三段式连续加热炉毕业设计

三段式连续加热炉毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 第一章 综 述 设计的加热炉为三段式连续加热炉 规格:60万吨/年，平炉顶推送式连续加热炉，平炉顶推送式连续加热炉。 年工作时间:7200h。 按物料在炉内的运动的方式可分为: 1步进式炉,其特征是料胚在炉的移动是靠炉底可动的步进梁做矩形轨迹的往复运动，把放置在固定梁上的料胚一步一步地由进料断送到不料端; 2转底式环行加热炉，主要是用来加热圆钢坯和其他异型刚坯，也可以加热方坯。这种炉型也用于锻压车间; 3链式加热炉，这种炉子用于叠扎薄板坯和板叠的加热或热处理; 4辊底式加热炉等，但其内部结构均为相同，一般加热炉由以下各部分组成:炉膛，燃料系统，供风系统，排烟系统，冷却系统，余热利用系统等。其炉膛又是由炉墙，炉顶，炉底组成的一个空间是金属进行加热的地方。 5推送式连续加热炉，就是钢坯在炉内是靠推钢机的推力沿炉底滑道不断的向前移动; 而推送式加热炉与以上各炉相比有以下优点: (1).单位投资的生产率高。 (2)加热一吨钢材所需的工时低。 (3)钢坯装炉和出炉非常方便。 (4)炉底面积的效率高。 1- 1 - 1 (5)在各个温度区对加热速度都能较好的控制。由于温度是逐渐上升的，因此不需要先将炉子冷却就可以进行冷装炉。 (6)很少会出现钢坯因出炉的先后不同的麻烦。 (7)单位占地面积的生产率高。 (8)炉子可以根据工件的合理长度来建造，因为该炉的加热长度超过室式炉的加热长度，故减小了切头切尾的损失，因此使轧机产量有所提高。 其推送式连续加热炉，根据炉温制又可分为二段式加热炉，三段式加热炉，多点供热式加热炉。 ?二段式连续加热炉 按炉温制度可分为加热期和预热期，炉膛也相应地分为加热段和预热段，加热薄料的小炉子也有单面加热的。一般多为二面加热，烧煤时设有端部的燃烧室，称为头炉，下加热的燃烧室设在二侧，称为腰炉。烧重油或煤气炉子在上下部的端墙上安装烧嘴，有时侧墙上也安装烧嘴。 当坯料的厚度不大，可以采用的二段式炉，但当坯端面较厚时，加热终了后内外上下温度差较大，为了消除温差，必须延长加热时间，但受到物料表面温度的限制。如果表面温度过高，就会产生加热缺陷。这时二段式连续加热炉就不能适应要求。 ?三段式连续加热炉采取预热期，加热制，均热期的三段温度制度。在炉子的结构上也相应地分为预热段，加热段和均热段，一般有三个供热点，即上加热，下加热与均热段供热。断面尺寸较大物料的加热多采用三段连续加热炉。 料坯由炉尾推入后，先进入预热段缓慢升温，出炉咽气温度850-950度，最高不超过1050度，料胚进入加热段后，强化加热表面迅速升温到出炉所要求的温度，允许物料内外有较大温差，最后物料进入温度稍低的均热段进行均热表面温度不再升高，而2- 2 - 2 是使断面上的温度逐渐趋于均匀，均热段的温度一般为1250-1300度，即比物料出炉温度高约50度，现在连续加热炉的加热段及均热段的温度有提高的趋势，加热段超不过1400度，烟气出炉温度也相应提高，同时也很重视温度分布的均匀性，各段温度可以分段自动调节。 三段式的炉型的变化很多，但结构上有一些共同的基本点，炉顶轮廓曲线的变化是很大的，有曲线炉顶，有平炉顶。在加热高合金钢和容易脱碳钢时，预热段温度不允许铁高，加热段不能太长二预热段比一般情况下要长一些，才不至在钢内产生危险的温度应力。 选择合适的加热炉，其要求是: 1生产率高在保证质量的前提下，物料加热速度越块越好，这样可以提高加热炉的生产率。 2 加热质量好金属的扎制质量与金属加热质量有密切的关系。 3燃料消耗低轧钢厂能量的消耗的10%-15%用于加热炉上，节省燃料对降低成本和节约能源都有重大意义，一般用单位燃烧消耗量来评价炉子的工作。 4 炉子寿命长由于高温作用和机械磨损，炉子不可避免会有损坏必须定期进行检修，应尽可能延长炉子的使用寿命，降低修炉的费用。 5劳动条件好 要求炉子的机械化及自动化程度高，操作条件好，安全卫生，对环境无污染。 以上五个方面是对加热炉的要求，在对待具体炉子时，应辨证的看待各项指标之间的关系。如提高生产率,提高加热质量和降低燃料消耗量一般是统一的。但有时则有主要有次要。例如一些加热炉过去强调有较高的生产率，但随着能源问题的出3- 3 - 3 则更多是着眼于节能，而适当降低炉子热负荷和生产率。 在现今阶段注重节能远大于生产率，所以提高加热炉的节能做事是非常必要的。