)氣流附壁效應(yīng)產(chǎn)生盤形平展火焰，貼著爐壁流動(dòng)的燃燒氣體能夠促進(jìn)爐內(nèi)氣體的再循環(huán)，強(qiáng)化對流換熱。壓力噴射霧化式的油壓比例調(diào)節(jié)噴嘴（ F型噴嘴），以油壓為調(diào)風(fēng)的動(dòng)力，調(diào)節(jié)時(shí)自動(dòng)地隨之調(diào)風(fēng)，自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)油風(fēng)比例的調(diào)節(jié)。本公司在邊爐罩與中爐罩的銜接處仍安裝了加熱元件，可改善爐體結(jié)合區(qū)溫度偏低的現(xiàn)象。 共 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第三，可采用 圓形爐膛，替代箱形爐膛，可強(qiáng)化爐膛對工件均勻傳熱的效果，并減少爐壁散熱量。單純依靠增加爐襯厚度來降低爐外壁溫度是不合適的，因?yàn)檫@樣做不僅會(huì)增加爐襯儲(chǔ)蓄熱和成本，還相應(yīng)地減少了爐底面積（爐膛）的有效利用率。若使用不當(dāng)，再好的換熱器短時(shí)期內(nèi)就可能損壞，因此在系統(tǒng)中必須有保護(hù)措施 :一是換熱器煙氣人口溫度控制，即煙氣稀釋法，在 換熱器人口前煙道上增加一個(gè)冷卻用空氣閥門 (冷空氣可 來自引風(fēng)機(jī) )。后者為普通風(fēng)機(jī)，但排煙效率低，功率應(yīng)相對較大，有能量轉(zhuǎn)換損失也可用變頻控制。煙囪底部應(yīng)設(shè)人孔烈備烘烤煙囪、扒灰和修理內(nèi)襯之用。當(dāng)煙道內(nèi)設(shè)有余熱回收裝置時(shí)，一般要設(shè)置分煙道和相應(yīng)的煙道閘板。三是采用熱交換器，最大程度地回收煙氣熱量以預(yù)熱助燃空氣。每次燒嘴點(diǎn)火前應(yīng)啟動(dòng)氮?dú)?(也有用空氣的 )吹掃系統(tǒng)，對燃?xì)夤艿来祾咭欢〞r(shí)間，耗氣量約為管道容積的 35倍，以清除燒嘴前燃?xì)夤艿纼?nèi)殘留的可燃性混合氣體，然后再將空氣管道至燒嘴間閥門開啟至最大位置，啟動(dòng)爐膛空氣吹掃系統(tǒng)，用助燃風(fēng)機(jī)對爐膛進(jìn)行吹掃。 (4)其他控制技術(shù)①助燃空氣溫度一流量控制。工作原理是由熱電偶或氣體分析裝置檢測出來的數(shù)據(jù)傳送到 PLC與其設(shè)定值進(jìn)行比較，偏差值按比例積分、微分運(yùn)算輸出 420 mA的電信號(hào)分別對空氣 /燃?xì)獗壤y和空氣 /燃?xì)怆妱?dòng)蝶閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制空氣 /燃?xì)獗壤蜖t內(nèi)溫度之目的。 下面是二段式和三段式加熱爐爐溫 時(shí)間表比較，圖（ a）是二段式 ，圖（ b） 為三段式。在爐子的結(jié)構(gòu)上也相應(yīng)的分為預(yù)熱段 .加熱段和均熱段。 兩段式連續(xù)加熱爐 按爐溫制度分為加熱期和預(yù)熱期，爐膛也相應(yīng)的分為加熱段和預(yù)熱段。 現(xiàn)代連續(xù)加熱爐 型可以歸為兩大類：推鋼式爐和步進(jìn)式爐。 (2)鋼結(jié)構(gòu)也是爐子的骨架，在其上可以安置爐門框、爐門、燒嘴和冷卻水管等各種爐子部件，井承受這些部件的重量。因此當(dāng)爐底直接建筑在混凝土上時(shí)，要在爐底與混凝土之間用絕熱材料隔開，對于溫度較高的爐子，要把爐底架空起來，靠空氣冷卻基礎(chǔ)。為了避免物料與爐底耐火材料直按摩擦而損壞爐底與金屬表面．有些情況下 用 砂封的移動(dòng)式爐 底， 在爐底上裝有金屬滑軌或水冷 管滑道。由于金屬夾鉤在砌體外面，故可以在磚的部分表面敷設(shè)絕熱層，爐頂散熱損失較小。拱頂?shù)墓敖强勺兓?60 度到 180 度 之間，通常采用的有 60 度 、 90度 、 120 度 和 180 度 拱頂。加熱爐爐門尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，尺寸可由有關(guān)手冊中查得。