【正文】 ................................. 1 加熱爐的概念 .................................................. 1 加熱爐的分類 .................................................. 1 .............................................. 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 .............................................. 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 .............................................. 7 概述 .......................................................... 7 熱工因素對爐子生產(chǎn)率的影響 .................................... 7 工藝因素對爐子生產(chǎn)率的影響 .................................... 9 .............................................. 9 減少爐膛廢氣帶走的熱量 ........................................ 9 煙氣余熱的回收 ............................................... 10 ........................................... 10 概述 ......................................................... 10 工業(yè)爐的提高和改進(jìn)措施。 ..................................... 11 2．方案論證 ..................................................... 15 ......................................................... 15 ......................................................... 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．熱工計算 ..................................................... 16 ..................................................... 16 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 共 84 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ......................................................... 17 燃料燃燒計算 ................................................. 17 爐膛熱交換計算 ............................................... 20 金屬加熱時間計算 ............................................. 23 爐子主要尺寸的計算 ........................................... 30 爐膛熱平衡與燃料消耗計算 ..................................... 32 煤氣燒 嘴的選用 ............................................... 38 空氣換熱器設(shè)計計算 ........................................... 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（論文）說明書 共 84 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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 。物料加熱時不移動；爐內(nèi)不分段，要求各處爐溫均勻，對于大鋼錠加熱采用周期性的溫度制度（即爐溫按時間分為預(yù)熱期、加熱期、均熱期等）。 （ 2） 連續(xù)加熱爐 廣義來說，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，爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動；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間變化而僅沿爐子長度變化。 1） 推鋼式連續(xù)加熱爐簡介 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)材料制成的無水冷滑軌，支撐在由耐火材料砌筑的基墻上，這種爐子叫 “無水冷爐 ”。 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)、熱工檢測及自動控制系統(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程都在工作室內(nèi)完成。 裝出料系統(tǒng)和熱工檢測及自動控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化火焰爐不可缺少的兩個工作系統(tǒng)。下面僅對熱工工藝系統(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。爐膛過大將使火焰末尾以后的低溫氣流返流到這個低壓區(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，爐膛過小會產(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，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)計時的習(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)行計算來初步確定的。 煙道布置要盡量縮短長度和減少煙氣流動阻力距離，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，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，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，內(nèi)部須襯以耐火材料。爐子的基礎(chǔ)一方面要承受整個爐子的質(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，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)。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礎(chǔ)的強(qiáng)度。 （ 2） 爐子鋼結(jié)構(gòu) 爐子鋼結(jié)構(gòu)一般由鋼柱、橫梁、拉桿、拱角梁等組成的鋼架。各個獨(dú)立的鋼件之間必須相互連接起來。鋼柱下端固定在爐子基礎(chǔ)上，