蓄热式加热炉的设计与应用
蓄热式加热炉减小炉压的研究与应用
通 过 参 考 各 种热 工 参 数 ， 多 次总 结 和 提 炼 ， 提 出如 下 改 进 措 施
（ Ｉ ） 排烟风机采用变频 电机 ， 通过 改变电机频率 ， 以此 改 变 风
机的转速 ， 使 风 机 的 风 压 和 风量 按 比例 发 生 变 化 。 用这 种 方 法 调 节
这 一 问 题 得 到 有 效 改善 。 因此 ， 蓄热 烧 嘴 的合 理 设 计 关 系 到炉 膛 压 力 能 否 正 常 。 以蜂 窝体 作 烧 嘴 蓄 热 体 的设 计 归 纳 为 下 述 几 点 。 １ ． １ 烧 嘴 内腔 横 截 面 积 。 条件 允许 的情 况 下 ． 内腔 横 截 面 积 越 大越好 ， 蓄热体质量大 ， 蓄热 量 就 多 ， 换 向时 间 便 可 延 长 。 １ ． ２烧 嘴 内腔 所 装 蜂 窝体 深度 的选 取 。 烧 嘴 内 腔 所装 蜂 窝 体 深 度 一 般 是 根 据 蜂 窝 体对 气 体 的阻 力 与 烧 嘴 内腔 所 装 蜂 窝 体 的 蓄热 量 两 者 的 综 合 效果 来考 虑 的 。 若 烧 嘴 内 腔横 截 面一 定 时 ， 蜂 窝 体 堆 放 的越 深 ， 所装蜂 窝体的蓄热量越大 ， 排烟温度越 低 ； 同 时 蜂 窝 体 对 气 体 的 阻 力 也越 大
当每 段 供 入 的空 气 、燃 料 燃 烧 后 的 燃 烧 产 物 ，均 能 从 排 烟 管 道 排
一
、
引言
双 蓄 热式 连续 加 热 炉 因具 有 可燃 低 热 值 煤 气 、 加热能力大 （ 特 出 ， 才能 做 到 炉 压 均 衡 ， 易于调节。 然而 ， 由于 各 段 的热 负荷 分 配 不 别 适 宜 于 热装 ） 的优点 ， 在 国 内已 得 到较 为 广 泛 的应 用 。 然而 ， 这 项 样， 炉 膛 内炉 气 的不 均 匀 、 排 烟管道存在流量偏差 等因素 ． 造 成 技 术 在 国 内诸 多连 续 加 热 炉 使 用 中 ， 发 现 存 在 许 多 问题 ， 其 中 之 一 实 际 的 排 烟 量 不一 样 。上 一 段 排 不 出的 烟 气 沿 炉 长 方 向流 向下 一 便是普遍存 在炉压大 。 炉 体 及 炉 口易 冒火 。 炉况较难控 制的通病 。 段， 加 大 了下 段 排 烟 负 荷 ， 使 下段 炉 压 上 升 ． 给 炉 况 正 常 调 节 带 来 在 江 阴 兴 澄钢 铁 有 限公 司蓄 热 式 加 热 炉 的 设 计 与 应 用 中 ．通 过 对 难 度 。 蓄 热 烧 嘴 的 合 理设 计 、 炉 底强 度 的合 理 选 取 、 炉 型 与 排 烟 系 统 的优 化 设 计 ，使 这 一 问题 得 到 了较 有 效 的 解 决 ，获 得 了 良好 的 运 行 效
蓄热式燃烧技术在加热炉中的应用
蓄热式燃烧技术在加热炉中的应用一、引言蓄热式燃烧技术自20世纪90年代从国外引进到国内，被广泛应用于钢铁行业，特别是在轧钢加热炉的应用上，通过不断消化吸收和创新改进，在节能减排方面取得了突出的成效。
高炉煤气作为高炉炼铁的副产品，由于热值低，常规情况下不能形成稳定燃烧，大量多余的高炉煤气不得不直接放散，造成了大气污染和能源浪费。
通过蓄热式燃烧技术的应用，将高炉煤气、助燃空气双蓄热后，能使高炉煤气及空气达到1000℃的高温，从而形成良好的燃烧效果。
该技术在轧钢加热炉上的应用取得了显著效果，将原先放散的高炉煤气变废为宝，降低了钢铁企业的整体能耗，减少了大气污染。
本文结合加热炉的设计工作实际，从烧嘴结构形式、火焰组织、换向阀优化布置等方面，探讨蓄热式燃烧技术在加热炉上的应用。
二、概况大冶某钢铁公司有一台高炉煤气双蓄热式加热炉，由我公司设计建造，于2019年元月建成投产，采用高炉煤气作为燃料，低热值为850×4.18kJ/Nm3，设计产能为120t/h（冷坯），主要钢种有10#，20#，45#，40Cr，Q345B，27SiMn，37Mn5等，钢坯规格主要有：150×150×7000—9000mm、180×220×7000—9000mm。
钢坯出炉温度为1200℃，单位热耗：≤1.3 GJ/t，氧化烧损：≤1％。
在设计中，我们采用的炉型为高炉煤气、空气双蓄热步进式加热炉，进出料方式为侧进侧出，单排布料，炉底水管冷却方式为汽化冷却，炉底步进机构由液压驱动，燃烧控制方式采用了先进的全分散脉冲燃烧控制技术。
三、蓄热式烧嘴的结构形式蓄热式烧嘴是蓄热式燃烧技术核心设备，主要由喷嘴、蓄热室、气室组成。
喷嘴是燃气和助燃空气喷入炉内的通道，也是烟气被吸入蓄热室的入口。
蓄热室内安装有挡砖和蜂窝体，挡砖为多孔的刚玉质砖，安装在靠近喷嘴的前端，对蜂窝体起到稳定和保护的作用。
蜂窝体一般采用刚玉莫来石质材料制成，其比表面积大，是蓄热小球的3-4倍，换热效率高，结构紧凑，受到越来越多用户的青睐和选择。
蓄热式加热炉的工作原理
蓄热式加热炉的工作原理蓄热式加热炉是一种利用热量积蓄和释放的加热设备。