側(cè)墻的厚度一般為 2—2． 5 塊磚厚 (464。 火焰爐的組成 爐膛 (工作室 )： 爐膛一般是由爐墻、爐頂和爐底構(gòu)成的一個(gè)近乎六面體的空間。參見圖 1— 1。 3：火焰爐對于 被處理物料（工件）的形狀 大小。電爐的特點(diǎn)是爐溫均勻和便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，加熱質(zhì)量好。工業(yè)爐的燃料也隨著燃料資源的開發(fā)和燃料轉(zhuǎn)換技術(shù)的進(jìn)步，而由采用塊煤、焦炭、煤粉等固體燃料逐步改用發(fā)生爐煤氣、城市煤氣、天然氣、柴油、燃料油等氣體和液體燃料，并且研制出了與所用燃料相適應(yīng)的各種燃燒裝置。 本文對加熱爐的結(jié)構(gòu)，附件的技術(shù)概況進(jìn)行分析，借此找到改進(jìn)的方案。 1794年，世界上出現(xiàn)了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。為便于加熱大型工件，又出現(xiàn)了適于加熱鋼錠和大鋼坯的臺(tái)車式爐，為了加熱長形桿件還出現(xiàn)了井式爐。在加熱過程中每一區(qū)段的溫度是不變的，工件由低溫的預(yù)熱區(qū)逐步進(jìn)入高溫的加熱區(qū)，如連續(xù)式加熱爐和熱處理爐、環(huán)形爐、步進(jìn)式爐、振底式爐等。 5：火焰爐通常是直接加熱式，但如果有特殊要求，也可以進(jìn)行間接加熱。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，要求構(gòu)成爐墻、爐頂和爐底等所用的材料、結(jié)構(gòu)型式的尺寸等，都必須適應(yīng)這一特 點(diǎn)，以保證爐子的正常工作。端墻厚度應(yīng)視燒嘴孔道尺寸而定，一般為2． 5— 4塊磚厚。爐頂是否牢固可靠，對爐子工作有重大影響。 吊頂是由一些特制的異形磚組成的，用金屬吊桿單獨(dú)地或在護(hù) 子鋼結(jié)構(gòu)上。這種結(jié)構(gòu)的 爐 頂磚上面也不宜敷設(shè)絕熱層。 爐子基礎(chǔ)和鋼結(jié)構(gòu)： 修建爐子時(shí)必須打好爐子基礎(chǔ)。 (4)爐子基礎(chǔ)應(yīng)盡可能地建于地下水面以上，以免由于地下水的侵入而損壞基礎(chǔ)的強(qiáng)度。鋼鐵下端大都固定在爐子基礎(chǔ)上。在 1967年以前，所有的現(xiàn)代軋機(jī)都是采用推鋼式爐。稱為爐頭，下加熱的燃燒室設(shè)在兩側(cè)，成為腰爐。 三段式加熱爐爐型的變化很多，但在結(jié)構(gòu)上仍有一些共同的基本點(diǎn)。 圖 4中，在爐膛尺寸和燒嘴總功率一致的前提下，由 于燒嘴火焰呈圓盤形， (b)種排列燒嘴間的死角較 (a)小， 且兩排燒嘴在鋼錠運(yùn)行方向上的位置互補(bǔ)，有利 于避免因 燒嘴間隔過大而造成鋼錠表面黑線的產(chǎn)生。根據(jù)這兩個(gè) 溫度值偏差的大小，PLC自動(dòng)校準(zhǔn)燃?xì)?/空氣流量閥的開度。反之亦然?；鹧娣€(wěn)定后，經(jīng)燒嘴上的監(jiān)測電極反饋 給自動(dòng)點(diǎn)火控制器一個(gè) 530 mA 的信號(hào)，自動(dòng)點(diǎn)火控制 器接受到信號(hào)后，各閥門逐漸進(jìn)人工作開度。埋設(shè)在地下的煙道結(jié)構(gòu)如圖 l— 9所不，埋設(shè)深度一般都布置離地面至少300mm以下。 煙囪 煙囪是通常用的一種排煙裝置。 排煙方式 分為自然排煙和強(qiáng)制排煙兩種。噴流幅射式換熱器煙氣人口溫度要求》 800℃ 。當(dāng)因 爐門開啟等原因造成爐壓波動(dòng)時(shí)， 爐壓的控制有兩種方法可選 :一是通過煙道閘門的開大 或關(guān)小達(dá)到控制爐壓之目的 。罩式退火爐在爐襯上采用硅酸鋁針刺毯保溫材料，取得了良好的節(jié)能效果，能耗比輕質(zhì)磚爐襯降低 40％，大大減輕了爐架的負(fù)荷。 第五，爐膛密封，包括爐膛內(nèi)各引出構(gòu)件、爐殼、爐門等處的密封。因此，其節(jié)能除具備電加熱爐節(jié)能的基本要點(diǎn)外，主要是燃料燃燒和爐內(nèi)氣流合理組織等。