【正文】 和傳熱條件是減少爐膛廢氣帶走熱量的主要途徑。 提高爐子熱效率的途徑 減少爐膛廢氣帶走的熱量 爐膛廢氣帶走的熱量，通常包括廢氣物理顯熱和燃料不完全燃燒 的化學(xué)熱兩部分。這些加熱工藝參數(shù)的變化必將要求爐子溫?zé)嶂贫扰c之相適應(yīng)，進(jìn)而影響爐子生產(chǎn)率。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(duì)爐子生產(chǎn)率及其它生產(chǎn)指標(biāo)的影響不可忽視。對(duì)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(duì)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。在其它條件一定時(shí)，傳給爐料的熱量與爐料受熱面積成 正比，所以增加爐料受熱面積，是提高爐子生產(chǎn)率的一個(gè)重要途徑。近年來，國(guó)內(nèi)在軋鋼加熱爐爐型結(jié)構(gòu)改造中，采取了適當(dāng)?shù)蛪旱蜖t膛高度，縮小爐膛容量的措施，以減小和消除爐內(nèi)存在的低溫氣層（循環(huán)氣流）。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。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。 此外，全部 采用端頭供熱的爐子，往往因?yàn)榛鹧骈L(zhǎng)度難于調(diào)整，與多點(diǎn)傳熱，端側(cè)供熱的爐子比，爐子的溫度制度缺乏必要的靈活性和適應(yīng)性。 對(duì)推鋼式連續(xù)加熱爐，就受到下列加熱工藝等方面的嚴(yán)格限制： 1） 如果爐子出料端爐溫過高，則必將造成鋼坯出爐時(shí)具有較大的斷面溫差，產(chǎn)生“硬心”或“陰陽面”，達(dá)不到所要求的透燒程度，影響加熱質(zhì)量。 3） 爐 內(nèi)析熱場(chǎng)（爐氣溫度曲線的形狀）。 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 。 下面從這方面著手來討論提高爐子生產(chǎn)率的方法 : 在工藝一定的條件下，決定平均輻射溫壓，并構(gòu)成影響爐子生產(chǎn)率的部分熱工因素主要有： 1） 燃料入爐時(shí)的燃燒溫度（ 39。 h)。 h178。 h178。所以，改善爐內(nèi)熱交換，增加對(duì)爐料（金屬）的傳熱，就能提高爐子的生產(chǎn)率。 在工藝過程一定的情況下，爐料（金屬）在爐內(nèi)所須獲得的熱量是一定的。 熱工因素對(duì)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。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。 為了尋求提高爐子生產(chǎn)率的途徑，必須了解影響爐子生產(chǎn)率的各種因素及其作用。當(dāng)前，尤其重要的是指出重油與各種煤和煤氣之間的合理置換比，這不僅可以作為生產(chǎn)者日常規(guī)定爐子燃料消耗量的參考，而且也可以作為國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)分配燃料的參考依據(jù)。因 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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。單位燃耗的表示方法有：?jiǎn)挝蝗己?、單位?biāo)準(zhǔn)燃耗、單位熱 耗。 （ 2） 爐子單位燃料消耗量 爐子單位燃料消耗量是爐子的一個(gè)重要生產(chǎn)指標(biāo)。在設(shè)計(jì)爐子的時(shí)，確定燃料消耗量有兩種方法：一是計(jì)算法，一是經(jīng)驗(yàn)法。 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。 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)。 熱平衡 是評(píng)價(jià)爐子工作 和設(shè)計(jì)、研究爐子時(shí)不可缺少的，特別是在分析爐子燃料消耗，尋求節(jié)能途徑時(shí)更是需要的。為了使鋼結(jié)構(gòu)工作可靠，又能節(jié)約鋼材，各種鋼件的尺寸和規(guī)格的選用都應(yīng)通過計(jì)算，并參照實(shí)際使用資料來確定。除有特殊要求采 用活動(dòng)連接外，一般采用焊接結(jié)構(gòu)。為了使鋼架形成整體而把爐子夾固起來。爐子個(gè)別部分（如煙道、換熱器等）必須建在地下水以下時(shí)，一定要有防水溝或防水層等嚴(yán)密的防水措施。 3) 基礎(chǔ)的底部應(yīng)在地基的凍土線以下，以免因天氣寒冷使基礎(chǔ)遭到破壞。 2） 爐子基礎(chǔ)必須是整塊的，不允許有斷裂現(xiàn)象。 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。根據(jù)爐子的大小和土質(zhì)的好壞，爐子基礎(chǔ)可采用不同材料和結(jié)構(gòu)來砌筑。 爐子基礎(chǔ)與鋼結(jié)構(gòu) （ 1） 爐子基礎(chǔ) 修建爐子時(shí)必須打好爐子的基礎(chǔ)。 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。 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。 煙囪高度低于 60～ 70m 時(shí)，磚煙囪比鋼筋混凝土煙囪造價(jià)低，但磚煙囪 砌筑比 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 5 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 較困難，而且壽命也不如鋼筋混凝土煙囪。 （ 2） 煙囪 煙囪時(shí)最常用的一種排煙裝置。 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。從操作上有手動(dòng)和電動(dòng)之分，等等。從冷卻方式上分，有水冷式、風(fēng)冷式和無冷卻式等。 