【正文】 0左右。，由此而使預(yù)熱器尺寸小、用材省、重量輕、價(jià)格低。，這是評(píng)價(jià)預(yù)熱器性能的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在本次設(shè)計(jì)中預(yù)熱器屬于氣——?dú)鉄峤粨Q裝置，主要用途有：提高燃料的理論燃燒溫度；保證必需的爐溫；節(jié)約燃料；提高燃料效率并降低鋼材燒損；減少煙氣排放量有利于保護(hù)環(huán)境。爐門溢氣帶出的熱量 代入式中 故 預(yù)熱段熱平衡表熱收入千卡/時(shí)熱量支出千卡/時(shí)341496310000總計(jì)341496總計(jì)熱平衡方程式: 6 預(yù)熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算利用工業(yè)爐排放的煙氣余熱對(duì)助燃空氣和氣體燃料進(jìn)行加熱的裝置稱為預(yù)熱器[8]。爐頂為拱頂，耐火層為230mm耐火磚，隔熱層為116mm隔熱磚。據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校核計(jì)算，此加熱時(shí)間能滿足該爐子的上述爐溫制度。 爐膛各段長(zhǎng)度及加熱時(shí)間的確定1. 依據(jù)文獻(xiàn)[8]表1337等相關(guān)資料，取預(yù)熱段長(zhǎng)度占總長(zhǎng)的45%，加熱段爐長(zhǎng)為總長(zhǎng)的55%。 爐溫制度確定對(duì)于步進(jìn)式加熱爐，穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)，爐內(nèi)溫度可認(rèn)為是均勻溫度場(chǎng)，不隨時(shí)間變化，只沿爐長(zhǎng)方向變化。 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(duì)金屬的角系數(shù)；,且=砌體對(duì)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(zhǎng)爐寬的確定 爐底有效長(zhǎng)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(zhǎng)度=F底/2L=經(jīng)計(jì)算步進(jìn)梁長(zhǎng)L=7600mm，固定梁長(zhǎng)為7450mm，鋸齒形步進(jìn)梁表面盛放工件個(gè)數(shù)為n=7600/90=,取n=84塊，修正后步進(jìn)梁長(zhǎng)為7485mm。 爐體基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 爐膛傳熱計(jì)算鋼坯出爐的表面溫度 ＝800℃鋼坯入爐的表面溫度 ＝20℃經(jīng)過(guò)預(yù)熱段以后鋼坯的表面溫度 ＝260℃煙氣出爐的溫度 ＝760℃煙氣進(jìn)入預(yù)熱段的溫度 ＝1000℃煙氣在預(yù)熱段的平均溫度 ＝880℃ 公式查取自文獻(xiàn)[10]—爐子的有效高度B—爐寬，—爐氣溫度A—系數(shù)預(yù)熱段 。[6] 燃燒所需的空氣量計(jì)算 ， 單位燃料完全燃燒后，燃料生成氣中水蒸氣冷凝為0℃的水時(shí)，燃料所放出的全部熱量稱為高位發(fā)熱量Qg..燃燒生成器中水中氣冷卻為20℃氣態(tài)水時(shí)燃料所反出的全部熱量稱為低位發(fā)熱量 對(duì)于氣體燃料我們?nèi)∪剂纤杩諝饬坑?jì)算氣體燃料的單位理論空氣消耗量計(jì)入空氣中水分時(shí)的單位實(shí)際空氣量 ℃時(shí) （查工業(yè)爐設(shè)計(jì)手冊(cè) ） 燃燒生成氣量及燃燒生成氣密度的計(jì)算1. 單位理論燃燒生成氣量（） ⒉　實(shí)際燃燒生成量 燃燒產(chǎn)物成分,即燃燒產(chǎn)物生成密度 理論燃燒溫度和實(shí)際燃燒溫度計(jì)算；其中，采用耐熱鑄鐵預(yù)熱器，空氣預(yù)熱到。歷時(shí)一周。歷時(shí)四周。歷時(shí)兩周。歷時(shí)兩周。歷時(shí)一周。歷時(shí)一周。歷時(shí)一周。歷時(shí)兩周。[6]⒎便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作 爐膛簡(jiǎn)圖見附錄2。⒍然氣的二次加熱采用煙氣預(yù)熱，一般有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是有利于燃燒，其次是節(jié)約燃料。圖1簡(jiǎn)單的示意了采用懸臂輥出料。