【正文】 125001300℃，即比料坯的出爐溫度約高50℃。其中，主要是溫度制度，它是實(shí)現(xiàn)加熱工藝要求的保證；是制定供熱制度與爐壓制度的依據(jù)，也是爐子進(jìn)行操作與控制最直觀的參數(shù)，爐型或爐膛形狀曲線是實(shí)現(xiàn)既定熱工制度的重要條件。所以，除特殊的氣氛之外，幾乎全部的熱工操作就在于控制爐子的溫度和壓力制度。爐子的溫度制度和壓力制度將影響到爐子的生產(chǎn)率、熱效率、加熱質(zhì)量、爐體壽命、操作條件等。因此，爐溫制度和供熱分配總是結(jié)合起來考慮的，把他們的總和叫做“溫?zé)嶂贫取?。在設(shè)計時，根據(jù)爐溫制度的要求，采取某種供熱分配（燃燒器布置）來予以保證；在操作中，一定的供熱分配將造成一定的爐溫制度。溫度制度是指爐內(nèi)的溫度分布，主要是沿爐長方向的溫度分布。所以鋼結(jié)構(gòu)的尺寸和規(guī)格常常是參照實(shí)際使用資料來確定。鋼結(jié)構(gòu)的型式與爐型和砌磚結(jié)構(gòu)有關(guān)，為使鋼架形成整體，一般都采用焊接結(jié)構(gòu)，但各部分砌體均需留有膨脹縫，以免受熱后鋼架變形。 (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，并承受這些部件的重量。2）爐子的鋼結(jié)構(gòu)為使整個爐子成為一個牢固的整體，在長期高溫的工作條件下不致嚴(yán)重變形，爐子必須設(shè)置由鋼柱、橫梁、拉桿、拱角梁等組成的鋼架。(4)爐子基礎(chǔ)應(yīng)盡可能地建于地下水平面以上，以免由于地下水的侵入而損壞基礎(chǔ)的強(qiáng)度。爐子基礎(chǔ)要與其他基礎(chǔ)(如附助設(shè)備、廠房、煙囪等基礎(chǔ))分開，以避免由于基礎(chǔ)受力不同而引起不均勻下沉，使基礎(chǔ)開裂或設(shè)備傾斜。因此，當(dāng)爐底直接建筑在混凝土上時，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)。在設(shè)計和修筑爐子基礎(chǔ)時應(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300186。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)修建爐子時必須打好爐子基礎(chǔ)。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。C時煙囪全高襯砌紅磚，700186。C時用紅磚砌筑，高度為煙囪的1／3，煙溫為500186。煙溫達(dá)到350186。當(dāng)煙溫高于350186。煙囪結(jié)構(gòu)有磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪(內(nèi)襯磚)和金屬煙囪(有的襯磚有的不襯磚)。3）煙囪加熱爐的排煙一般都用煙囪，應(yīng)為它不需要消耗動力，維護(hù)簡單，只有當(dāng)煙囪抽力不足時，才采用引風(fēng)機(jī)或噴射管來幫助排煙。(2)裝在預(yù)熱器前后的閘板，其位置和結(jié)構(gòu)要盡量避免煙氣通過預(yù)熱器時產(chǎn)生偏流。C～700℃時，應(yīng)采用水冷閘板、空冷閘板、襯磚閘板或耐熱合金鋼制造的閘板。C～600186。2）煙道閘板為了控制排煙量以調(diào)節(jié)爐膛壓力，煙道上必須設(shè)置煙道閘板。C時可用100號機(jī)制紅磚砌筑內(nèi)襯。C～800186。煙道內(nèi)襯粘土磚的厚度與煙氣溫度有關(guān)。(3)煙道較長時，其底部要有排水坡度，以便集中排出煙道積水。對煙道布置的要求：(1)地下煙道不會妨礙交通和地面上的操作，因此一般煙道都盡量布置在地下。1）煙道煙道是連接爐膛和煙囪的煙氣通道。工業(yè)爐的排煙方式分為自然排煙和機(jī)械排煙兩種。C左右的熱處理爐或無氧化加熱爐上，因?yàn)檠趸F皮的侵蝕問題較小，爐底也可采用粘土磚砌筑。由于鎂磚具有良好的抗渣性，所以在軋鋼加熱爐的爐底上用鎂磚砌筑，并且為了便于氧化鐵皮的清除，在鎂磚上還要再鋪上一層40～50mm厚的鎂砂。爐底的厚度和材質(zhì)取決于爐子的尺寸和溫度。為了避免物料與爐底耐火材料直接摩擦而損壞爐底與金屬表面，有些情況下，在爐底上裝有金屬滑軌或水冷管滑道。