φ33.25m环形炉设计特点

４２３ 烟道 ．－
炉 子 钢结 构 由定心 辊 、 撑 辊 、 底 框 架 、 底 钢 支 炉 炉 板、 炉墙立 柱 、 炉墙 钢 板及 炉顶 钢 梁组 成 。这 座 炉子 在 钢结 构 方 面最 突 出的 设计 特 点 是 ， 底框 架 和 炉 底 钢 炉 板 冷 态 时有 ４ ｍ 偏 心 ， 态 时 ． 底 钢 板 随 炉 底 耐 １ｍ 热 炉 火 材 料 膨 胀至 中心 重叠 。也 就 是说 ． 计 中预 先 考 虑 设
加热 系统
设计特 点 分析
１ 前言 ２ ０ 年天津钢管公司筹建第二套轧管生产线项 目 ０２
中 ，由德 国 Ｌ Ｉ 司 总 承 包 设计 建 造 ３ ． 环 形 Ｏ 公 ３２ ｍ ５ 炉 。换热 器 、 嘴 、 压 站 等关 键 设 备 由德 国进 口 ， 烧 液 耐
炉膛 高度 ｆｍ）１８０ ｍ ： ０
图 ３ 两路 。线 路 ２通余 热 锅 炉 ， 此 时闸 门 １ 闭 ， 门 ２ 闸 门 ３打开 。另一 线 路 直接 关 闸 、 通 至 烟 囱 ． 时 闸 门 ２闸 门 ３关 闭 ， 门 １ 开 ． 图 此 闸 打 如
规则偏心 。即 ： 炉子工作状态下炉底框架并不是均衡
３ ９ Ｎ ： ８９ １（ ｍ）
该环形炉设计特点做简单介绍。
设计单位燃耗 （ ｍ／ ： ９ Ｎ Ｓ ３ ｔ ） ３ 动作描述
如图 １ 所示 管 坯 由装 料机 Ａ送入 炉 底 上 ， 炉底 随
一
２ 基本参数
２１ 加 热 能 力 ： ． 设计 １０ｔ （５ ２ ｈ １０支／ ） ／ ｈ 最 大 １０ｔ （８ ４ ｈ １０支，） ／ ｈ
为 了保 证 炉 底运 转 良好 ． 底 和 侧墙 的 内外 环 之 炉
间留有一定 的缝隙， 即环缝。冷态时内环缝为 ８ ｍ， ０ｍ
外环 缝 为 １２ ６ ｍｍ。 态 时 ， 底膨 胀 内外环 缝 均达 到 热 炉
１ １ ｍｍ 。 ２
ｎ ｎ／ ｌ Ｑ
墙Ｃ／ ／
／ ｌ
炉底 和 炉 墙 之 间 的环 缝 采用 水 封 ． 封 系统 由水 水 封槽 、 动 刀 、 活 固定 刀 组 成 。活 动 刀 安 装 在 炉墙 上 不 动 。在 活 动刀 底部 装有 刮 板 ， 样炉 底在 转 动时 ， 这 通过
） 烟１ 排 ２ １
／
墙 隔Ｂ ／ ， Ａ 墙 ‘ ＼ ／
环形炉炉 内烟气按照与炉底转 动相反的方 向流 动． 加热管坯后废气经 由装料端 内环侧墙上的排烟 口
排 除 炉外 。
最大单重（ｇ ： １ ４ ｋ） ０ ｏ 注： 管坯材质为低合金钢 、 合金钢和碳素钢 。
炉 内有 效料 位 ：１ ３２ 布料 方 式 ： 排 、 单 交错 管坯 加热 温度 ℃ ： ２０ １ ８ １ ６ ～ ０ ２
门负 责 随 时清 理 炉底 积 渣 ，有 效 地 解决 了这 个 难 题 ．
成倍的提高 了炉子的使用周期 ，提高了加热质量 、 降 低 了能耗。
４３２ 装 、 － ． 出料 门
５ 结束语 经过一年多 的使用 ， 此环形炉 运转可靠 、 自动化
水平 高 。 只需 两 名工 人 即可 操 做 ， 员 比 １９ 定 ９２年全 套 引进 意大 利 的 ￣ ８Ｉ环形 炉少 一半 ： ４ Ｉ Ｔ 平均单 耗 ３ ｍ３ ５Ｎ ／
