【正文】 .................................... 1 加熱爐的概念 .................................................. 1 加熱爐的分類 .................................................. 1 加熱爐的一般組成部分 .............................................. 2 爐膛（工作室） ................................................ 2 煙道、煙閘與煙囪 .............................................. 4 爐子基礎(chǔ)與鋼結(jié)構(gòu) .............................................. 5 爐子熱平衡及燃料消耗 .............................................. 6 基本概念 ...................................................... 6 爐子燃料消耗 .................................................. 6 燃料變化后燃料消耗量的變化 .................................... 6 爐子生產(chǎn)率及影響因素 .............................................. 7 概述 .......................................................... 7 熱工因素對(duì)爐子生產(chǎn)率的影響 .................................... 7 工藝因素對(duì)爐子生產(chǎn)率的影響 .................................... 9 提高爐子熱效率的途徑 .............................................. 9 減少爐膛廢氣帶走的熱量 ........................................ 9 煙氣余熱的回收 ............................................... 10 加熱爐的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ........................................... 10 概述 ......................................................... 10 工業(yè)爐的提高和改進(jìn)措施。 ..................................... 11 2．方案論證 ..................................................... 15 設(shè)計(jì)方案 ......................................................... 15 方案論證 ......................................................... 15 爐型的選擇 ................................................... 15 裝出料方式 ................................................... 16 供熱方式 ..................................................... 16 燒嘴的布置與選型 ............................................. 16 換熱器結(jié)構(gòu) ................................................... 16 3．熱工計(jì)算 ..................................................... 16 原始技術(shù)數(shù)據(jù) ..................................................... 16 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 84 頁(yè) 第 2 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 熱工計(jì)算 ......................................................... 17 燃料燃燒計(jì)算 ................................................. 17 爐膛熱交換計(jì)算 ............................................... 20 金屬加熱時(shí)間計(jì)算 ............................................. 23 爐子主要尺寸的計(jì)算 ........................................... 30 爐膛熱平衡與燃料消耗計(jì)算 ..................................... 32 煤氣燒嘴的選用 ............................................... 38 空氣換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................... 39 空氣管路阻力損失及鼓風(fēng)機(jī)的選擇 ............................... 46 煙道阻力損失及煙囪計(jì)算 ....................................... 52 結(jié)論 ............................................................ 57 致謝 ............................................................ 58 參考文獻(xiàn) ........................................................ 59 英文原文 ........................................................ 60 英文翻譯 ........................................................ 78 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 84 頁(yè) 第 1 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 加熱爐的概念及分類 加熱爐的概念 加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。 加熱爐的分類 在冶金行業(yè)中，一般可把加熱爐分為 室式加熱爐 和 連續(xù)加熱爐 。