爐底有固定式爐底和移動式爐底（機(jī)械化爐底）兩種形式。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，有時還要受到被處理物料的化學(xué)侵蝕及熔體的滲透等。這是應(yīng)為它不受爐子跨度限制，便于局部修理，便于安裝燒嘴，爐氣在爐膛寬度上鋪展均勻。加熱爐用吊頂材料，高溫部分通常采用一級粘土磚或高鋁磚，低溫部分可采用普通粘土磚。當(dāng)爐子跨度大于4m時，由于拱頂所承受的側(cè)壓力很大，一般耐火材料的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已很難滿足，因而大多數(shù)采用吊頂結(jié)構(gòu)。拱頂?shù)哪突鸫u層為230～250mm，絕熱層為65～150mm。拱頂?shù)墓敖枪绊數(shù)暮穸群筒馁|(zhì)與爐子跨度和爐內(nèi)溫度條件有關(guān)。加熱爐的爐頂按其結(jié)構(gòu)分為拱頂和吊頂兩種。2）爐頂爐頂事爐膛組成中的薄弱環(huán)節(jié)。爐墻上設(shè)有爐門、窺視孔、燒嘴孔、以及熱工參數(shù)檢測孔等孔洞。為了使?fàn)t子具有一定的強(qiáng)度和良好的氣密性，爐墻外面包以4～10mm厚的鋼板外殼做爐墻的防護(hù)層。用耐火澆注料或耐火可塑料等制作的爐墻，主墻厚度一般為250～300mm。為了減少散熱和蓄熱損失，爐墻應(yīng)設(shè)有絕熱層。沿爐子長度方向上的爐墻稱為側(cè)墻；爐子兩端的爐墻稱為端墻。1) 爐墻爐子四周的圍墻稱為爐墻。在加熱爐的運(yùn)行過程中，不僅要求爐膛能夠在高溫和荷載條件下保持足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，要求能夠耐受爐氣、爐塵和爐渣的侵蝕和沖刷，而且要求有足夠的絕熱保溫和氣密性能。爐膛一般是由爐墻、爐頂和爐底構(gòu)成的一個近乎六面體的空間，是對金屬工件進(jìn)行加熱的地方。故以下僅對熱工工藝系統(tǒng)中的主要組成部分加以介紹。三個系統(tǒng)相互配合，使?fàn)t子正常運(yùn)轉(zhuǎn)。廣義而言，加熱爐也包括均熱爐和熱處理爐。金屬熱處理用的加熱爐另稱為熱處理爐。應(yīng)用遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業(yè)領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：推鋼式 加熱爐 熱平衡 AbstractPushertype furnace is a kind of traditional furnace that is the most widely used by pushing steel machine for material transport tasks pletely. It has many advantages listed below: simple in structure, convenient operation, reliable working low cost. It is applied to a variety of prerolling heating and some preforging heating, since the beginning of this century is in use.This design is based on the Heat Transfer, Engineering Thermo dynamics, Flame Furnace and other course, and referred to a large number of furnace design information for the overall design of the furnace. The production of the continuous slab pushertype furnace is designed as 115t/h..The design includes literature review, thermal calculation, metal heating calculation, the determine to the furnace main dimensions, furnace heat balance and fuel