其主要工作原理是通过蓄热材料的吸热和释热过程，实现能源的稳定供应。
蓄热式加热炉由燃烧室、蓄热室和排烟系统等组成。
燃烧室中燃烧燃料产生的高温燃烧气体经过烟道进入蓄热室，与其中的蓄热材料热交换，使其温度升高。
蓄热材料是蓄热式加热炉的关键部件，通常采用高热容量和高热传导性的材料，如陶瓷、耐火材料等。
当燃烧室中的燃料燃烧完毕或加热系统需要热量时，通过调整控制系统，蓄热室中的高温蓄热材料开始释放热能。
蓄热材料的吸热过程是指在燃烧室中，当燃料燃烧产生高温燃烧气体时，蓄热材料吸收燃烧气体中的热能并升温。
蓄热材料内部的微观孔隙结构能够有效地吸附和储存大量的热能，从而使得燃烧室内的高温烟气得到充分利用，提高燃烧效率。
蓄热材料的释热过程是指在燃烧室和加热系统需要热量时，蓄热材料开始释放其储存的热能。
控制系统通过调整燃烧室的气流方向和蓄热材料的温度，确保蓄热材料释放的热能能够有效地传递给加热系统。
蓄热材料的释热过程是一个持续而稳定的过程。
通过合理地设计蓄热室的结构和材料，以及控制系统的精确控制，蓄热式加热炉可以实现能量的高效利用和稳定供应。
蓄热式加热炉相对于传统的加热设备具有一系列的优点。
首先，蓄热式加热炉能够充分利用燃料的热能，提高热利用率。
其次，由于蓄热材料的热容量较大，热能的释放相对稳定，能够实现加热过程的均匀和稳定。
此外，蓄热式加热炉还能够实现节能和减少排放，对环境友好。
总之，蓄热式加热炉通过蓄热材料吸热和释热的过程，实现能量的稳定供应。
其工作原理主要包括燃烧室中烟气与蓄热材料的热交换和蓄热材料的热能释放。
通过合理设计和优化控制系统，蓄热式加热炉能够提高能量利用效率，实现高效、稳定和环保的加热过程。
蓄热式加热炉的工作原理
蓄热式加热炉的工作原理
蓄热式加热炉是一种利用热储存材料的热容和热传导特性来进行加热的设备。
其工作原理如下：
1. 热储存材料：蓄热式加热炉内部放置着一种称为热储存材料的物质。
这种材料具有较高的比热容和热传导率，能够吸收和存储大量的热量。
2. 加热源：蓄热式加热炉内部有一个或多个加热源，常见的有电加热元件、燃气或液体燃料的燃烧器等。
加热源将热量传递给热储存材料。
3. 热能储存：当加热源工作时，热能被传递给热储存材料，材料内部的温度升高，吸收大量热量。
这些热量会在材料中被储存起来，并逐渐释放出来。
4. 热能释放：当需要加热时，蓄热式加热炉关闭加热源，热储存材料开始释放储存的热能。
热能通过热传导或辐射的方式传递给需要加热的物体或空气，使其温度升高。
5. 加热循环：蓄热式加热炉通过循环工作，实现了热能的储存和释放。
加热源在需要加热时提供热量，而在热储存材料释放热能时，加热源则处于关闭状态。
蓄热式加热炉的工作原理可以有效地利用电能或燃料，提供持续稳定的加热效果。
在一定程度上，它也可以实现能源的节约和环境保护。
6蓄热式连续加热炉讲解
蓄热式连续加热炉一、连续加热炉分类连续加热炉是热轧车间应用最普遍的炉子。
钢坯不断由炉温较低的一端（炉尾）装入，以一定的速度向炉温较高一端（炉头）移动，在炉内与炉气反向而行（蓄热式加热炉则不同），当被加热后钢坯达到所需要求温度时，便不断从炉内送出。
在炉子稳定的工作的条件下，一般炉气沿着炉膛长度方向由炉头向炉尾流动，沿流动方向炉膛温度和炉气温度逐渐降低，但炉内各点的温度基本上不随时间而变化。
加热炉中的热工过程将直接影响到整个热加工生产过程，直至影响到产品的质量，所以对连续加热炉的产量、加热质量和燃耗等技术经济指标都有一定的要求，为了实现炉子的技术经济指标，就要求炉子有合理的结构、合理的加热工艺和合理的操作制度。
尤其是炉子结构，他是保证炉子高产、优质、低燃耗的先决条件。
连续加热炉包括所有连续运料的加热炉，如推钢式炉、步进式炉、链带式、辊底炉、环形炉。
从结构、热工制度等方面看，连续加热炉可按下例进行分类。
按温度制度可分为：两段式、三段式和强化加热式。
按所用燃料种类可分为：使用固体燃料、使用重油的、使用气体燃料、使用混合燃料的。
按空气和煤气的预热方式可分为：换热式、蓄热式。
按出料方式可分为：端出料的和侧出料的。
按钢料在炉内运动的方式可分为：推钢式连续加热炉、步进式连续加热炉等。
1炉宽根据钢坯长度确定：单排料B=l+2c双排料B=2l+3c三排料B=3l+4c式中l——钢坯长度，m,C——料排间及料排与炉墙的空隙，一般取c=0.15--0.30m 。
2炉长炉长的长度分为全场和有效长度两个概念，有效长度是钢坯在炉膛内所占长度，而全长还包括了从出钢口到端墙的一段距离。
炉子有效长度根据总加热能力计算出来，公式为：L效=Gbt/ng式中G——炉子的生产能力，kg/hb——每根钢坯宽度，m；t——加热时间，h；n——柸料的排数；g——每根钢坯的重量，kg;三段式连续加热炉各段长度的比例分配大致如下：均热段15%--25%预热段25%--40%加热段25%--40%多点供热的炉子，之中加热段较长，约占整个有效长的50%--70%，预热段很短。
蓄热式加热炉自动化控制与应用
