【文章內(nèi)容簡介】 =78910W/m2 取金屬平均溫度 2t =900℃ ， 查 [5]表 38 得金屬導(dǎo)熱系數(shù) ： 2? =℃ =℃ ，熱焓量 2i = 則有： 222qS 6 8 0 2 6 0 .1t 1 5 02 2 2 2 .7?? ? ? ???℃ 2 2 2221 0 0 0 1 5 0 9 0 033bt t t? ? ? ? ? ? ?℃ 與前所設(shè)的 一致 ，故不必 重新計算 。 （四） 金屬預(yù)熱段 末（ 界面 1）各有關(guān)參數(shù) 金屬在預(yù)熱段內(nèi)的熱焓增量 1i? （ 1） 爐子的燃料利用系數(shù) ? SDW gWSDWQ Q 0???? （ ） 式中 ： SDWQ ─ 濕燃料的低發(fā)熱量 ， SDWQ =2130kcal/Nm3=8916 3kJ/Nm ； WQ ─ 預(yù)熱空氣帶入爐 內(nèi)的物理熱量 ，由于本設(shè)計只 預(yù)熱空氣，故帶入爐內(nèi)的物理熱量 為 ： aanW tCLQ ? 由燃燒計算得知 ： 實際空氣消耗量空氣預(yù)熱溫度 400?at ℃ ，查 [5]表 24 得濕空氣比熱 aC ： aC = kcal/Nm3℃ =℃ 則有： aanW tCLQ ? =400=g0t ─ 煙氣出口溫度 ， g0t 900? ℃ ，查 表 24[5]得此 溫度下的煙氣平均比熱g0C ： ?gC kcal/Nm3℃ = kJ/Nm3℃ 從而可得出爐煙氣帶走的熱量 ： 0 0 0 3. 07 0. 36 6 90 0 10 11 .2 58g n g gQ V C t? ? ? ? ?kcal/Nm3 =4233 kJ/Nm3 則 爐子的燃料利用系數(shù)： % ????? （ 2）界面 “ 14” 段的燃料利用系數(shù) 1? SDWfSDW glWSDWQB Q ?????1? 由 t 氣加 2=1250℃ 可查 [5]表 24 得煙氣的平均比熱為 ： Ca= kcal/kg℃ 則有： 2 7 75 12 50 14 39gl n aq V C t? ? ? ? ?氣 加kcal/Nm3=6015kJ/Nm3； 設(shè) 界面 “1”的輻射面積 Ff ， 二加熱段向預(yù)熱段輻射的熱量： f f fQ q F? W 通 常 ， 該輻射熱流 100000 130000fq ??kcal/Nm3，本設(shè)計取 12021kcal/Nm3 本設(shè)計中此處的輻射面積： 211( ) 10 ( 1 2. 2 0. 2) 30fF B H H b m?? ? ? ? ? ? ? 輻射熱量 ： Qf=120210 30=36 105kcal/h= 105W 按經(jīng)驗選取其單位熱耗 b=500kcalkg =2093kJ/kg 可求得爐子熱負(fù)荷： 712 00 00 50 0 6 10DWBQ G b? ? ? ? ?kcal/h=107W 將上述結(jié)果代入 1? 中，即有 51 72 1 3 0 2 9 2 .2 1 4 3 9 3 6 1 02 1 3 0 6 1 0? ? ? ??? ?==% （ 3）金屬在預(yù)熱段內(nèi)的熱焓增量 1i? 40i i i? ? ? ==11 4 0 . 2(1 ) 1 9 4 . 8 (1 ) 7 6 . 66 6 . 2 4ii ??? ? ? ? ? ? ?kcal/kg 金屬平均溫度 1t 由 1 1 0 2 i i? ? ? ? ? ?kcal/kg,查 [5]表 37 得金屬平均溫度 1t =560℃ 金屬表面熱流 1q ? ? 4421 2 273 2731 ( ) ( )2 1 0 0 1 0 0t tq C C ??? ?? ? ?????氣 加 b1預(yù) 加 W/m （ ） 式中： 11 2??qSt ?， 1 560t ? ℃ 時， 1 84 kc a l / m .h?? ℃ =℃ ； 211( ( 2 . 3 7 2 . 4 7 2 . 