【導(dǎo)讀】工業(yè)爐是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，并且其在各工業(yè)部門的生產(chǎn)中都占有十分重要的地位。得到了廣泛發(fā)展。金屬加熱領(lǐng)域也有了較大的變化，工業(yè)爐爐型結(jié)構(gòu)、方面緊密聯(lián)系起來。當(dāng)今工業(yè)爐是工業(yè)的耗能大戶，節(jié)能環(huán)保成為了工。金屬加熱的主要目的是提高金屬的可塑性，以便進(jìn)行壓力加工。爐溫分布，沿爐長方向上分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段。段為供熱段，具有燃燒區(qū)，可提高爐溫，給物料加熱?？s短退火時(shí)間，以提高整個(gè)爐子的產(chǎn)量。爐預(yù)熱器和工業(yè)爐燃燒裝置等。機(jī)械工業(yè)應(yīng)用的工業(yè)爐有多種類型，火爐等等；在鍛壓車間，有對(duì)鋼錠或鋼坯進(jìn)行鍛前加熱的各種加熱爐，鋼式連續(xù)加熱爐，推鋼式加熱爐是鋼鐵企業(yè)最常見的爐型。企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。制度，出料方式和有效長度等。為了消除物料在加熱段水冷滑道產(chǎn)生。的水底黑印，在爐子尾部設(shè)置了均熱段，同時(shí)減小斷面溫差。連續(xù)加熱爐的選擇和應(yīng)用，為以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　

【正文】 1159?=801KJ/㎏ ⑤ 在出料斷面的金屬表面?zhèn)鳠釤崃? 3? = =106 KJ/（㎡ h℃）， 3q表 2s t△2 3?? = 456012 ?? =53000KJ/（㎡ h） ⑥ 加熱段爐氣溫度的計(jì)算 273100 273100 4 433 ????? ）（ 表終加表 tC qtg K Mg = 273)100 273119 0( 00100 4 4 ???? =1257℃ 注：均熱段爐氣溫 度計(jì)算后與設(shè)定值相差很小（ 1257－ 1260=3℃），不必重新設(shè)定和計(jì)算，故取 均gt =1257℃ 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 19 （ 2） 計(jì)算加熱段與均熱段交界處 2 界面金屬加熱有關(guān)參數(shù) ① 爐氣溫度2tg=1330℃ ② 金屬表面溫度 對(duì)于理想三段連續(xù)加熱爐溫?zé)嶂贫?，均熱段?duì)金屬只起均熱作用，金屬由加熱段過渡到均熱段時(shí)的表面溫度已達(dá)到金屬加熱終了出爐溫度，即 2t表 = 表終t =1190℃ ③ 加熱段與均熱段交界處的金屬表面?zhèn)鳠釤崃? 2q表 2q表 = 加KMCg ???????? ???????? ?????????? ? 424g2100273t100273t 表 =???????? ?????? ???????? ??441 0 0 2 7 31 9 011 0 0 2 7 31 3 3 =227441KJ/(㎡ K) ④ 加熱段與均熱段交界處的金屬斷面溫差 △ 2t △ 2t =222 sq?表 其中 2q表 =227441KJ/(㎡ K)， s=, 設(shè) 均2t =1150℃，查表 37[3]得 2? = W/(m K)=（ 3m /℃）， 則： △ 2t = ? ? =97℃ ⑤ 加熱段與均熱段交界處的金屬中心 溫度和平均溫度 2t中 =1200124=1076℃ 均2t =?97=1151℃ 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 20 注：金屬斷面平均溫度的計(jì)算值與假定值相差很?。?11501151=3℃），小于 %，不必重新設(shè)定和計(jì)算，故取 均2t =1151℃ ⑥ 金屬在均熱段和加熱段的熱焓增量的計(jì)算 由于 均2t =1151 ℃ ， 查 表 15[3] 得 PC =（ ㎏ ℃ ）， 則加i = 均2t PC =1151?=790 KJ/㎏ （ 3） 計(jì)算預(yù)熱段與加熱段交界處 1 界面金屬加熱有關(guān)參數(shù) ① 計(jì)算爐膛熱量利用系數(shù)： 當(dāng) 廢加t =810℃時(shí)，混合煤氣燃燒產(chǎn)物比熱： C 廢膛 = + =（標(biāo) m3℃）， Q混低 =11646KJ/標(biāo) m3， Ln=標(biāo) m3/標(biāo) m3， Vn= 標(biāo) m3/標(biāo) m3，則： 4? = 179411646 ? ???? = ② 計(jì)算加熱段熱量利用系數(shù) 加熱段流入預(yù)熱段爐氣溫度取 1tg =1330℃，查表 15[3]得爐氣平均比熱2gC =?