正常、 仪表气源压力正常、 冷却水压力正常、 电气 系统正常等条件满足要求后 ， 才允许开炉 ； 当开炉
条件的任何一条不满足时 ， 发出停炉信号 ， 系统 自 锁 。在 紧 急情况 下也 可 以人为手 动停 炉 。 在整个系统控制过程中 ， 分为两种方式 ：手 动控制和 自动控制。当系统处于手动控制时，可 由操作者人为调节空煤气流量来控制炉温。当系 统处于 自动控制时 ，不需要操作者操作 ，而是按
Ｙｕ Ｄｅ ｇ ｅ ｎｋ
（ ｈ ｎ ｈ ｉ ａ ｒ ｎ ｉ ｎ ｎ ｎ ｒｙＳ ｉ ｃ Ｓ ａ ｇ ａ Ｃ ｄｅＥ ｖ ｏ ｍｅｔ ｅｇ ｃ ｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ，Ｌ ｄ ） ｒ Ｅ ｅ ｅｈ ｏｏ ｙＣ ． ｔ ．
Ａｂｔａ ｔ Ｔｈ ｏｓｉ ｔ ｎ ｐ ｎ ｉｌ ｎ ｐ ｌ ａｉｎ ｄｆｃ ｏ ｈ ｕｏ ｔ ｏ ｔｏ ｙｔ￣ ｒ — ｓ ｃ ｒ ｅｏｎ ｔ ｕｉ ， ｒ ｃｐｅａ ｄ ａ ｐｉ ｔ ｅ￣ ｆｔｅａ ｔｍａｉ ｏｎ ｒｌ ｓｅｎ ａｅｉ ｔ ｏ ｉ ｃ ｏ ｃ ｓ ｎ ｔｏ ｕ ｅｌ ｒ ｆ ｎ ｒｇ ｎ ｒ ｔ ｅｈ ａｉｇｆｒａ ｅｉ ｈ ｔ ｒ ｒ ｆＸｉｇ ａ ｉ ＆ ｓｅｌｃｍｐ — ｒｄ ｃｔ ｂ ｅ ｙｏ ｅ ｅ ｅａｉ ｅｔ ｕ ｎ ｃ ｔ ｅ４ｈ ｗｉ ｗｏｋ ｏ ｎ ｔｉｍｎ ｉ ｌ ｖ ｎ ｎ ｅ ｔｅ ｏ ａ ｎ ，ｃ ｍｂｎｎ ｔ ｈ ｕｏ ｔ ￣ｉｎｎ ｉ ｓ ｙ ｏ ｉｉｇｗｉ ｔｅａ ｔｍ ｉ ｄ ｇ ｉｇ ｃ ｃ ． ｈ ａ ｃ ｒ
此时近似为比例调节 。为克服被控制对象的延迟 及惯性 ，采用炉温预测信号为主反馈信号，预测 炉温的变化方向和大小 ，实现超前调节 ， 使系统
蓄热式加热炉工作原理
蓄热式加热炉工作原理
蓄热式加热炉是一种常用于工业生产中的加热设备，它利用燃料进行加热，然后将热能储存在炉体中，通过储热材料的热容和热导率，将热能储存起来，待需要加热时释放出来。
其工作原理主要包括燃烧加热、热能储存和热能释放三个过程。
首先，燃烧加热是蓄热式加热炉的起始阶段。
在工作开始时，燃料被点燃，产生高温火焰，通过燃烧释放出大量热能。
这些热能会被传导到炉体内的蓄热材料上，使蓄热材料的温度逐渐升高。
在这一过程中，燃烧产生的废气通过烟道排出，以保持炉内的燃烧环境。
其次，热能储存是蓄热式加热炉的关键环节。
蓄热材料通常采用高热容和高热导率的材料，如陶瓷、石墨、金属等。
这些材料能够迅速吸收并储存热能，使得炉体内部温度持续升高。
在燃烧结束后，蓄热材料会保持高温状态，继续释放热能，实现能量的延续利用。
最后，热能释放是蓄热式加热炉的最终阶段。
当需要加热物体时，炉体内的蓄热材料会释放储存的热能，将其传导给待加热的物
体，使其温度迅速升高。
这样，蓄热式加热炉就能够实现对物体的
高效加热，提高生产效率。
总的来说，蓄热式加热炉通过燃烧加热、热能储存和热能释放
三个过程，实现了能量的高效利用。
它在工业生产中具有广泛的应用，能够满足不同物体的加热需求，提高生产效率，降低能源消耗。
因此，深入了解蓄热式加热炉的工作原理，对于工业生产具有重要
意义。
蓄热式加热炉工作原理
蓄热式加热炉工作原理蓄热式加热炉是一种利用热能储存技术进行加热的设备，其工作原理是利用热能储存材料在低温条件下吸收热能，然后在需要加热时释放储存的热能，从而实现加热的目的。
蓄热式加热炉广泛应用于工业生产中的热处理、烧结、热解等领域，具有节能、环保、高效的特点。
蓄热式加热炉的工作原理主要包括热能吸收、储存和释放三个过程。
首先是热能吸收过程，当加热炉处于工作状态时，热能储存材料开始吸收热能。
这些热能储存材料通常是高热容量的材料，如陶瓷、石墨等，能够在低温条件下有效地吸收热能。
其次是热能储存过程，一旦热能储存材料吸收了足够的热能，它们就会将热能储存在自身的结构中，形成热能储存状态。
在这个过程中，热能储存材料的温度会升高，但并不会立即释放热能。
最后是热能释放过程，当需要加热时，加热炉会通过控制系统使热能储存材料释放储存的热能，从而实现加热的目的。
这种释放热能的过程通常会持续一段时间，使加热炉能够稳定地提供热能。
蓄热式加热炉的工作原理使其具有许多优点。
首先，它能够充分利用低温热能，将其转化为高温热能，从而提高能源利用率。
其次，由于热能储存材料能够稳定地释放热能，加热过程更加稳定，可以减少能源浪费。
此外，蓄热式加热炉还具有较高的加热效率和较低的排放，能够满足环保要求。
因此，蓄热式加热炉在工业生产中得到了广泛的应用。
在实际应用中，蓄热式加热炉的工作原理还需要与控制系统相结合，以实现精确的温度控制和加热过程的自动化。
控制系统可以根据加热需求调节热能储存材料的释放速度，从而实现加热过程的精确控制。
同时，控制系统还可以监测加热炉的工作状态，保证其安全稳定地运行。
总之，蓄热式加热炉通过热能储存技术实现了低温热能向高温热能的转化，其工作原理包括热能吸收、储存和释放三个过程。