而且對(duì)于不利于推鋼的細(xì)長(zhǎng)料坯、圓棍、彎曲料坯等均可在步進(jìn)爐內(nèi)加熱。從而更充分的均運(yùn)勻受熱。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(kuò)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。我計(jì)劃采用步進(jìn)梁式加熱爐，作為連續(xù)加熱爐的一種，它是依靠步進(jìn)梁有循序的矩形運(yùn)動(dòng)使加熱的料坯在爐內(nèi)逐步地從爐尾移動(dòng)到出料端，使鋼坯達(dá)到規(guī)定的溫度后出爐。⒏要采取保護(hù)環(huán)境和防止煙塵、噪聲污染的治理措施。⒍設(shè)計(jì)爐子時(shí)，對(duì)材料選用、設(shè)備選型、通用構(gòu)件的規(guī)格尺寸等，應(yīng)盡可能全廠或者全車間通用以使維修方便，尤其注意不要選用已被淘汰的產(chǎn)品。例如盡量采用適合爐子性能特點(diǎn)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。⒊爐子結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際或科學(xué)實(shí)踐數(shù)據(jù)加以確定,不應(yīng)照舊有結(jié)構(gòu)按比例放大或縮小。[5]5 于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作 工業(yè)爐設(shè)計(jì)原則⒈設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家有關(guān)技術(shù)政策,爐子的技術(shù)性能應(yīng)能滿足生產(chǎn)工藝要求。而且對(duì)于不利于推鋼的細(xì)長(zhǎng)料坯、圓棍、彎曲料坯等均可在步進(jìn)爐內(nèi)加熱。2 加熱質(zhì)量好因?yàn)椴竭M(jìn)式爐內(nèi)可以使料坯間保留一定的空隙,這樣擴(kuò)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。 步進(jìn)梁式爐優(yōu)點(diǎn)我們選擇步進(jìn)爐作為設(shè)計(jì)爐型，主要是因?yàn)樗屯其撌竭B續(xù)加熱爐相比有如下的優(yōu)勢(shì)性：1 加熱靈活性在爐長(zhǎng)一定情況下，爐內(nèi)料坯數(shù)目是可變的，而推鋼式爐中則是不可變的，那樣加熱時(shí)間就會(huì)受到限制。 設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)中要求設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)式加熱爐,并在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用一些節(jié)能措施和自動(dòng)控制系統(tǒng),以提高熱量利用率、減少燃燒的消耗。 二. 是電爐,是在爐內(nèi)將電能轉(zhuǎn)化為熱量對(duì)工件或物料進(jìn)行加熱。需要指明：實(shí)現(xiàn)爐子最佳性能不能單獨(dú)依靠自動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，還應(yīng)有嚴(yán)格的操作管理制度。R物料的熔化潛熱(kJ/kg)。爐子生產(chǎn)率指對(duì)于加熱爐和熱處理爐，按單位時(shí)間，單位爐底面積計(jì)算的爐子加熱能力；單位為kg/（h）對(duì)于沖天爐則習(xí)慣稱為爐子熔化強(qiáng)度，單位為t/( h)單位熱耗是指在一個(gè)加熱周期內(nèi)，加熱每千克工件所消耗的熱量，單位為千焦/千克。爐子裝載量指每一加熱周期內(nèi)，一次可在裝入爐內(nèi)的工作或物料重量，單位為噸。此時(shí)天然氣的燃燒效率就會(huì)有很大的提高[3]。步進(jìn)梁式加熱爐因具有加熱速度快，生產(chǎn)能力大、溫度均勻、燒損少等優(yōu)點(diǎn)，特別是可步進(jìn)送鋼、步進(jìn)退鋼、踏步控制、易于排空爐料時(shí)和更換鋼種的優(yōu)點(diǎn)，成為目前冶金和鍛造行業(yè)普遍采用的一種先進(jìn)爐型。其工作原理是依靠油缸的推力使步進(jìn)梁作上升、前進(jìn)、下降、后退周期循環(huán)運(yùn)動(dòng)，將裝入爐內(nèi)加熱的鋼坯一步一步地向出料端運(yùn)送。