4 222CC? ? ? ?預(yù) 加 ） ） kcal/℃ ； 可 得 金屬表面溫度： 11 1 1 0 .1225603 3 2 3 2 .1 8 4b qt t t? ? ? ? ? ? ?1(560 )966q??℃ 將 C， t氣加2， 11btq和 代入式 中，經(jīng)簡化后，即為： 411 2 .4 2 5 3 8 0 2 ( 8 .3 3 )96600qq ??? ? ????? 用逼近法解 1q ： 首 先 令 1 096600q ? ， 1 118548q ? 代入上式后所求出的結(jié)果依次為： 1,1 110010q ? ； 1,2 110747q ? ； 13 110684q ? ； 1,4 110689q ? ……q 1n=110687； 至此，認(rèn)為已能滿足計算精度要求，所以取 q1=110687kcal/=128396W/m2 金屬斷面溫差 ,1t? 表面溫度 1bt ，以及中心溫度 1ct 1111 1 0 6 8 7 0 .1 1722 2 3 2 .1 8 4qSt ? ?? ? ? ??℃ 1 1 1225 6 0 1 7 2 6 7 533bt t t? ? ? ? ? ? ?℃ 1 1 1 675 172 503cbt t t? ? ? ? ? ?℃ （五） 金屬 預(yù)熱段 開始（界面 0）各有關(guān)參數(shù) 金屬的溫度參數(shù) 0 0 0 20bct t t? ? ? ℃ , 0 0??t ℃ 金屬表面熱流 q0 q0=C 預(yù) 0 4 40t 2 7 3 t 2 7 31 0 0 1 0 0????? ???????? ????????氣 = 449 0 0 2 7 3 2 0 2 7 32 . 3 11 0 0 1 0 0????? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ??? =43562kcal/m2h =50532W/m2 （六） 各段平均熱流及加熱時間 預(yù)熱段 平均熱流 ： 201q q q 4 3 5 6 2 1 1 0 6 8 7 6 9 4 3 9 k c a l / m . h? ? ? ? ?=80549W/m2 加熱時間 ： 11 iSKq???? 預(yù)預(yù) （ ） 式中： ?預(yù) —金屬的重度 ，查表 32[5]?預(yù) =7780kg/m3； K─透熱系數(shù)，平板 K=1； 代入上式得： 1 7 6 .6 7 7 8 0 0 .1 0 .8 61 6 9 4 3 9 h? ????? 二加熱段 平均熱流 ：1212110687 68026 8760011068768026nnqqq qll q? ?? ? ?加 22kcal/m .h 加熱時間 ： 22 iSKq?? ?? 加2加2 式中： ?加2 —金屬的重度 ， 2?加 =7600kg/m3； 2 2 1 151 .2 78. 6 72. 6i i i? ? ? ? ? ?kcal/kg ； 代入上式得： 2 7 2 .6 7 6 0 0 0 .1 0 .6 3 h1 8 7 6 0 0??? ? ?? 一加熱段 平均熱流 ： 232368026 36457 506726802636457nnqqq qll q? ?? ? ?加 12kcal/mh 加熱時間 ： 33 iSKq?? ?? 加 1加 1 式中： ?加1 —金屬的重度 ， ?加1 =7575kg/m3； 3 3 2 189 .75 151 .2 i i? ? ? ? ? ?kcal/kg 代入上式得： 3 3 8 .5 5 7 5 7 5 0 .1 0 .5 81 5 0 6 7 2? ?????h 金屬在爐內(nèi)的總加熱時間 ? 1 2 3 4 0 .8 6 0 .6 3 0 .5 8 0 .3 4 2 .4? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?h 相對加熱時間 Z 6 0 2 . 