蓄热式加热炉具有节能、环保、高效的特点，在工业生产中得到了广泛的应用。
通过与控制系统相结合，蓄热式加热炉能够实现精确的温度控制和自动化加热过程，为工业生产提供了可靠的加热设备。
蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析
管理及其他M anagement and other 蓄热式加热炉的蓄热燃烧技术应用及操作优化探析高 阳摘要：当前许多钢厂的轧钢产线加热炉仍使用的是三段式步进蓄热加热炉，与其他类型加热炉相比，三段式步进蓄热加热炉具有加热均匀，温度可控，余热可回收，废气排放量低、燃料选择面广等优点，适合高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、天然气等各种燃料，并且可以有效利用本厂产生的高炉煤气、焦炉煤气或者转炉煤气等作为燃料，既保证了加热质量，有效降低钢坯的氧化烧损，又实现了节能减排，降本创效，受到了国内许多钢厂的青睐。
本文主要介绍了蓄热式加热炉及蓄热燃烧技术的原理，并简述了蓄热式加热炉蓄热燃烧技术在河钢张宣科技型材作业区的应用效果及操作优化相关情况。
蓄热式加热炉及其蓄热燃烧技术的广泛应用不仅仅给大多数钢铁企业带来了巨大的经济效益，更重要的是其技术的应用在节能环保方面也起到了巨大的作用。
关键词：蓄热式加热炉；蓄热燃烧；蓄热体；技术应用；节能；环保；操作优化1 概述河钢张宣科技型材作业区设计产能为70万吨/年，生产钢种为碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金钢等，为适应轧线工艺和燃气条件的要求、提高钢坯加热质量、降低钢坯氧化烧损及控制脱碳，河钢张宣科技型材作业区选用的是三段式步进梁式蓄热加热炉，自投产以来，本加热炉生产运行安全稳定，有效利用了本单位炼钢厂产生的转炉煤气，加热质量指标优良，生产运行成本低，节能环保，但是在实际操作使用管理当中仍然存在一些例如操作不当、管理不到位问题，这些问题的存在直接影响了加热炉的炉况寿命、经济指标、节能降耗和使用效率。
下面就以上问题重点对蓄热式加热炉、蓄热燃烧技术应用和操作优化及节能环保进行探析。
2 蓄热式加热炉首先，对蓄热式加热炉进行一个简单的介绍，蓄热式加热炉主要由加热炉炉体本身、换向系统、蓄热室蓄热体、供风系统、燃料、汽化冷却、液压润滑和排烟及各种管路等系统构成。
实质上就是蓄热式换热器与常规加热炉的结合体。
杭钢热带蓄热式加热炉的设计与应用
下 ，通过上料跨接入老烟囱。
控 ，通过检测炉温来对每一供热点的空气 、煤气流
炉子采用低位汽化冷却 ，汽包置于炉顶平台 量进行 自动调节控制。炉子 总供热能力按 １３０％
上。炉子设独立的操作仪表房和软水站。
配置 ，各段都有调控余地，便于不同钢种实行不同
（２）炉型结 构 与炉 子 主要尺 寸
１ 前 言
杭钢热带厂原有推钢式加热炉一座 ，燃料为 混合煤气 ，及 与高炉煤气混合物 。炉子有效 长 ２９１８２ｍｍ，４５００ｍｍ 长 的坯料单 排 布置 ，炉 子设计产量 ６０ｔ／ｈ，经几次局部改造并配合热送 热装 ，才勉强满足 ５０万吨／年的生产需要。根据 “十五”规划 ，热 带厂 能力定位 为 ７０万 吨／年， 而且烧 成本太高 ，经全厂煤气平衡 ，高炉煤 气有富余 ，因此确定对 热带厂加热炉进行 改造 ， 用高炉煤气作燃料 ，采用蓄热式燃烧技术 ，高炉 煤气与助燃风双预热。此项技术已成熟应用于国 内多家钢厂 ，而我们厂也有混合煤气双预热的蓄 热式加热炉 ，自行设计并施工且一直在正常生产 的成功经验 ，因此完全可以在热带加热炉再次应 用此项 技术 。
置空 、煤气分气包。引风机房靠 近老烟囱，老烟 气压力 ：￣４０００Ｐａ；０冷却水压力 ：０．２ＭＰａ；＠冷
囱经适当处理后可利 旧，烟气经引风机引入老烟 却水消耗量 ：～４５ｔ／ｈ。
囱再 高 空排放 。
（４） 炉子供 热 系统
炉尾设置 副烟道 ，烟管利 用老 烟道置于 地
全炉设 ３Байду номын сангаас单独 的供热点 ，各供热点独立调
的烟气基本在本段外排 ，因此这种各供热段 的相
摘 要 简述了杭钢热带厂加热炉应用蓄热式燃烧技术的设计思想，投产后取得的成效。 关键词 轧钢加热炉 蓄热式燃烧 设计
蓄热式加热炉(教学参考)
蓄热式加热炉一、蓄热式加热炉的分类和特点：1、分类蓄热式加热炉按预热介质种类分为如下两种方式：同时预热空气和煤气式和空气单预热方式。
按结构型式来分，则蓄热式加热炉分为烧嘴式和通道式。
其中烧嘴式又分为全分散换向和群组换向两种；通道式也可分为单通道和双通道两种方式。
按运料方式来分，蓄热式加热炉分为推钢式和步进式。
全分散换向烧嘴式蓄热式加热炉能够实现单个烧嘴自动控制，与常规加热炉操作类似，能够满足各钢种对炉温的不同要求，实现炉温的灵活控制；群组换向蓄热式加热炉一般将某一段的烧嘴作为一个整体进行集中控制，这种控制方式能够实现各段炉温的灵活控制，也能满足大多数钢种对炉温的不同要求；通道式蓄热式加热炉一般是全通道整体控制，不能实现炉温的灵活调整，只能满足少数钢种（如普碳钢）的加热要求，而不能满足大多数钢种（如合金钢）加热的需求。