consumed, the choice of the gas burner, heat exchanger design and calculation, air lines pressure drop calculation and air blower choice, flue resistance loss and the chimney calculation, the English translation of the literature and others. Finally, the CAD software is used to draw the whole body of the furnace.Keyword: Pushertype Furnace Heat balance1．文 獻(xiàn) 綜 述 加熱爐的概述[1]加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。設(shè)計內(nèi)容包括文獻(xiàn)綜述、熱工計算、金屬加熱計算、爐子主要尺寸確定、爐膛熱平衡與燃料消耗量計算、煤氣燒嘴的選用、空氣換熱器設(shè)計計算、空氣管路阻力損失計算及鼓風(fēng)機(jī)選擇、煙道阻力損失及煙囪計算、英文文獻(xiàn)翻譯等幾部分。該設(shè)計是在所學(xué)《傳熱學(xué)》《工程熱力學(xué)》《火焰爐》等專業(yè)課的基礎(chǔ)上，查閱大量加熱爐設(shè)計資料，對加熱爐進(jìn)行整體設(shè)計。115t/h燃焦?fàn)t煤氣推鋼式連續(xù)加熱爐的設(shè)計摘 要推鋼式連續(xù)加熱爐是傳統(tǒng)的、使用最廣泛的連續(xù)加熱爐，它是靠推鋼機(jī)完成爐內(nèi)運(yùn)料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。該加熱爐具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、運(yùn)行可靠、造價低廉的特點(diǎn)，運(yùn)用于各種軋制前的加熱和某些鍛造前的加熱，自本世紀(jì)初沿用至今。該設(shè)計為產(chǎn)量為115t/h（焦?fàn)t煤氣）方坯推鋼式連續(xù)加熱爐。最后運(yùn)用CAD對加熱爐本體進(jìn)行總體繪圖。按熱源劃分有燃料加熱爐、電阻加熱爐、感應(yīng)加熱爐、微波加熱爐等。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，包括有連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等。初軋前加熱鋼錠或使鋼錠內(nèi)部溫度均勻的爐子稱為均熱爐。 加熱爐的一般組成部分[6]加熱爐是一個復(fù)雜的熱工設(shè)備，它一般由爐子熱工工藝系統(tǒng)、裝出料系統(tǒng)、熱工檢測及自動控制系統(tǒng)等部分組成。其中爐子的工作室（爐膛）、供熱系統(tǒng)（風(fēng)機(jī)、油泵、管道、燃燒裝置等）、排煙系統(tǒng)（煙道、煙閘、換熱器、余熱鍋爐、煙囪、排煙機(jī)等）以及冷卻系統(tǒng)等構(gòu)成了爐子的熱工工藝系統(tǒng)，它是加熱爐最基本的組成部分。 爐膛（工作室）爐膛（工作室）是爐子的核心，主要的熱工及工藝過程都在工作室內(nèi)完成。因工藝和用途不同，爐膛形狀是各式各樣的。因此，要求構(gòu)成爐墻、爐頂和爐底等所用的材料、結(jié)構(gòu)型式和尺寸等都必須具備以上性能，以保證爐子能夠正常工作。加熱爐都采用直立的爐墻，分為側(cè)墻和端墻。為保證爐墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，爐墻必須有一定的厚度，并應(yīng)爐子尺寸的增大和爐膛溫度的升高而增厚。側(cè)墻的厚度一般為2～（464～580mm），其中起穩(wěn)定作用的主墻用粘土磚砌筑，～2塊磚厚，其余部分為絕熱材料，構(gòu)成復(fù)合爐墻。端墻厚度應(yīng)視燒嘴孔道尺寸而定，～4塊磚厚。爐墻最經(jīng)濟(jì)厚度，應(yīng)根據(jù)砌體的材料費(fèi)和蓄熱散熱損失引起的燃料費(fèi)進(jìn)行優(yōu)化計算確定。