所以我设计的是蓄热式燃烧技术的加热炉 1 蓄热式燃烧技术发展 蓄热式燃烧技术是一项传统技术，早在十九世纪中期就开始应用于高炉、热风炉、焦炉等规模大且温度高的炉子，但传统的蓄热室采用格子砖为蓄热体，传热效率低，蓄热室体积庞大，换向周期长，限制了它在其它工业炉上的应用。 1982年，英国Hot Work Development公司和British Gas研究院合作，成功开发第一座使用陶瓷小球作为蓄热体的新型蓄热式加热炉，节能效果显著。 新型蓄热室采用陶瓷小球或陶瓷蜂窝体作为蓄热体，其比表面积高达200,1000m2/m3，比传统的格子砖高几十至几百倍，因此，极大地提高传热效率，使蓄热室的体积可以大为缩小。另外，由于换向装置和控制技术的提高，使得换向周期大为缩短，传统蓄热室的换向周期一般为30分钟至数小时，而新型蓄热室的换向周期仅为0.5,3分钟。新型蓄热室传热效率高和换向周期短，带来的效果是排烟温度低(200?以下)，被预热节制的预热温度高(约为炉温的80,90%),因此，废气余热得到接近极限的回收，蓄热室的温度效率可达85%以上，热回收效率达80%以上。 二十世纪九十年代以来，国际上在蓄热式燃烧技术的研究或应用方面取得很大进展，并把节能和环保结合起来，提升为“高温空气燃烧技术”(HTAC)[1]。 2 新型蓄热式燃烧技术原理 蓄热式高温空气燃烧技术原理如图1所示。 4- 4 - 4 图1蓄热式HTAC技术原理示意图 新型蓄热式燃烧呈对布置(A、B状态)，从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进蓄热式燃烧器B后，再经过蓄热式燃烧器B(陶瓷小球或蜂窝体)时被加热，在极短时间内常温空气被加热到接近炉膛温度(一般为炉膛温度的80,90,)，被加热的高温热空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21,的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧状态下实现燃烧;与此同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器A排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热式燃烧器A时将显热储存在蓄热式燃烧器A内的蓄热体，然后以低于150?的低温烟气经过换向阀排出。工作温度不高的换向阀以一定频率进行切换，使得两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热状态交替工作，从而达到节能和降低NOX排放量等目的。常用换向周期30,180s。 3 蓄热体性能比较 陶瓷小球一般采用φ15,φ25mm小球，材质要求稍低;蜂窝体壁薄、孔距小，能在较短时间积蓄和释放热量，但对材质要求高，要求材质抗高温蠕变性能稳定。需要指出，采用小球蓄热，热空气温度将比炉温低150,200?，而蜂窝体蓄热，热空气5- 5 - 5 温度接近炉温。用φ20mm球体与100孔蜂窝体相比较，传热面积相差7倍，传热能力相差5倍，压力损失大三倍。 4 新型蓄热式加热炉的技术优势 (1)节能潜力巨大，节能15,30,，同时大大缓解了大气的温室气体排放，CO2的排放量降低约30,。 (2) 蓄热式燃烧是一种先进的弥漫式燃烧方式，扩展火焰燃烧区域，火焰的边界几乎扩展到炉膛的边界，从而使得炉膛内温度分布均匀，不易形成局部高温，一方面提高了加热质量，另一方面延长了炉膛寿命。 (3)炉膛的平均温度增加，加强了炉内传热，在相同产量情况下，加热炉的尺寸可以缩小10,20,，对于相同尺寸的加热炉，蓄热式加热炉的产量可以提高10,15,，解决了旧炉改造的问题，提高了产量和旧炉子的装备水平。 (4)由于火焰不是在烧嘴产生的，而是在炉膛空间内才开始燃烧，因而燃烧噪声低。 (5)采用传统的节能燃烧技术，助燃空气预热温度越高，烟气中的NOx含量越大;而采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热温度高达1000?情况下，由于燃料在贫氧(2,20,)状态下燃烧，炉内NOx生成量反而大大减少，NOx排放量可达50,150ppm，达到国家一级排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 以上。 (6)炉膛内为贫氧燃烧，使得加热炉加热的钢坯氧化烧损大为减少，钢坯氧化烧损约降低0.3,。 