2、蓄热式加热炉的优点蓄热式加热炉有如下优点：①能将空气、煤气预热到800~1000℃的高温，有利于低热值燃料的利用；②充分利用烟气余热，节约燃料；③排烟温度低，氮氧化物含量少，环境污染少；④每对烧嘴交替燃烧，炉内温度均匀，可提高钢坯加热质量。
二、蓄热式加热炉燃烧系统简介1、蓄热式加热炉的蓄热体蓄热式加热炉的蓄热体有两种型式，一种是陶瓷小球，另一种是陶瓷蜂窝体。
蜂窝体单位体积的换热面积大，在相同条件下，蜂窝体的传热能力是陶瓷小球的4～5倍。
同样换热能力时，蜂窝状蓄热体的体积只需陶瓷小球蓄热体1/3～1/4。
采用蜂窝体的烧嘴结构紧凑轻巧。
蜂窝体体内气流通道是直通道，而陶瓷小球蓄热体的通道是迷宫式的，因此蜂窝体的阻力较小，陶瓷小球蓄热体阻力较大，前者仅为后者的1/3左右。
蜂窝体壁薄，仅为0.5～1.2mm，透热深度小，蓄热放热速度快，换向时间仅需40～80秒，换向时间短，被预热介质的平均温度高，热回收效率高。
由于换向时间短，因此换热周期内的炉温波动小，有利于炉温和钢坯加热温度的控制。
蜂窝体内部是直通道，在高速气流的正吹反吹的频繁作用下，通道不容易积灰和堵塞。
蓄热式加热炉的工作原理
蓄热式加热炉的工作原理1 蓄热式加热炉的理论基础蓄热式燃烧技术，19世纪中期就开始用于高炉热风炉、平炉、焦炉、玻璃熔炉等规模大且温度高的炉子。
其原理是采用蓄热室余热回收装置，交替切换烟气和空气，使之流经蓄热体，达到在最大程度上回收高温烟气的显热，提高助燃空气温度的效果。
但传统的蓄热室采用格子砖作蓄热体，传热效率低，蓄热室体积庞大，换向周期长，限制了它在其他工业炉上的应用。
新型蓄热室，采用陶瓷小球或蜂窝体作蓄热体，其比表面积高达200～1000m2/m3，比老式的格子砖大几十倍至几百倍，因此极大地提高了传热系数，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，使换向时间大为缩短，传统蓄热室的换向时间一般为20～30min，而新型蓄热室的换向时间仅为0.5～3min。
新型蓄热室传热效率高和换向时间短，带来的效果是排烟温度低（200℃以下），被预热介质的预热温度高（只比炉温低100～150℃）。
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到85%以上，热回收率达80%以上。
2 蓄热式加热炉的工作原理宣钢二高线步进梁蓄热式加热炉是将助燃空气和高炉煤气经换向系统后经各自的管道送至炉子左侧各自的蓄热式燃烧器，自下而上流经其中的蓄热体，分别被预热到950℃以上，然后通过各自的喷口喷入炉膛，燃烧后产生高温火焰加热炉内钢坯，火焰温度较同种煤气做燃料的常规加热炉高400～500℃,90%以上的热量被蓄热体回收，最后以150℃以下的温度排放到大气中，比常规加热炉节能30%～50%。
同时，高温烟气进入右侧通道，在蓄热室进行热交换，将大部分余热留给蓄热体后，烟温降到150℃左右进入换向机构，然后经排烟机排入大气。
几分钟后控制系统发出指令，换向机构动作，空气、高炉煤气、烟气同时换向将系统变为下一个状态，此时空气和高炉煤气从右侧喷口喷出并混合燃烧，左侧喷口作为烟道，在排烟机的作用下，高温烟气通过蓄热体后排出，一个换向周期完成。
蓄热式加热炉工作原理
蓄热式加热炉工作原理
蓄热式加热炉是一种常见的加热设备，它利用蓄热材料的热量来加热物体。
其
工作原理主要包括热量的吸收、储存和释放三个过程。
首先，蓄热式加热炉通过外部热源向蓄热材料提供热量，蓄热材料吸收热量后
温度上升，将热量储存起来。
蓄热材料通常采用高热容量的材料，如陶瓷、石墨等，能够有效地吸收和储存热量。
其次，当需要加热物体时，蓄热材料释放储存的热量，将其传递给待加热物体。
这一过程可以通过调节蓄热材料的温度和表面积来控制加热炉的加热效果，从而实现对物体的精准加热。
最后，蓄热式加热炉还可以通过再次吸收外部热源的热量，重新充实蓄热材料
的热量储备，实现循环加热的目的。
蓄热式加热炉工作原理的优势在于其能够高效地利用热能资源，实现能量的储
存和再利用，降低能源消耗。
同时，由于蓄热材料的热容量较大，加热过程中温度变化较缓和，可以实现对物体的均匀加热，避免热量不均匀导致的损坏。
总的来说，蓄热式加热炉工作原理简单而高效，能够满足各种加热需求，是一
种非常实用的加热设备。
在未来的发展中，随着材料科学和加热技术的不断进步，蓄热式加热炉将会有更广泛的应用前景。
蓄热式加热炉工作原理
蓄热式加热炉工作原理
蓄热式加热炉是一种利用石墨材料进行加热的设备，其工作原理主要包括蓄热、加热和传热三个过程。
首先，让我们来详细了解一下蓄热式加热炉的工作原理。
蓄热式加热炉的工作原理首先涉及到蓄热材料的选择。
通常情况下，蓄热式加