按形式可分為步進(jìn)爐、推鋼爐、室式爐等等，按用途可分為軋鋼加熱爐、鍛造加熱爐及熱處理爐等幾種，其中以步進(jìn)式爐為代表爐型，步進(jìn)式加熱爐[2]是靠專用步進(jìn)機(jī)構(gòu)使鋼坯在爐內(nèi)移動(dòng)的一種機(jī)械化爐子。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。鍛壓生產(chǎn)前，通常要對(duì)金屬坯料進(jìn)行加熱，其目的是為了提高坯料的溫度，降低塑性變抗力，使之適應(yīng)于鍛壓加工，當(dāng)坯料加熱到鍛壓溫度時(shí)，對(duì)坯料實(shí)施較小的變形力，消耗較小的能量，就能獲得所需形狀，尺寸和符合機(jī)械性能要求的鍛件。3 工業(yè)爐設(shè)計(jì)概論 工業(yè)爐概念在工業(yè)生產(chǎn)中,利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量,或者將電能轉(zhuǎn)化成熱量對(duì)工件或物料進(jìn)行加熱的設(shè)備,稱為加熱爐[1]。使用燃料為天然氣，干氣體體積成分（％）為： ＝98，＝，＝，＝，＝1。要求為其設(shè)計(jì)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。即使是憑借經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也是要在專業(yè)理論的基礎(chǔ)上，廣泛采納國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并加以改進(jìn)。但當(dāng)設(shè)計(jì)新爐型或采取新的溫?zé)嶂贫鹊墓I(yè)爐，理論計(jì)算是必須的。對(duì)以定型的有成熟經(jīng)驗(yàn)的工業(yè)爐，有時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)不進(jìn)行理論計(jì)算，而是憑借經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接確定加熱時(shí)間或者通過(guò)選用有效爐底強(qiáng)度，從而確定出工業(yè)爐的基本尺寸。工業(yè)爐的設(shè)計(jì)的目的是參考現(xiàn)有爐型，以熱工理論為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更完善的爐體結(jié)構(gòu)。因此，如何提高工業(yè)爐熱效率，合理使用一次能源，充分而有效地回收并利用二次能源，在當(dāng)今能源緊缺的形勢(shì)下，更顯出其必要性。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須根據(jù)工藝的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，使工業(yè)鍋爐能夠滿足工藝制度所規(guī)定的要求。因此，要使工業(yè)爐的工作達(dá)到“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、少污染”的基本目標(biāo)，除了掌握正確的工藝操作之外，還必須要有合理的爐體結(jié)構(gòu)予以保證。由于工業(yè)爐所涉及的工業(yè)過(guò)程繁多，我們可以通過(guò)掌握工業(yè)爐的基本原理來(lái)學(xué)習(xí)工業(yè)爐設(shè)計(jì)的基本方法。按能源分，有煤氣爐、油爐、煤爐、電爐；按熱工制度及操作方式分，有恒溫爐、周期爐及連續(xù)爐等。選擇合適的筑爐材料。一座好的工業(yè)爐應(yīng)盡可能滿足上述各項(xiàng)要求。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(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)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。對(duì)加熱爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使加熱爐更易于使用。對(duì)于天然氣的預(yù)熱，采用煙氣加熱天然氣。對(duì)于爐膛，采用一般的平頂結(jié)構(gòu)，使整體成本造價(jià)和安裝費(fèi)用大幅度降低。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 畢業(yè)設(shè)計(jì)中文摘要步進(jìn)式燃?xì)饧訜釥t結(jié)構(gòu)