+?= KJ/（ 3m /℃） 則： 加4? =煤煤低煤煤低 tCLQ tCVtCLQnnn ? ?? 2g2g = 179411646 ? ???? = ③ 金屬在預(yù)熱段的熱含增量 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 21 預(yù)i? = 總i? （ 144??加 ） + P輻Q ， 式中： 總i? 為金屬在爐膛中的總熱焓增量； 79006 8 6 1 5 103 ????????? PCtiii 均始終總 KJ/kg 輻Q = 輻q 輻F — 加熱段向預(yù)熱段的輻射熱流密度。 輻q — 輻射熱流；一般 q=100000～ 130000 千卡 /米， 按經(jīng)驗(yàn)取 50?410 KJ/(㎡ K)； 輻F — 加熱段向預(yù)熱段的輻射面積 ； P— 爐子生產(chǎn)率 26000 KJ/h； 則 預(yù)i? =26000 4 ????????? ??=409 KJ/㎏； ④ 預(yù)熱段與加熱段交界處金屬平均溫度 均1t 設(shè) 均1t =661 ℃ ， 查 表 33[3] 得 PC = KJ/ （ ㎏ ℃ ）； 則均1t = 409CiP ?? 預(yù) =℃ 注： 均1t 的計(jì)算值與設(shè)定值相差很?。?=），小于 %，不必重新設(shè)定和計(jì)算，故取 均1t =661℃ ⑤ 預(yù)熱段與加熱段交界處金屬表面熱流 1q表 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 22 末1q = 加預(yù)均KMCg???????????????????????????? ??????????? ?41114g11003Sq273t100273t ?表均 KJ/(㎡ h) 其中 1tg = 2tg = 3tg =1130℃， S=， 均t =661℃， 加預(yù)均KMCg = KJ/（㎡． h﹒ 4K ），1 ? =(m K)=128 KJ/（ m h℃） 則： 1q表 =????????? ???????? ?????????? 414 100 q273661100 2731 1 3 0 表 根據(jù)同種類型的爐子結(jié)構(gòu)，我們采用順序漸進(jìn)法對(duì)上式求解： 如果令 ?31sq表 =0，代入原式得 11q表 =? ???????? ?????? ???????? ?44100 273661100 2731 1 3 0=646698 KJ/(㎡ h) 求解得出 ?311 sq表 =152 代入上式重新計(jì)算 21q表 =? ???????? ?????? ????????? ?44100 152273661100 2731 1 3 0=576960 KJ/(㎡ h) 根據(jù)同種類型的爐子結(jié)構(gòu)， 不斷重復(fù)上述步驟， ?321 sq表 =135 31q表 =? ???????? ?????? ????????? ?44100 135273661100 2731130=586378 KJ/(㎡ h) ?331 sq表 =137 41q表 =? ???????? ?????? ????????? ?44100 137273661100 2731 1 3 0=585293KJ/(㎡ h) 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 23 當(dāng)?331 sq表=?341 sq表=137，所以不必再計(jì)算。取 1q表 =585293 KJ/(㎡ h) ⑥ 預(yù)熱段與 加熱段交界處金屬表面溫度 1t表 1t表 = 均1t +113?sq表 =661+ 1283 ? ? =798℃ ⑦ 預(yù)熱段與加熱段交界處金屬斷面溫差△ 1t △ 1t =113?sq表 =206℃ ⑧ 預(yù)熱段與加熱段交界處金屬中心溫度 1t中 1t中 = 1t表 △ 1t ==℃ ⑨ 計(jì)算金屬熱含值 預(yù)i 根據(jù) 均1t =661℃，查表 33[3]的 PC = KJ/（㎏℃）； 則 預(yù)i =?661=409 KJ/㎏ （ 4） 計(jì)算 0 界面處金屬加熱有關(guān)參數(shù) 已知 廢膛t =810℃， 0t表 = 0t中 =均t =0℃； 則金屬表面熱流 0q表 = 預(yù)KMC???????? ???????? ?????????? ? 