热炉采用石墨作为蓄热材料，因为石墨具有良好的导热性能和高温稳定性，能够承受高温条件下的加热和冷却循环。
在加热炉开始工作时，首先需要将蓄热材料进行加热，这样可以将热量储存在蓄热材料中，以备后续加热物体时使用。
当需要加热物体时，蓄热式加热炉会将蓄热材料中储存的热量释放出来，通过
传热的方式将热量传递给待加热的物体。
这样就实现了对物体的加热。
蓄热式加热炉通过控制蓄热材料的加热和释放热量的过程，可以实现对物体的精确加热控制，满足不同加热需求。
在整个加热过程中，蓄热式加热炉需要保持对蓄热材料和加热物体的温度控制，以确保加热效果和安全性。
同时，蓄热式加热炉还需要考虑能源利用效率和设备的稳定性，以提高加热效率和延长设备的使用寿命。
总的来说，蓄热式加热炉的工作原理是基于蓄热材料的加热和释放热量，通过
传热的方式实现对物体的加热。
这种工作原理使得蓄热式加热炉在工业生产中得到广泛应用，能够满足不同物体的精确加热需求，具有较高的加热效率和稳定性。
在使用蓄热式加热炉时，需要根据具体的加热需求和物体特性选择合适的蓄热
材料和加热参数，以确保加热效果和设备安全稳定运行。
同时，定期对蓄热式加热炉进行维护和保养，延长设备的使用寿命，保证加热效率和生产质量。
蓄热式加热炉实际应用浅析
（ ）蓄热箱全部采用分立布置 １
五座 蓄热式 加热 炉空气 、煤 气 蓄热箱 全部采
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蓄 热 式 加热 炉 实 际应 用浅 析
苏广 江
郑 东升
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蓄热式加热炉设计及运行简析
机械化工255蓄热式加热炉设计及运行简析王 帅1，毕仕辉2（1.鞍钢集团工程技术有限公司，辽宁 鞍山 114000；2.中钢集团热能鞍山研究院有限公司，辽宁 鞍山 114000）摘要：从氧化烧损率、炉压、密封性、钢坯黑印、烧嘴形式等方面介绍了蓄热推钢加热炉的设计特点，对工程建设改造前后的设备运行情况对比分析。
根据加热炉投产后使用情况表明，加热炉的整体设计合理，运行情况较为理想，各项指标均达到要求。
关键词：推钢加热炉；蓄热式；炉压；氧化烧损；密封性；钢坯黑印鞍钢某厂蓄热式加热炉改造工程按期完成，解决了炉体冒火、CO 超标报警、高能耗、烧钢质量差等一系列问题。
加热炉投产至今，设备运行情况良好，钢坯黑印影响消除，钢坯加热均匀性得以提高，煤气单耗降低至0.70GJ/t（额定产量），氧化烧损率降低，达到了预期效果。
1 加热炉主要技术性能 该推钢式、空煤气双蓄热式连续加热炉生产规模为550万t/a，用于轧前方坯加热，能实现冷装和热装。
加热炉的设计遵循高产、优质、低耗、无公害以及生产操作自动化的工艺要求[1]，旨在消除原有加热炉生产缺陷，挖掘蓄热式加热炉节能低耗等优势。
2 加热炉改造关键技术与探讨 2.1 氧化烧损率 改造前，通过对现场氧化铁皮取样分析得到氧化烧损率为1.213%，高出设计值（0-1%），同时也高于行业值（0.6-1.1%）[2]。
以上问题主要从以下两方面入手。
在保证燃烧效率的情况下，降低空气过剩系数，减少通入的空气量。
参与燃烧反应的空煤气按一定比例通入到炉膛中，由于有大量煤气泄露到烟道中，造成实际参与燃烧的煤气量减少，大量空气过剩，过剩空气中的氧气和钢坯表面反应，增大了氧化烧损量。
本改造通过理论计算与实际调试校核，适度降低空气过剩系数。
优化设计烧嘴，达到空燃比最佳值，准确控制炉膛内气氛，保证空、煤气的充分混合燃烧。
合理把握加热温度和加热时间两大要素，强化高温加热，减少待温及钢坯在高温区停滞时间。
蓄热式加热炉
蓄热式加热炉、蓄热式加热炉的分类和特点：1、分类蓄热式加热炉按预热介质种类分为如下两种方式：同时预热空热方式。
按结构型式来分，则蓄热式加热炉分为烧嘴式和通道式。
其中向和群组换向两种；通道式也可分为单通道和双通道两种方式按运料方式来分，蓄热式加热炉分为推钢式和步进式。
全分散换向烧嘴式蓄热式加热炉能够实现单个烧嘴自动控制，能够满足各钢种对炉温的不同要求，实现炉温的灵活控制；群组换向蓄热式加热炉一般将某一段的烧嘴作为一个整体进行集中控制，这种控制方式能够实现各段炉温的灵活控制，也能满足大多数钢种对炉温的不同要求；通道式蓄热式加热炉一般是全通道整体控制，不能实现炉温的灵活调整，只能满足少数钢种（如普碳钢）的加热要求，而不能满足大多数钢种（如合金钢）加热的需求。
2、蓄热式加热炉的优点蓄热式加热炉有如下优点：①能将空气、煤气预热②充分利用烟气余热，③排烟温度低，氮氧化④每对烧嘴交替燃烧，到800~1000C的高温，有利于低热值燃料的利用; 节约燃料；物含量少，环境污染少; 炉内温度均匀，可提高钢坯加热质量。
二、蓄热式加热炉燃烧系统简介1、蓄热式加热炉的蓄热体蓄热式加热炉的蓄热体有两种型式，一种是陶瓷小球，另一种是陶瓷蜂窝体。
蜂窝体单位体积的换热面积大，在相同条件下，蜂窝体的传热能力是陶瓷小球的4〜5倍。