物料加熱時(shí)不移 動(dòng)；爐內(nèi)不分段，要求各處爐溫均勻，對(duì)于大鋼錠加熱采用周期性的溫度制度（即爐溫按時(shí)間分為預(yù)熱期、加熱期、均熱期等）。 （ 2） 連續(xù)加熱爐 廣義來(lái)說(shuō)，包括推鋼式爐、步進(jìn)式爐、轉(zhuǎn)底式爐、分室式爐等連續(xù)加熱爐。主要特點(diǎn)是：料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏連續(xù)運(yùn)動(dòng)，爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動(dòng)；一般情況，在爐料的斷面尺寸、品種和產(chǎn)量不變的情況下，爐子各部分的溫度和爐中金屬料的溫度基本上不隨時(shí)間變化而僅沿爐子長(zhǎng)度變化。 1） 推鋼式連續(xù)加熱爐簡(jiǎn)介 推鋼式連續(xù)加熱爐靠推鋼機(jī)完成爐內(nèi)運(yùn)料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。爐底水管通常用隔熱材料包覆，以減少熱損失。有的小型連續(xù)加熱爐采用了由特殊陶質(zhì)材料制成的無(wú)水冷滑軌，支撐在由耐火材料砌筑的基墻上，這種爐子叫 “無(wú)水冷爐 ”。 現(xiàn)在幾乎不用，鋼坯沿著 爐子單面加熱，因此鋼坯的上下面的溫差很大。 二段式：為了彌補(bǔ)上述一段式的缺點(diǎn)，使用水冷滑軌。 三段式：加熱段和均熱段明顯分開。爐子分三段。這種爐子對(duì)連續(xù)式爐的合理化、現(xiàn)代化做出了貢獻(xiàn)。在三段式加熱爐的裝料端又增加了兩個(gè)加熱段。其目的是為了提高加熱能力。但是，爐尾的溫度高廢氣熱損失大，燃料單耗相當(dāng)高。 加熱爐的一般組成部分 加熱爐一般由爐子熱工工藝系統(tǒng)、裝出料系統(tǒng)、熱工檢測(cè)及自動(dòng)控制系統(tǒng)等三部分組成。 爐子的熱工工藝系統(tǒng)是火焰爐最基本的組成部分，包括爐子的工作室（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。主要的熱工及工藝過(guò)程都在工作室內(nèi)完成。 裝出料系統(tǒng)和熱工檢測(cè)及自動(dòng)控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化火焰爐不可缺少的兩個(gè)工作系統(tǒng)。下面僅對(duì)熱工工藝系統(tǒng)中的主要組成部分加以介紹 。爐膛的大小對(duì)鋼 料加熱、燃料燃燒和爐膛本身壽命都有很大的影響。爐膛過(guò)大將使火焰末尾以后的低溫氣流返流到這個(gè)低壓區(qū)，低溫氣流和火焰混合使火焰溫度降低，不利于鋼料加熱。相反，爐膛過(guò)小會(huì)產(chǎn)生火焰沖刷爐襯和鋼料表面，形成局部高溫，與加熱質(zhì)量和爐襯壽命都不利。因此，要求構(gòu)成爐頂 、爐墻和爐底等所用的材料，結(jié)構(gòu)形式和尺寸等都必須適應(yīng)這一特點(diǎn)，以保證爐子的正 常工作。 沿爐子長(zhǎng)度方向的爐墻稱為側(cè)墻，爐子兩端的爐墻稱為端墻。為了減少散熱和蓄熱損失，爐墻應(yīng)設(shè)有絕熱層。而應(yīng)采用耐熱性能較好的隔熱材料作為緩沖帶。此外，爐墻上應(yīng)設(shè)有爐門、窺視孔、燒 嘴孔以及熱工參數(shù)檢測(cè)孔等孔洞。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(duì)爐子工作有重大影響。拱頂可用楔形磚砌筑或不定形耐火材料搗制而成。 拱頂?shù)墓敖菫? 60~180176。 通常采用的有 60176。、 120176。 60176。 180176。但爐頂下面的矢高 h 太大，不利于爐內(nèi)氣體的合理流動(dòng)和實(shí)現(xiàn)均勻加熱，且有較大的上推力。 拱頂?shù)暮穸群筒馁|(zhì)與爐子跨度和爐內(nèi)溫度條件有關(guān)。 吊頂由一些特制的異形磚組成。 槽磚吊掛結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)和砌筑比較簡(jiǎn)單，更換方便。因此爐頂散熱量較大。由于金屬夾鉤 在砌體外面，故可以在部分表面敷設(shè)絕熱層，爐頂散熱量較小。齒槽式吊掛結(jié)構(gòu)，磚與磚之間相互咬合，整體性和氣密性好。缺點(diǎn)是磚形復(fù)雜，公差要求較嚴(yán)格， 砌筑難度大，爐頂也不宜敷設(shè)絕熱層。 吊頂磚的材質(zhì)高溫部分通常采用一級(jí)粘土磚或高鋁磚。 加熱爐爐 膛寬小于 ～ 4 米的一般用拱頂。 （ 3） 爐底 爐底是爐膛底部的砌磚部分， 爐底的工作條件是非常惡劣的。爐底結(jié)構(gòu)型式和所用材料決定于工藝過(guò)程和爐內(nèi)的工作溫度及化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。 固定底的爐子，坯料在爐底的滑軌上移動(dòng)，除加熱圓坯料的斜底爐外，其他加熱爐的固定爐底一般都是水平的。 加熱爐爐底砌體厚度與材 質(zhì)取決于爐子尺寸與溫度。 爐子的砌體尺寸，在設(shè)計(jì)時(shí)的習(xí)慣做法是：爐子的水平耐火砌體的砌磚尺寸取116mm 的倍數(shù)；垂直的砌磚尺寸取 68mm 的倍數(shù)。 煙道、煙閘與煙囪 （ 1） 煙道與煙閘 煙道是連接爐膛和煙囪的煙氣通道。 煙道斷面尺寸通常是根據(jù)選取的煙氣流速進(jìn)行計(jì)算來(lái)初步確定的。 煙道布置要盡量縮短長(zhǎng)度和減少煙氣流動(dòng)阻力距離，要與廠房柱基，設(shè)備基礎(chǔ)和電纜保持一定的距離。當(dāng)煙道內(nèi)設(shè)有余熱回收裝置時(shí)，一般要設(shè)置分煙道和相應(yīng)的煙道閘板。煙道閘板的型式從結(jié)構(gòu)特征上來(lái)分，有蝶式、升降式和百葉窗式等。從材 質(zhì)上分，有金屬型和金屬與非金屬結(jié)合型兩種。當(dāng)煙氣溫度低于 400～ 600176。 C 時(shí)，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。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）。所以小煙囪常采用磚煙囪， 45m 高以上的煙囪一般采用 鋼筋混凝土煙囪。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。當(dāng)溫度較高時(shí)，內(nèi)部須襯以耐火材料。爐子的基礎(chǔ)一方面要承受整個(gè)爐子的質(zhì)量不致下沉或倒塌；一方面還要防止?fàn)t底受潮或遭受地下水的侵襲，保證爐子的正常工作。小爐子可用紅磚或塊石砌筑；絕大多數(shù)大中型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。因此，當(dāng)爐底直接建筑在混凝土上時(shí)，要在爐底與混凝土之間用絕熱材料隔開；對(duì)于溫度較高的爐子，要把爐底架空起來(lái)，靠空氣冷卻基礎(chǔ)。爐子基礎(chǔ)要與其他基礎(chǔ)（如輔助設(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?fàn)t子基礎(chǔ)開裂或設(shè)備傾斜 。 4) 爐子基礎(chǔ)因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