為防止砌體受損，爐墻應(yīng)盡可能避免直接承受附加載荷，爐門、冷卻水管等構(gòu)件應(yīng)設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)上。爐頂是否牢固可靠，對爐子工作有重大影響。拱頂用楔形磚砌筑或不定形耐火材料搗制而成。一般爐子的跨度較大時，爐頂?shù)暮穸葎t應(yīng)相應(yīng)適當(dāng)加大。耐火磚層為230～300mm，絕熱層為120～200mm。吊頂是由一些特制的異形磚組成的，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。在連續(xù)式加熱爐上多采用吊頂（平頂）而不采用拱頂。3）爐底爐底的工作條件非常惡劣。爐底結(jié)構(gòu)型式和所用材料，決定于工藝過程和爐內(nèi)的工作溫度及化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。固定式爐底的爐子，被處理的爐料靠推鋼機(jī)推動在陸地上移動。機(jī)械化的活動爐底帶動爐內(nèi)物料一道移動，屬于這種類型的爐子很多，其中主要有步進(jìn)式加熱爐、轉(zhuǎn)底式加熱爐、分室式加熱爐和鏈?zhǔn)郊訜釥t等。一般變化在200～700mm，爐底下部用絕熱材料隔熱。在1000186。 排煙系統(tǒng)為了使加熱爐能正常工作，需要不斷供給燃料所用的空氣，同時又要不斷地把燃燒后產(chǎn)生的廢煙氣排出爐外，因此，爐子設(shè)有排煙系統(tǒng)。前者指煙囪排煙、直接排放和依靠自然抽力的排煙罩等；后者指排煙機(jī)排煙、噴射排煙等。設(shè)計煙道時，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∮绊憻煔饬鲃幼枇p失和造價，后者的好壞影響排煙系統(tǒng)的吸力和余熱回收率。(2)要求煙道路程短，局部阻力損失小。(4)當(dāng)煙道中有廢熱回收裝置時，一般要設(shè)置旁通煙道和相應(yīng)的閘板、人孔等，以便在廢熱回收裝置檢修時可不影響爐子的生產(chǎn)操作。當(dāng)煙氣溫度為500186。C，煙道內(nèi)寬度小于1m時，一般用113mm厚的粘土磚，大于1m時，用230mm厚粘土磚；煙氣溫度低于500186。當(dāng)煙道沒有混凝土外框時，外層用紅磚砌筑，其厚度應(yīng)能保證煙道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。當(dāng)煙氣溫度低于400186。C時，閘板可用灰口鑄鐵件或鑄鋼件制作；當(dāng)溫度高于600186。對煙道閘板的要求如下：(1)閘板的位置應(yīng)便于操作和維修，有條件時，閘板要盡可能安裝在室內(nèi)不妨礙交通的地方。(3)煙道閘板的斷面可以適當(dāng)小于主煙道斷面，以利于改善閘板的調(diào)節(jié)功能。煙囪是最常用的一種排煙裝置。其中金屬煙囪壽命低，易受腐蝕，但它建造快，造價低。C時，金屬煙囪要砌內(nèi)襯，襯磚厚度一般為半塊磚。C～500186。C～700186。C以上時煙囪全高襯砌耐火磚。煙囪底部應(yīng)設(shè)人孔，以備烘烤煙囪、扒灰和修理內(nèi)襯之用。爐子基礎(chǔ)一方面要承受整個爐子的質(zhì)量不致下沉或倒塌；另一方面還要防止?fàn)t底受潮或遭受地下水的侵襲，保證爐子正常工作。小爐子可用紅磚或石塊來砌筑；絕大多數(shù)大中型爐子都采用混凝土或鋼筋混凝土修建，因?yàn)樗冉Y(jié)實(shí)又抗壓。C，否則混凝土就會變質(zhì)而壓壞。(2)爐子基礎(chǔ)必須是整塊的，不允許有斷裂現(xiàn)象。(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。爐子個別部分（如煙道、換熱器等）必須建在地下水平面以下時，一定要有防水溝或防水層等嚴(yán)密的防水措施。其作用是： (1)加固爐子砌體，承受爐子拱頂?shù)乃椒至蛘郀t子吊頂?shù)娜恐亓?，并把它們的作用力傳到爐子基礎(chǔ)上。(3)可抵抗砌體的高溫膨脹，使?fàn)t子受熱后不發(fā)生變形。鋼結(jié)構(gòu)的計算很復(fù)雜，而且在冷態(tài)下算出的結(jié)果也不準(zhǔn)確，因?yàn)橛捎跍囟鹊纳咂龃u的膨脹應(yīng)力很難計算得出。 加熱爐的熱工制度[6]連續(xù)式加熱爐的熱工制度，包括溫度制度、供熱制度和壓力制度。供熱制度是指爐內(nèi)的供熱分配，它和爐溫分布是互為因