同样换热能力时，蜂窝状蓄热体的体积只需陶瓷小球蓄热体1/3〜1/4。
采用蜂窝体的烧嘴结构紧凑轻巧。
蜂窝体体内气流通道是直通道，而陶瓷小球蓄热体的通道是迷宫式的，因此蜂窝体的阻力较小，陶瓷小球蓄热体阻力较大，前者仅为后者的1/3 左右。
蜂窝体壁薄，仅为0.5〜1.2mm,透热深度小，蓄热放热速度快，换向时间仅需40〜80 秒，换向时间短，被预热介质的平均温度高，热回收效率高。
气和煤气式和空气单预烧嘴式又分为全分散换与常规加热炉操作类似，由于换向时间短，因此换热周期内的炉温波动小，有利于炉温和钢坯加热温度的控制。
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收稿日期:2002-11-22陈冰(1966～ ),高工;310022 浙江省杭州市。
蓄热式加热炉的设计与应用陈 冰(杭钢集团浙江省工业设计研究院) 刘兴明(新抚顺钢铁公司)摘 要 简述了杭钢中轧厂加热炉应用蓄热式燃烧技术进行改造的设计思想,投产后取得的成效及存在的问题。
关键词 轧钢加热炉 蓄热燃烧 双预热 单对烧嘴换向DESIGN OF ST ORE D 2HEAT T YPE HEATINGFURNACE AN D ITS APPL ICATIONChen Bing(Industrial Design and Research Institute of Hangzhou Iron and Steel Grou p Co 1)Liu Xingmin(Fushun New Iron and Steel Co 1,Ltd )Abstract Based on the technology of heat 2stored combustion ,the paper briefly introduce the recon 2struction ideas of heating furnace ,effect and some existing problems after the technologies being ap 2plied.K eyw ords heating furnace of steel rolling stored 2heat combustion double preheating twain burner reversing1 前言杭钢中轧厂原有2座推钢式加热炉,有效长32566mm ,内宽3612mm ,设计产量50t/h ,实际单耗约115G J /t 。
随着生产的发展,炉子能力日益显示出不足,特别是由于燃料紧张,公司希望能把目前使用的混合煤气热值降下来,多掺入些高炉煤气,再通过加热炉改造应用新技术、新工艺使能源重新平衡,因此在2000年8月,提出了中轧厂加热炉改造这一工作思路,并且希望能应用蓄热式燃烧技术。
2 蓄热式燃烧形式的选择我们首先对国内应用蓄热式燃烧技术的轧钢厂进行了实地考察,当时这种轧钢加热炉都采用把蓄热体置于炉墙体内的通道式布置,炉子分两段供热。
我们认为如把这种形式的加热炉直接引进,存在如下一些问题:(1)由于该厂合金钢与低合金钢所占比例较大,因此要求加热炉分段明确、调控灵活,能实现多种加热制度。
两段供热的通道式炉显然满足不了该要求。
(2)通道式炉不可能对每个空、煤气喷口的气体流量进行调控,炉内各区域空燃比不合理。
虽说高温煤气燃烧速度很快,但由于集中换向,炉气在炉内停留时间短,造成不完全燃烧的可能性较大。
这由该种形式加热炉过高的燃耗可得到佐证。
(3)蓄热体及空、煤气通道于墙体内的布7222卷3期200315 冶 金 能 源置,不利于长期安全稳定地组织生产。
那怕采用特殊材料特殊施工工艺,由于耐火材料有膨胀或收缩,墙体缝隙或气孔总是存在的,影响炉体寿命。
(4)由于采用集中换向,不但换向动作时间长,影响炉子能力,而且在煤气预热情况下,煤气浪费很大。
(5)集中换向使炉压波动大,炉子工况不稳定。
(6)由于炉墙上不能像常规炉那样留设人孔及侧开门,设备检修及日常生产维护不方便。
(7)蓄热体采用陶瓷小球、易堵、易板结、阻损大,风机要求更高的输出功率。
(8)老厂改造,不可能把基础挖得很深,因此现场环境也不允许引进这样一台加热炉。
综合上述原因,在2000年9月,我们提出把蓄热体与烧嘴做成一体化这一思路,选择一种全新的蓄热式燃烧形式,并着手开始这方面研究。
在2001年4月完成了第一份加热炉技术设计。
由于该厂混合煤气是高、焦、转三混气,含焦油量及含尘量大,因此在该设计中,我们选择的是空气单预热,蜂窝体作蓄热体, 1分钟换向周期,蓄热体与烧嘴一体化这样一种形式。
在此情况下,理论上该炉子吨钢燃耗的极限值约为1125G J,而同样条件下采用常规燃烧器,该加热炉可达到的吨钢燃耗极限值约为1119G J,也就是说,针对该厂情况,空气单预热,采用蓄热式燃烧技术并不节能,必须采用空、煤气双预热。
通过广泛的考察研究,并与多家推广应用蓄热式燃烧技术的公司接触后,我们确信混合煤气可以采用双预热的蓄热式燃烧技术。