用這種機(jī)理制造的 ZBF 型轉(zhuǎn)杯式燃油器，利用高速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯的離心力， 使燃油霧化。生產(chǎn)應(yīng)用表明，使用平焰燒嘴比使用普通火炬燒嘴要節(jié)能 20%～ 30%。當(dāng)空氣不足，則燃料不能完全燃燒。 合理的加熱工藝規(guī)程也能達(dá)到很好的節(jié)能效果 . (1)加熱溫度 鋼材的加 熱溫度是由其特性決定的，但常允許在一個(gè)溫度范圍內(nèi)變動(dòng)。 由于縮短加熱時(shí)間帶來的節(jié)能遠(yuǎn)大于因溫度升高的熱 共 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 損失，實(shí)施升溫加熱常受到爐罐耐熱性和常規(guī)鋼材晶粒粗大的限制。例如 1℃的溫差所引起的傳熱量在 1200℃時(shí)約為540℃時(shí)的 5倍。各種加熱爐的推鋼機(jī)結(jié)構(gòu)形式不盡相同，雙機(jī)架齒式推鋼機(jī)是一種新型結(jié)構(gòu)。 共 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 雙機(jī)架齒輪齒條式推鋼機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 齒輪齒條式推鋼機(jī)主要包括電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪軸、齒條、推桿、機(jī)架、壓輪、托輪等。 (2)熱強(qiáng)性 :耐火一保溫內(nèi)襯在高溫條件下工作必須要有足夠的強(qiáng)度，才能適應(yīng)高溫?zé)煔?，工件的沖刷磨損和機(jī)械震動(dòng)的沖擊，并有承受一定載荷的能力。表示耐火內(nèi)襯熱穩(wěn)定性的主要指標(biāo)是重?zé)€收縮和抗熱震次數(shù)。 這是一個(gè)快速切變的馬氏體相變，使 ZrO2,晶粒產(chǎn)生 %的體積脹縮效應(yīng)，在晶粒邊界出現(xiàn)顯微裂紋，它可吸收耐火內(nèi)襯熱脹冷縮時(shí) 的應(yīng)力，并 阻止裂紋源的擴(kuò)展，達(dá)到強(qiáng)韌化的目的。 K 而選擇合適的材質(zhì)并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)暮穸?，核定各層的熱阻及介面溫度，是加熱爐熱工設(shè)計(jì)計(jì)算不可缺少 的環(huán)節(jié)之一。 工藝性能 耐火內(nèi)襯，尤其是澆注的耐火內(nèi)襯或預(yù)制品，設(shè) 計(jì)選材時(shí)應(yīng)十分注意它的工藝性能。 烘烤燒結(jié)性能 澆注體或預(yù)制件是要經(jīng)過適當(dāng)烘燒才能使用的。 Ci— 加熱爐內(nèi)襯的總耗費(fèi)，包括耐火保溫內(nèi) 襯采購施工費(fèi)用和維修停工損失費(fèi)用， 萬元 。 加熱產(chǎn)量與低消耗的矛盾： 在提高整個(gè)工業(yè)爐的溫度水平，增加產(chǎn)量的同時(shí)，必然要增大熱負(fù)荷，導(dǎo)至提高煙氣的排出溫度，增加煙氣帶走的熱損失 。這些原則就是“高爐溫、高煙溫、高余熱回收和低爐子惰性”（三高一低理論）提出的根據(jù)，可以使工業(yè)加熱爐實(shí)現(xiàn)：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗和少污染的要求。并且還可以降低爐襯的蓄熱和散熱熱損失，進(jìn)一步提高爐子的熱效率和降低燃料消耗，使?fàn)t子具有更高的科技水平。 (3)耐火纖維 近幾十年來，我國研究、制造和全面推廣使用一種新型的耐火材料 耐火纖維，應(yīng)用于 1000度 以下爐溫的硅酸鋁全耐火纖維爐襯的使用已相當(dāng)成功和廣泛，取得良好的效果。進(jìn)一步提高是：用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化控制，優(yōu)化工業(yè)爐的溫?zé)嶂贫?，即找到最佳的爐溫制度和供熱制度。2 H2