44g100273t100273t 表廢膛 =????????? ?????? ???????? ?441002730100 273810 =150712 KJ/(㎡ h) 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 24 （ 5） 計(jì)算各段平均熱流 ① 預(yù)熱段平均熱流 預(yù)均q = 852935150712qq 10 ??表表 =297003 KJ/(㎡ h) ② 雙面加熱段平均熱流 加均q =2121qqlnqq表表表表 ? =274412852935ln 274412852935 ?=376879 KJ/(㎡ h) （ 6） 計(jì)算連續(xù)加熱爐各段金屬加 熱時(shí)間和總加熱時(shí)間 ① 預(yù)熱段金屬加熱時(shí)間 預(yù)? =預(yù)均預(yù)qk si1?? ， h S— 金屬的熱透深度， m； ? — 金屬的密度，㎏ / 3m ； 1k — 金屬的形狀系數(shù)：平板 1k =1；圓柱 1k =2；球體 1k =3； 預(yù)? = 29 70031 78 9 ? ?? = h ② 加熱段（雙面加熱段）金屬加熱時(shí)間 金屬在雙面加熱時(shí)的熱含增量： 加i? =加i 預(yù)i =790409=381KJ/㎏ 則 加? =加均加qk si1?? = 78 67931 87 1 ? ?? = h ③ 均熱段金屬加熱時(shí)間 溫度均勻度： ? =加終均終tt?? =9745 = 根據(jù)溫度均勻度 ? = 和鋼坯形狀（立方體）， 查表 39[3]得 ??????? 2sa?= 沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 25 則 均? = ??????? 2sa? a2s 均 熱段為單面加熱，透熱深度為料坯厚度；故 s= m 所以 均? = 2? = h ④ 爐內(nèi)鋼坯總的加熱時(shí)間 總? = 預(yù)? + 加? + 均? =++= h ⑤ 鋼坯單位加熱時(shí)間 C= ??100總 = ? =注： 根據(jù)上述的計(jì)算以及參考鋼坯單位加熱時(shí)間的數(shù)據(jù)，以上的計(jì)算滿足工藝要求。 爐子基本尺寸的確定 （ 1） 爐子長度計(jì)算 ① 有效長度的計(jì)算 爐子有效爐長 L 效 是指料坯在爐內(nèi)運(yùn)行行程，即爐子預(yù)熱段端墻外緣到出料口（側(cè)出料為出料爐門中心線，端出料為下滑坡與爐內(nèi)滑道交點(diǎn)）距離?？砂聪率接?jì)算： L 效 =ngbP? 式中：總的加熱時(shí)間 ? = h； 排料數(shù) n=1； 料坯寬度 b=180mm； 爐子等生產(chǎn)率 P=26t/h=26000kg/h。 則 L 效 = ? ? ???? ??=17782mm 爐子各段（預(yù)熱段、加熱段、均熱段）的有效長度，可根據(jù)料坯在各段的金屬沈陽化工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 二、 設(shè)計(jì)計(jì)算書 26 加熱時(shí)間計(jì)算。各段加熱時(shí)間之和即為總加熱時(shí)間，代入下式，即可求出 L 效 。 ② 預(yù)熱段長度 效L=效總預(yù) L ??= 17782 ?=7814 ㎜ ③ 加熱段長度 加L =效總加 L ?? = ? =5662 ㎜ ④ 均熱段長度 均L =效總均 L ?? = ? =4306 ㎜ L總 =L效 +A（ 1706mm） =19488mm（ 116 的整數(shù)倍） 對(duì)于雙面加熱的連續(xù)加熱爐，為了 消除料坯在冷水管（用于支撐料坯）上滑動(dòng)所造成的“水管黑印”，一般二段連續(xù)加熱爐加熱段或三段連續(xù)加熱爐均熱段要設(shè)置一定長度的實(shí)底床（該段為單面加熱，不用冷卻水管支撐料坯滑動(dòng)，而用耐熱合金鋼），其長度一般不小于爐子有效長度的 15%~20%（大多數(shù)連續(xù)加熱爐實(shí)底床長度為 ~5m）。也可不設(shè)實(shí)底床，采用半熱滑軌方式來消除“水管黑印”。 （ 2） 爐子結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的確定 ① 有效爐底面積 F效 =L效 B=?=50 ㎡ ② 鋼壓爐底面積 F鋼 =L效 LM =?=41 ㎡ ③爐底利用系數(shù) 效鋼F F =5041 = ④有效爐底強(qiáng)度 效H =效FP = 5026000 =520 ㎏ /㎡ ⑤鋼壓爐底強(qiáng)度 鋼H =鋼FP = 4126000 =634 ㎏ /㎡ （ 3） 爐門數(shù)