在2001年9月,公司通过了我院的中轧加热炉改造技术方案,而且决定以招标形式,确定合作伙伴,共同开发燃烧设备,合作设计加热炉控制系统,并提供燃烧器与换向阀实物。
鞍山热能研究院以其雄厚实力最终中标。
3 加热炉改造方案及技术特点新加热炉要与中轧厂最终实现80万吨材年产量相匹配,要生产合金钢、低合金钢,当煤气热值降至(1800～1900)×41185kJ/m3仍能正常生产,要充分降低能耗,减少氧化烧损,而且要在现有厂房内布置,在不影响原炉子正常生产情况下施工,因此设计难度很大,炉子的一些主要参数,炉体结构等,都要由此综合考虑。
311 加热炉主要技术性能(1)加热钢种:普碳钢、优碳钢、合结钢、弹簧钢、轴承钢等。
(2)坯料规格:1502×2800～3300,160×200×2800～3300,2002×2800～3300, 2202×2800～3300,240×280×3000。
(3)加热温度:1100～1250℃,断面温差不大于50℃。
(4)炉子产量:正常130t/h,最大150t/ h。
(5)燃料种类及热值:高、焦、转三混气,近期热值2350×41185kJ/m3,远期考虑1800～1900×41185kJ/m3。
(6)吨坯单位热耗:额定条件下111G J/ t。
(7)钢压炉底强度:额定条件下652kg/ (m2・h)。
312 炉子主要尺寸有效长:33234mm,砌体总长: 33988mm。
炉膛内宽:7080mm,砌体总宽: 8140mm。
上炉膛高度:1400mm,下炉膛高度: 1800mm。
313 炉型结构蓄热式炉与传统炉相比,炉型结构的不同之处在于炉子是多个室式炉的组合,供热点沿全炉长布置,因此具备沿炉长方向温度可调的82冶 金 能 源 22卷3期200315条件,同时由于管线复杂,一段内只能设一点供热调控,这也要求炉子多段化。
本方案考虑炉子分四段,相应配以4点供热,段与段之间为保证其独立性,上、下炉膛均设中间隔墙。
炉子仍为推钢式,坯料端进,悬臂辊侧出;双排料,炉内布置4根纵炉筋管,炉底管采用低位汽包汽化冷却。
314 炉子供热系统设置设4个单独控制的供热点,即每段一点调控,通过检测炉温来对每段之空、煤气流量进行自动检测与调节。
炉子采用一台风机集中供风,配备了52只蓄热式烧嘴,总供热能力按130%考虑,上下供热能力按40∶60设置。
空气系数控制在1105之内,空燃比通过热值仪确定。
蓄热式烧嘴采用空、煤气双预热,蜂窝体作蓄热体(煤气喷头近钢坯布置),单对烧嘴换向。
在每个烧嘴的空、煤气支管上,均设有手动调节蝶阀,以调节单个烧嘴能力。
每个烧嘴的排烟支管上,均设有硬密封蝶阀,可用来调节单个喷头的排烟能力,也可用于检修时切断与烟路联系。
空气侧换向阀用三通阀,煤气侧用2只快切阀组合,因此系统设置上可保证任意2只烧嘴配对换向。
蓄热体用量上,考虑1分钟换向周期。
另外,在炉子出料端,布置了3只点火烧嘴。
315 炉子排烟系统设置炉子排烟系统管路布置,实际上是供热系统管路布置的逆向配制,通过空气与煤气侧蓄热体的烟气由2台引风机分别引出,在引风机后合并成一路通出厂房顶。
在每个供热段的空、煤气侧排烟总支管上,均设有调节阀以调节炉压。
由于排烟温度在150℃左右,大烟管内均刷防腐涂料以防低温烟气腐蚀。
烟管外包扎保温。
316 热工检测仪表与控制系统加热炉设置完备的温度、压力、流量、煤气热值及炉子周围CO浓度等项检测系统,可实时反映系统工况。
各供热段设有相对独立的炉温自动控制、炉压自动调节、燃烧系统换向等项控制系统。
其中燃烧系统换向动作及相应的保护功能等项目采用一独立的PLC系统来进行自动控制,而其余检测与控制项目采用一小型DCS控制系统管理,该系统同时具备完备的报警系统、自动停炉系统、各种画面显示、报表自动打印及通信接口等功能。
317 炉子附属设备该炉子同常规加热炉一样设置装料门、出料门、20个侧开门及6个人孔。
这些门、孔的设置,可保证炉子正常生产与维护方便。
该炉子用2台110t推力的液压推钢机推钢,用7组悬臂辊出钢。
在炉子出料端,装有一台高温摄像仪,用以监视炉况。
4 加热炉投产运行状况炉子于2002年5月开工,7月31日出红钢,前20天属设备调试阶段,班产一般控制在750t左右,此时炉子基本上达到设计目的。
(1)加热质量好,不但使轧机工作顺利,小规格产品产量明显提高,而且大大提高了成品质量。
(2)能耗下降达10%,实际燃耗接近113G J/t,额定条件下单耗水平在111G J/t之内。
中轧厂这次加热炉改造,基本上是成功的,产量及加热质量明显提高,氧化烧损明显下降,燃烧器正常情况下,节能可达10%。
使用混合煤气,采用双预热蓄热式燃烧技术,单对烧嘴换向,炉子沿长度方向分4段供热以生产多品种钢种这种形式,在国内尚属首次尝试,为其它加热炉改造积累了宝贵经验。
虽然还存在一些问题,如不设副烟道,该种炉子炉压高,在炉型结构上如何处理,管线布置如何更简单化。
这些问题解决了,将使这项技术的应用更趋完善。
张长保 编辑9222卷3期200315 冶 金 能 源。