第二章 计算部分 1 由设计规模40万吨/年，确定工作时间数(出去本车间机器大修和 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 的时间，6- 6 - 6 机器每天24小时运行，定一年工作小时数为7200h)，工作天数为300天。 (1) 坯料规格:180×(800-1200)×(1300-2000)mm 二、 加热炉性能参数: (1) 炉型:连续推钢式板坯加热炉(双排料) (2) 炉子内宽:4.524米 (3) 坯料规格:180×(800-1200)×(1300-2000)mm (4) 加热钢种: 碳素结构钢、低合金结构钢 (5) 出钢温度:1150—1230? (6) 加热能力:60t/h(坯料长度1.8米，双排) (7) 燃料:高焦混合煤气(2:1) 热值:1800—2000kcal/NM3 其中焦炉煤气: 焦油:<30mg/NM3 硫化物:<2000mg/NM3 。 (8) 钢坯入炉方式:冷装入炉 (9) 炉子单耗:1.26GJ/t(坯)(坯料长度1.8米，双排) 计算底部强度:P=1000G/A[kg/(m2*h) (教材p154) 式中G——炉子的小时产量 A——炉子布料的面积 A=nlL 7- 7 - 7 N??l连续加热炉内钢胚的排数 l——料胚的长度 L——炉子的有效长度 计算炉子额定小时产量G=40×10000/7200=60(t /h ) 查阅教材p154表5-1取炉底强度p=682kg/m*h p=1000G/A[kg/m2 *h] 可求的炉底面积等于A=600 因A=nlL ,取n为双排 L=A/nl=600/2×2000/1000=60m A=B×L B′=A/L=600/60=10m B′等于炉子宽度(理论) 由公式(教材p210)查取C——宽度系数为0.2 B=2l+3C =2×2+3×0.2 =4.6m 所以有0.6的余量，可将坯料双排横放入炉适用 高度选定:查阅资料选定.侧加热高度为3m.上加热高度为5m.炉子全高为6m 2( (查阅教材p251取)CH4=0.4% ，CO =28.6% ，H2=3.1%，CO2=10.5% ，H2S=1.7% ，N2=55.7% 8- 8 - 8 1空气需要量 LO=4.76/100[1/2CO+1/2H2+2CH4+3/2H2S] =10.5413m3/kg Ln=nL0 (取n为1.2 ) 查教材p12 N——空气消耗系数 LN=1.2×10.5413=12.65 m3/kg 2燃烧产物量的计算 V=1/100[CO+H2+3CH4+CO2+2H2S =11.211 m3/kg Vn=V+(n-1)L0 =11.211+(1.2-1)×*10.5413 =13.32 m3/kg 3燃烧产物成份 CO2 ={(CO+CH4+CO2)1/1OO}/Vm*100% =11.911% H2O={(H2+2CH4+H2S+H20)1/00}/Vm*100% =10.38% 9- 9 - 9 SO2={(H2S+SO2)1/100}/Vm*100% =0.0105% N2=(N2*1/100+0.79Ln)/Vm*100% =75.056% O2=0.21(n-1)L0/Vm×100% =3.323% 4燃烧产物密度 由p0={[ (28CO+2H2+16CH4+44CO2+28N2+18+H2O) /1/2240]+1.293Lm}/Vm 经计算得p0=1.334 3(热平衡计算 (查表p165表5-3)得单位燃烧b取2300kj/kg 3煤气低发热值为2200*4.18kj/ m 由b=BQ低/G (p164) b——单位燃料消耗量 G——炉子产量 B——炉子燃烧消耗量 Q底——煤气低发热量 由已知b，Q底，G可得B B=Bg/ Q底 =154×1000×2300/(2200*4.18)*1000 10- 10 - 10 3 =42368 m/h ?热量的收入 1 燃料的化学热 Q=B Q底=42368× 2200*4.18 =3896500kj/h 2 燃料带入的物理热。(因使用煤气可忽略) 3 空气预热带入的物理热 Q3=BnL0C空t空 取C空=1.31447 t空=400 =11506.849×1.2×105412×1.3147×400 =76545305.62(kj/h) 4 金属氧化放出的热量 Q4=5652Ga (查p163 取a=0.02) =5652×154×1000×0.02 =17408160(kj/h) G——炉子产量 A——金属烧损率，一般加热炉中烧损率为a=0.01——0.03 11- 11 - 11 总的热量收入为ΣQ收入= Q底+ Q3+ Q4+0 =461999987.4+0+76545305.62+17408160 =555953453(KJ/H) ?