4 6 0 7 . 2 m in c m2 1 0 0 2 0 . 1 1 0 0Z S? ??? ? ?? ? ? 五、 確定爐子的主要尺寸 （一） 爐子有效長度 計算 公式： 0 ()G b eL gn t??= （ ） 式中： G—爐子的產(chǎn)量 100000kg/h。 e—料坯間隙，本設(shè)計取 50mm； ? —總加熱時間， ? =； b—料坯的寬度， b=； g—料坯的重量， g=.? =? ? ? 7490=2726kg； n—料坯的排數(shù)， n=1； 代入公式 得 ： 0 1 0 0 0 0 0 0 . 2 5 2 . 4 2 2 m2 7 2 6 1L 創(chuàng)==180。 爐子全長： 0L L A?? 按經(jīng)驗取爐子到出鋼槽中心的距離 A= L=22+= 爐子各段長度： 預(yù)熱段長度： 110 0 . 8 62 2 7 . 9 m2 . 4LL tt= ? ? 二加熱段長度： 220 0 . 6 32 2 5 . 8 m2 . 4LL tt= ? ? 一加熱段長度： 330 0 . 5 82 2 5 . 3 m2 . 4LL tt= ? ? 均熱段長度： 14 0 2 3L L L L L= ==3m （二） 有效爐底強(qiáng)度 爐底利用率： %100ε039。 =FF （ ） 式中 ： 39。F ─ 鋼壓爐底面積 ， 39。20 2 2 9 .1 2 0 0 .2 mF L l= ? ?； 0F ─ 有 效爐底面積 ， 200 22 10 220 mF L B= ? ?； 故其爐底利用率為： 39。02 0 0 .2 91%220FFe = = = 鋼壓爐底強(qiáng)度 39。P 39。 39。 100000 5002 0 0 .2GP F= = = kg/m 有效爐底強(qiáng)度 0P 0 0 100000 4 5 4 .5220GP F= = =kg/ 六、 爐子熱平衡計算 （一） 熱收入項計算 燃 料燃燒的化學(xué)熱 SQ BQ低= 213 0 B kc a l h 891 6 B==W （ ） 式中： B——燃料總耗量， 3Nm h ； 32130 kc a l N mQ ?低 =8916kJ/Nm3； 預(yù)熱空氣帶入的物理熱 空空 iBLQ n? （ ） 式中： nL ─ 空氣需要量 ， 9 N m N mnL ? ； i 空 ─ 空氣熱含量 ，按 400t ?空 ℃查 [5]表 37 得： i ?空 331 2 7 .5 k c a l N m 5 3 4 k J N m? 代入上式得 ： Q B 9 127 .5 292 B kc a l /h=33 B W空 = 創(chuàng) = 金屬氧化反應(yīng)放熱 1350QG???氧化 （ ） 式中： 1350—每 千克鐵氧化放出的熱量， W/m2； ? —金屬在爐內(nèi)的燒損率，一般 ? =─ ，本設(shè)計取 ? =； 39。G —鋼坯裝料量； 39。 100000 1 0 2 0 4 0 k g h1 1 0 .0 2GG ?? ? ??? 代入上式得 ： 66Q 1 3 5 0 1 0 2 0 4 0 0 .0 2 2 .7 5 5 1 0 k c a l h 3 .1 9 6 1 0 W? ? ? ? ? ? ?氧 化 （二） 熱支出項計算 加熱金屬的有效熱 iGQ ??效 （ ） 式中： G─ 爐子產(chǎn)量 ， G=100000kgh ； ?i ─ 金屬在爐內(nèi)總 的 熱 焓 增量 ， 40i i i? ? ? 196 .8 2 194 .8 kc a l kg? ? ? ； 代入上式得 ： =效Q 100000= 619. 48 10 kc al h? 煙氣帶走的熱量 煙煙 iBVQ n? （ ） 式中： nV ─ 燃燒產(chǎn)物生成量 ， 7 N m N mnV ? ； t 煙 ─ 煙氣的熱 焓 量按 ， t 900?煙 ℃ ，查得 3i 329. 4 kc a l N m?煙