為了控制排煙量以及調(diào)節(jié)爐膛壓力，煙道上必須設(shè)置煙道閘板。以免它們受煙道溫度的影響。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。設(shè)計(jì)煙道時(shí)，必須充分考慮其斷面尺寸和密封絕 熱問題，因?yàn)榍罢叩拇笮∮绊憻煔饬鲃?dòng)阻力損失和造價(jià)，后者的好壞影響排煙系統(tǒng)的 吸力和余熱回收率。這樣所產(chǎn)生的誤差不會(huì)給施工帶來困難。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。活動(dòng)爐底的坯料是靠爐底機(jī)械的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)。 加熱爐的爐底結(jié)構(gòu)型式基本有兩種：固定式爐底和移動(dòng)式爐底。它不僅要承受被處理物料的機(jī)械負(fù)荷、碰撞與摩擦等作用，有時(shí)還要受到被處理物料的化學(xué)侵蝕及熔體 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 的滲透等。大于此寬度時(shí)用吊頂。低溫部分可用普通粘土磚。 可塑料吊掛爐頂結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)通過吊掛埋在可塑料里面的鉚固轉(zhuǎn)將爐頂?shù)鯍煸阡摻Y(jié)構(gòu)上，這種吊頂可以敷設(shè)大面積隔熱層，密封性能也很好，但施工時(shí)需 要模板支撐。個(gè)別磚 即使斷裂也不致掉落。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。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。為了避免掛磚的工字鋼溫度過高，磚的上表面不允許敷設(shè)絕熱層 。 異形磚用金屬 吊桿單獨(dú)地或成組地吊在爐子鋼結(jié)構(gòu)上。一般隨爐子跨度增大，拱頂厚度也應(yīng)適當(dāng)?shù)脑龊?。多用于埋在地下的煙道上。拱頂稱為半圓拱頂， 其特點(diǎn)是 不產(chǎn)生水平分力，不需要鋼結(jié)構(gòu)加固，造價(jià)低。拱頂?shù)?半徑等于跨度 b, 拱角矢高 h= 稱為標(biāo)準(zhǔn)拱頂。 和 180176。、 90176。之間。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，砌筑方便，不需要復(fù)雜的金屬結(jié)構(gòu)。 爐頂按其結(jié)構(gòu)型式可分為拱頂和吊頂兩種。 （ 2） 爐頂 爐頂使?fàn)t膛組成中薄弱環(huán)節(jié)。為了防止砌體破壞，爐墻應(yīng)盡量避免直接承受附加負(fù)荷。 為了提高爐子的強(qiáng)度和氣密性，爐墻外包以 4～10mm 厚的鋼板。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。 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。 （ 1） 爐墻 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 爐子四周的圍墻稱為爐墻，分為側(cè)墻和端墻。 大多數(shù)爐膛是在高溫下工作，經(jīng)受爐氣，爐塵，爐渣的侵蝕和沖刷。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)。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)。 爐膛（工作室） 爐膛一般包括爐頂、爐墻、爐底組成一個(gè)近乎六面體的空間。它們可以實(shí)現(xiàn)爐子的自動(dòng)化操作，從而提高爐子的生產(chǎn)指標(biāo)。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。工作室是爐子的核心。三個(gè)系 統(tǒng)互相配合，使?fàn)t子正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種爐子為了減少鋼坯加熱黑印，提高加熱的均勻性，減少鋼坯背面劃傷，設(shè)置熱滑軌，在均熱段設(shè)有爐頂燒嘴和用出料機(jī)出鋼等，但都未得到十分滿意的效果。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。五段式加熱爐爐尾溫度比三段式加熱爐的高。 五段式：式三段式加熱爐的發(fā)展。改變 各段的爐溫可以改變加熱速度，操作靈活。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。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 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 一段式操作不靈活。因爐溫一段控制，操作不靈活。 2） 推鋼式連續(xù)加熱爐的發(fā)展 一段式 ： 是最古老的形式簡(jiǎn)單的的連續(xù)爐。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 ”。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(duì)料坯實(shí)行上下兩面加熱。 本設(shè)計(jì)主要研究推鋼式連續(xù)加熱爐。連續(xù)加熱爐多數(shù)用于軋制前加熱金屬料坯，少數(shù)用于鍛造和熱處理。室式加熱爐有兩種：固定爐底室式爐和車底式爐。 （ 1） 室式加熱爐 室式加熱爐 用于金屬坯或錠鍛壓前的加熱。在冶金工業(yè)中，加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐 。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 84 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 目錄 ....................................................... 1 ...............