热量的支出 1 金属加热所需的热 Q1′=G(I2-I1) 式中I2， I1——金属在加热开始与热平衡时的热量 Q= G(I2-I1) (查p25 可得C=0.46) =G(C t2-C t1) =114000(0.46×1200-0.46×100) =77924000KJ/H 2 出炉废气带走的热 Q′2=BVC废T废 V——单位燃料燃烧产生的废气量 C废 T废 ——出炉废气的比热和温度 Q′2= BVC废T废 (查p250 得C废=2.3809) =11506.849×13.32×900×2.3809 =328438347.2KJ/H 12- 12 - 12 3燃料的化学不完全燃烧热损失0.5-3% Q′3=RÝN(Qco×pco/100+Qh2p/100......) h2 式中Qco ，Qh2.....——co，h2等可燃烧气体的发热量 取损失为总支出的百分之2.2 Q′3=2.2×?Q支出=123164378KJ/H 4 燃料的机械不完全燃烧损失 Q′4=KBQ(KJ/H) 式中K——燃料由于机械不完全燃烧而损失的系数 对液体燃料及气体燃烧可以忽略，但可以考虑泄露取K=0.03 B——燃料消耗量 B=11506.849×2200*4.18×0.03 =3174509.5kj/h 5 经过炉子砌体的散热损失 Q′5=3.6×(T1-T2)×A/(S1/δ1+S2/δ2....0.06) T1 炉膛内表面温度 ——1200 T2炉子周围大气温度——20 S1 ，S2——建筑材料的厚度 S1=0.25 S2=0.1 δ1，δ2——建筑材料的导热系数 δ1=0.7 δ2=0.3977 13- 13 - 13 0.06——炉壁外表面大气间传热的热阻 A——炉子砌体的散热面积 A=B×L+6×L×2+6×B×2 =8.6×28.9+6×28.9×2+6×8.6×2 =762m2 故可得 Q′5= 3.6×(1200-20)×698/[(0.15/0.8+0.05/0.452+0.06)] =3785964/0.17648+0.119417+0.06 =10568400.8kJ/H Q′6=qAυ(KJ/H) Q——没平方厘米炉门每小时向外辐射的热量 υ——(开启0.3小时则 υ=0.3)取1小时为单位 A——炉孔的面积 (查阅p163的q=38×4018×1000) 故可得 Q′6=38×4.18×1000×6×8.6×1 =8196144kj/h Q′7(查p164表5-2 可得Q7约为总支出热量的0.5%) 所以取Q7=Q/0.8×0.05=20527396.7KJ/H 14- 14 - 14 Q′8为总热量的0——15%，是炉子水冷构件的热量损失 可的Q8=615821907kj/h 其他化学损失: 收支由 Σ=Σ 入出 可得 Q′9=22546584.8KJ/H 列 热 平 衡 表: 热 收 入 Kj/h % 热 支 出 Kj/h % 14 1燃料的化学热 461999987.4 83 1 金属加热所需的热 77924000 59 2燃料带入的物理热 忽 略 0 2 出炉废气带走的热 328438347 13.8 3空气预热带入的物理热 76545305.6 3燃料化学不完全燃烧的损失12316438 2.21 4金属氧化放出的热 17408160 3.2 4燃料机械不完全燃烧的损失13859999 2.3 100 热 收 入 总 和 555953453 5经过炉子砌体的散热损失 10574700 1.9 6炉门及开孔的辐射损失 8196144 0.14 7炉门及开孔溢气的热损失 20527396 0.37 11.1 8 炉子水冷构件的吸热损失 61582190 9.08 9其他热损失 22534236 热 支 出 总 和 555953453 100 第三章 设备的选择 1蓄热式烧嘴 本 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选用北京神雾公司特有的SWX-DF型蓄热式烧嘴，即空气单预热、蜂窝体1 作蓄热体、自带点火装置的蓄热式烧嘴。各个烧嘴能力可调。 供热能力分配如下 15- 15 - 15 均热段 加热II段 加热I段 合计 上 6 6 5 17 烧嘴个数 (每侧) 下 5 5 5 15 上 460 460 460 3烧嘴能力 Nm/h 下 600 600 600 3总供热能力 Nm/h 4700 7420 5300 17420 供热能力比例 % 27% 42.6% 30.4% 100% 2换热器的选择 换热器进口烟气温度为850度，出口烟气温度为400度 Q=cmΔt=1.36×235.4×3.409×(850-250) 6 =38.16×10 (冶金设计手册)。 其喷流式换热器传热系数为50W/m2c(加热炉教材)。 本设计采用两级换热，第一级烟器通口温度设为t1900度，出口温度为650度， 冷风进口温度为tl10，出口温度为tl2320度，第二级烟气进口温度为650度， 出口温度为t3550度，空气进口温度为320度，出口温度为450度。 Δt1-第一级烟气的进出换热器温差。 Δt2-第二级烟气的进出换热器温差。 Δt1= t1-t2/m(t1-tl1)/ t2-tl2 =900-650/m(900/650-320) =250/1=250 Δt2= t2-t3/m(t2-tl2/t3-tl3) =650-550/m(650-320/550-450) =167.5 16- 16 - 16 S1-第一级换热器的面积。 S2-第二级换热器的面积。 S1=1.36×23514×3.409×(850-250)/50×3600×Δt1 96 =27.3×10/5×3.6×2.5×10 2 =607m S2=1.36×23514×3.409×(650-550)/50×3600×167.5 9 6 =10.9×10/5×3.6×1.68×10 3风机的选择 3(1)助燃风机 型号:9-19-16D 全压:15560Pa 风量:38686 m/h 转速 1450rpm 4 烟囱的选 加热炉烟道系统总能量损失为184.9Pa，烟气标准状态流量为qv=6.88/s，烟囱底部的温度为 030320C，烟气的密度为1.28Kg/m,空气温度为30C,试计算烟囱的高度和直径。 烟囱的 抽力应比总的压头损失大30%，保证抽力有一定的裕量，故其抽力为 h抽=184.9×1.30=240.35(Pa) 取烟囱出口流速ω2=3m/s 故烟囱顶部的直径为: 4qv4×6.88 d2===1.71 ,,3.14 32 烟囱底部直径为 : d1=1.5×1.71=2.56(m) 烟囱的平均直径为: d= d1+d2/2=2.56+1.57/2=2.14(m) 17- 17 - 17 烟囱底部气流速度为 : 2 d11=4qv/πd1=1.34(m/s) 烟囱内烟气的平均流速为 : ω=ω1+ω2/2=1.34+3/2=2.17(m/s) 为了求烟囱内烟气温度降落,必须根据式(加热炉教材2-85)估计烟囱高度的近似 值,H=25×1.71=42.75(m),取H=40米. 00烟囱底部温度t1320C,金属烟囱,每米高度的温度降落为3C,则烟囱顶部烟气的温度 为: 0 t2=320-40=280(C) 0烟囱内烟气的平均温度为t=t1+t2/2=320+280/2=300(C) 0在300C时,烟气的密度为: 3 ,烟=,烟×1/1+βt=1.28×1/1+300/273=0.609(kg/m) 0 0在30C时,空气的密度为: 3,, 空=空/1+βt空=1.165(kg/m) 0 烟囱顶部烟气的动压头为: 2, 烟ω2(1+βt)=12.5(pa) 02 烟囱底部烟气的动压头为: 22, 烟ω1(1+βt)=1.28×1.34×(1+320/273)=2.45(pa) 01 烟囱内烟气平均流速下的动压头为: 22, 烟ω1(1+βt)=1.28 ×2.17(1+320/273)=6.56(pa) 0 烟囱内部摩擦阻力造成的压头损失(每米高)为: 18- 18 - 18 2h=(λ/d) ×(烟ω2/2) ×(1+βt)=0.05*6.65/2.14=0.170(pa/m) ,w囱0 所以烟囱的高度为: 22H=h抽+[烟烟ω2×(1+βt)]/( ω2× (1+βt)/2-空-烟)g- h=40m ,,,,0012w囱 所以取烟囱的直径d为2.14m, 烟囱的高度H为40m。 5热炉的基本结构 (1)炉型特点 加热炉炉型为推钢式连续加热炉，炉尾端进料，炉头短滑坡出料。炉长方向分 为加热I段、加热II段和均热段三个供热段，可满足工艺要求的各种温度制度。蓄 热式燃烧器布置在炉子两侧的炉墙上。炉内采用四根纵水管，横水管采用T型支撑。 由于本方采用空气单预热燃烧系统，70%的烟气经蓄热室由引风机抽出，30%的 烟气要由老烟道排出，因此炉尾保留侧排烟烟道。 为减少不必要的炉膛空间，该加热炉炉顶、炉底均为阶梯结构。炉尾设置炉顶 压下、炉底台高段(预热段)以便刚进炉的钢坯充分吸收经老烟道排出的烟气中的 热量。 在均热段与加热II段，加热II段与加热I段之间设置上下隔墙，以便于分段控 制温度和炉膛压力。 (2)炉子主要尺寸 炉子有效长度:30300mm 炉子总长: 30550mm 炉子内宽: 4840mm 炉子外宽: 5988mm (3)炉体钢结构 炉体钢结构为框架结构，由炉顶横梁、炉侧立柱及护炉钢板等组成。整个框架 支撑在混凝土基础上。路体和炉子周围设有必要的走道、平台、梯子及护栏等。 (4)炉体砌筑 本方案炉墙采用复合内衬整体浇注结构。炉顶采用低水泥浇注料整体浇注。炉 19- 19 - 19 底均热段、加热II段最上层用抗渣浇注料整体浇注，下面用耐火砖、轻质耐火砖等 砌筑。加热I段全部用高铝砖、耐火砖、轻质耐火砖等砌筑。 (5) 炉体各部分的耐火材料组成如下: (1) 炉顶 低水泥浇注料 230mm 膨胀珍珠岩混合料 120mm 共计 350mm (2) 炉墙 低水泥浇注料 310mm 轻质粘土砖(NG1.0) 184mm 硅酸钙板(耐温1000:C) 60mm 普通硅酸铝纤维毡 20mm 共计 574mm (3) 炉底 抗渣浇注料(均热段、加热II段)110mm 高铝砖(加热I段) 116mm 粘土砖 340mm 轻质粘土砖(NG1.0) 136mm 红砖 63~441mm (4) 炉底水管包扎(从外到内) 自流快干防爆浇注料 60mm 硅酸铝纤维毯 20mm 共计 80mm (6)炉门 炉子出料端设有出料炉门，炉侧墙设有检修门和炉底清渣门。出料门为自由回 转炉门，侧墙清渣炉门为手动侧开式。检修门平时用耐火砖干砌。 (7)炉底水管 由于该炉双排装料，因此供设4根纵水管，纵水管上焊耐热滑块。在供热段， 纵水管由横水管支承，横水管间距2552mm，每根横水管的中点设立管支承。在预热 20- 20 - 20 段，纵水管由基墙支承。 炉底水管的规格如下: 纵水管:ф133×20 横水管:ф168×20 立 管:ф133×20 6生产工艺制度 一180mm厚钢坯加热工艺制度 1. 加热时间2.25,2.5h，炉温制度: 加?1050,1150? 加??1300? 均热段?1280? 2. 加热时间>2.75h，炉温制度: 加??1100? 加??1280? 均热段?1260? 3. 加热时间<2.25h，炉温制度: 加?1050,1200? 加??1320? 均热段?1300? 二、 加热?200mm厚钢坯，加热时间?2.5h，最高炉温可提高20? 7冷却方式 设汽包位置定于距离炉尾7米的炉顶上。 汽包中心高度:以上部辅件最高点，不超过+8.50米。汽包中心标高初定为6.5米 汽包尺寸:Ф1400×9000 mm 21- 21 - 21 炉底管冷压力1.0~1.5MPa。冷却方式:汽化冷却 汽化冷却系统要求采用低汽包，由软水站供水，供水 附: 汽包压力表 2块 汽包压力变送器 1个 汽包液位变送器 1个 汽包液位玻璃板液位计 2个 安全阀 1个 蒸汽管网调节阀 1个 上水调节阀 1个 放散阀 1个 热水表 2个 蒸汽流量计 1个 8 加热炉平面布置图说明(见附图): 加热炉平面布置图。(3828mm×26900mm) (1) 因装钢辊道和出炉辊道利旧，炉子长度不宜超过31米。 (2) 厂房立柱11#至13#间距为12米，13#立柱外1米为电磁站，无利用窨。 立柱尺寸为:地坪以上:600×2000mm 地下1.4米:1500×2000mm 地下1.8米:2500×3800mm 地下2.3米:5200×4800mm (3) 天车滑轨高度为9.5米，汽包最高点应低于此高度。天车驾驶室靠近装钢辊 道一侧，高度为8米。 (4) 高压水除鳞机紧靠加热炉，所以炉子布置应尽量靠近厂房立柱。 22- 22 - 22 9加热炉主要设备材料表 加热炉筑炉材料表 序规格与性单单重 总重 材料名称 型号 数量 备注 号 能 位 (t) 3 3 1 低水泥浇注料 JR-60 m104.2 2.4t/m250 332 膨胀珍珠岩混 m 17.5 0.6 t/m 10.5 合料 3 锚固砖 LZ-65 块 851 12.25kg/块 10.44 炉墙用 4 锚固砖 LZ-65 块 1940 10.54 kg/块 20.45 炉顶用 335 无石棉硅钙板 1000:C m 17.3 0.2 t/m 3.46 6 轻质粘土砖 NG-1.0 Tz-3 块 33103 1.6 kg/块 53 7 粘土砖 N-2a 多种规格 块 59554 3.5 kg/块 208.5 3 38 抗渣浇注料 MK-1 m8.7 2.4t/m 20.88 3 39 自流快干防暴PN-SF9 m11.18 2.4t/m 26.84 浇注料 10 烧嘴砖 莫来石 块 34 521 kg/块 17.72 高铝质 11 烧嘴砖 莫来石 块 32 544 kg/块 17.41 高铝质 12 PVC膨胀板 T 2 13 高铝砖 LZ-55 块 256 3.9 1.0 314 硅酸铝纤维毯 普通型 m 4.5 0.2 0.9 315 硅酸铝纤维毯 含锆型 m 0.3 0.2 0.06 16 红砖 块 36512 2.3(kg/块) 84 17 硅藻土砖 块 5000 0.65 3.25 合 计 T 729.85 23- 23 - 23 加热炉主要金属材料表 序单单重总重 材料名称 规格与性能 数量 备注 号 位 (kg) (t) 无缝钢管 ,168×20 m 79.2 72.99 5.78 无缝钢管 ,133×20 m 176 55.38 9.75 1 无缝钢管 ,50×3.5 m 16.2 4.01 65 无缝钢管 ,108×10 m 50 24.17 1.21 2炉皮钢板 6mm m 250 47.1 11.76 2 2炉皮钢板 20mm m 56.4 157 8.86 工字钢 36B m 154 65.689 10.12 3 工字钢 10# m 79 11.26 0.893 槽钢 25B m 517 31.335 16.21 4 槽钢 20B m 181 25.777 4.67 耐热滑块 4Cr25Ni20TiRe 块 172 6.36 1.094 耐热滑块 2Cr25Ni20 块 232 6.3 1.5 5 骑卡式耐热 块 156 滑块 锚固钩 ,20 m 257 2.47 0.635 炉墙吊挂 6 锚固钩 ,10 m 1926 0.617 1.188 炉顶吊挂 7 抓钉 个 8000 0.05 0.4 水管包扎 8 清渣炉门、框 套 8 250 2 9 检修炉门、框 套 4 357 1.43 24- 24 - 24 10 清渣炉门 套 8 169 1.352 11 出料炉门 个 325 0.325 12 其它 3 合 计 147.2 蓄热式加热炉燃烧系统主要设备表 序单数单重总重 设备名称 型号 规格与性能 备注 号 位 量 (t) (t) 1 旋塞阀 X43W-10 DN125 个 34 每台配作1个法兰 2 旋塞阀 X43W-10 DN150 个 32 每台配作1个法兰 3 煤气快速切断阀 3Z FIG 120 CV DN100 个 2 4 煤气快速切断阀 3Z FIG 120 CV DN150 个 32 5 空气蝶阀 DN150 个 34 每台配作1个法兰 6 空气蝶阀 DN200 个 32 每台配作1个法兰 7 波纹补偿器 0.25YLTN150x3J DN150 个 34 无法兰 8 波纹补偿器 0.25YLTN200x3J DN200 个 32 无法兰 9 三通换向阀 SWHXF-2.5 DN250 个 32 每台配作3个法兰 10 三通换向阀 SWHXF-1.5 DN150 个 2 每台配作3个法兰 11 橡胶柔性补偿器 RBD900II-350 DN900 个 1 带2个配套法兰 12 引风机 Y9-38No11.2D 风台 1 量:54285~60317 3Nm/h 13 风 压:4462~4570Pa 14 电机:315M-4 15 功率:132KW 316 蓄热式烧嘴 SWD1F-450 460 Nm/h 套 34 317 蓄热式烧嘴 SWD1F-600 600 Nm/h 套 32 18 球阀 Q11F-16C 1/2” 个 68 25- 25 - 25 19 球阀 Q11F-16C 3/4” 个 66 20 球阀 Q11F-16C 1” 个 66 21 不锈钢球阀 Q11F-16P 3/4” 个 66 22 闸阀 Z44W-10 DN200 个 4 每台配作1个法兰 24 旋塞阀 X43W-10 DN50 个 20 每台配作2个法兰 25 旋塞阀 X13W-10 DN15 个 20 26 金属软管 LJRD20EL-1000 DN20 根 132 点火烧嘴用 27 金属软管 LJRD25EL-600 DN25 根 66 点火烧嘴用 28 压缩空气过滤器 DN25 个 1 29 截止阀 J41T-16 DN25 个 2 330 储气罐 1.2m 个 1 31 金属硬密封蝶阀 D343P-1 DN100 个 2 每台配作2个法兰 32 金属硬密封蝶阀 D343P-1 DN150 个 32 每台配作2个法兰 33 止回阀 H41T-16 DN25 个 1 每台配作2个法兰 34 除水器 个 1 蓄热式加热炉燃烧系统主要材料表 序号 设备名称 型号 规格与性能 单数量 单重 总重 备注 位 (kg/m) (t) 1 无缝管 DN100 ,108，4 m 0.46 10.26 0.005 2 无缝管 DN125 ,133，4 m 55.8 12.78 0.713 3 无缝管 DN150 ,159×4.5 m 190.2 17.15 3.26 4 无缝管 DN200 ,219，6 m 275.8 31.54 8.7 5 钢板管 DN250 ,273，3 m 82.8 19.98 1.654 5 钢板管 DN250 ,273，4 m 18.96 26.63 0.505 6 钢板管 DN300 ,325，4 m 0.62 31.77 0.02 7 钢板管 DN400 ,426，5 m 82.8 52.17 4.32 26- 26 - 26 8 钢板管 DN450 ,478，3 m 0.36 35.1 0.013 9 钢板管 DN500 ,529，5 m 101.2 64.87 6.565 10 钢板管 DN500 ,529，3 m 55 38.92 2.141 7 钢板管 DN600 ,630，6 m 48.4 92.64 4.484 7 钢板管 DN600 ,630，4 m 30.6 61.76 1.89 8 钢板管 DN700 ,720，4 m 55 70.64 3.885 8 钢板管 DN700 ,720，6 m 51 106 5.406 9 钢板管 DN800 ,820，6 m 3.6 120.8 0.435 10 钢板管 DN900 ,920，6 m 1 135.6 0.1356 11 钢板管 DN1100 ,1120，6 m 29.3 164.8 4.829 12 镀锌管 DN15~f m DN80 9 经济效益分析如下: (1)降低能耗; (2)降低氧化烧损效益; (3)能提高产量; (4)烟气中有害成份NOx的排放浓度小，环保效益显著。 10蓄热式加热炉应注意的问题 (1) 由于蓄热式燃烧方式使得加热炉的炉压较难控制，必须通过炉型的优化及控 制系统的升级解决炉压控制问题 (2)排烟温度较低，必须注意烟气的露点腐蚀问题。 (3)采用大四通换向阀集中换向，造成燃烧间断时间较长;同时，使得加热炉两侧 不对称布置，造成两侧燃烧间断时间不同，影响加热炉控制水平。 (4)换向过程为自动控制，编制控制程序时应避免向炉内单独供应燃料或空气的情 况发生 27- 27 - 27 28- 28 - 28 结 束 我选的课题是《连续式加热炉》，连续式加热炉在钢厂内普遍使用。在选择这个 课题之前我们虽然学习过加热炉，但要把书上理论搬到实践中来，却感觉到无从下 手，好在有老师以及南钢的技术人员和老工人师傅悉心教导，让我逐渐理清了头绪， 从分析加热炉的工艺性能到现在的编制设计说明书，所以我很感谢这些师长对我的 帮助。 经过这次毕业设计，收获颇丰，感觉最大的收获就是理论和实际相结合的重要性。 感觉到了“纸上得来终觉浅，须知此事要躬行”， 最后再次感谢机械 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 系的老师特别是汪劲松老师和南钢的技术人员对我的悉 心指导和帮助，在以后的工作和学习中我会再接再厉～ 29- 29 - 29 参考文献 加热炉(教材;蔡乔方主编) 冶金工业出版社 钢铁冶金学(刘翼琼等译编) 冶金工业出版社 金属压力加工车间设计(温景林主编) 冶金工业出版社 中国热轧宽带钢轧机及生产技术(中国金属学会热轧板带学术委员会 编著) 冶金工业出版社 中国冶今网 板带材生产原理与工艺(东北大学;王廷溥主编) 冶金工业出版社 轧钢机械(皱家祥主编)冶金工业出版社 30- 30 - 30 31- 31 - 31 毕业设计(毕业论文) 课题名称:加热炉设计 学生名称:胡 修 康 指导老师:汪 劲 松 系 别:机械工程系 专业班级:03 压 加 32- 32 - 32