释风机 、 炉底液压马达。其 中以双系统炉底定位 为基 础的物料跟踪准确可靠 ， ２ 为 级控制的投用提供了有 力保障。
４５３ 过 程计 算 机 系统 （ ．． ２级 ） 有炉 子 操 作过 程 优 化 ． 热工 工 程 的 自动 化 数 学模 型 。 为炉 子 加 热最 优 化 提 供
版 社 ．９ ４ １８
频电机的调速范围时 ， 计算卷取机功率时应考虑增大 电机 的计算功率 Ⅳ 。以满足卷取过程中的张力及 － 速度 的工艺要求 。
（ 稿 ２０ — ０ １ 责编 苗 龙 军 ） 收 ０ ４ １— ８
［１ 连家 创， 满 － 钢设 备及工 艺． 东北重 型机 械学 院 ，９ ５ ３ 李春 车 Ｌ 原 １８
作者简 介 吴永 杰 ． ． 男 助理 工程 师 。现 在西 安重 型机 械研究 所工 作 ：
参 考文献
［ 周 国盈 ． 钢卷 取设 Ｍ】 京 ： 金工业 出版 社 ，９ ２ １ 】 带 ． 北 冶 １９
ｔ＠ｙ ｊｔ ｊ ｙ ｊ ｊ 舢 — ．研 Ｉ弭 — ｔ ｚｊ —＿ 穷 — ｊ ＠ ｊ ．，应 硼 与鲥 用 ｙ 当． ｊ ｔ咖 ｚ ｙ
口． 形 设 特 ３２ ３５ 环 炉 计 点
全 自动 ； 自动化装置控制下列 系统部分 ： 出料 门及 装
扒 渣 门 、 出 料机 及 扒 渣机 、 装 液压 系统 、 燃 风 机 和 稀 助
环 形炉 一个 非 常难 以解 决 的 问题是 炉底 积渣 。由 于 加 热 坯 料 过 程 中不 可 避 免 地产 生 氧 化 铁 皮 积 留 于
体 、 械设 备 的设 计均 有独 到之处 ， 机 有效 地解决 了炉 底膨 胀 、 积渣 、 压波 动等 环形 炉常见 问题 。燃烧 系统 采用 成熟 的低 炉底 炉
氧化氮天然气烧嘴 ， 热工控制系统采用 ２ 级计算机数模 自动完成最优化加热 ， 单耗低 、 加热质量优异。
关键词 环 形炉 烧嘴
的 支撑 着 炉 底运 转 ， 利 于 炉 底钢 结 构 的长 期 稳 定 运 不 行 。而在冷 态 就 预 留膨 胀 量并 在钢 结构 设计 上 作相 应 考虑 的做 法 ． 炉子 在 工 作 状态 下 炉 底 框架 均 衡 的 支 使 撑着 炉 底 运 转 ，利 于 炉底 钢 结 构 的长 期 稳 定运 行 ， 加
如图 ３ 。
了炉底膨胀的情况。对于环形炉这种炉型来说 ， 其最
大 的一 个 特 点 就 是 炉 底 耐火 材 料 在 由冷 态 升 温 至 热 态 时 发生 膨 胀 ， 动 炉 底 钢板 发 生位 移 。传 统 的环 形 拖 炉 设 计 中冷 态 时 炉底 框 架 和炉 底 钢 板 没有 偏 心 ． 温 升 过 程 中 由于 炉 底 耐 火 材 料 受 热 膨 胀 拖 动 炉 底 钢 板 发 生 位 移 ， 由于炉 底 各部 位 耐 火 材料 及 钢结 构 施 工 质 且 量 存在 差 异，此 位 移使 炉底 框 架 和炉 底 钢板 间 产生 无
３ 线路 １ 所示（ 在锅炉停炉时用 ） 。其耐火材料设计特
点 是 换热 器 前 部 分选 用 喷 涂 浇注 料 ， 热 器 后 部分 采 换 用 陶 瓷纤维 内衬 。这 样在 换热 器 前侧 重对 高 温烟 气 的
耐热 ． 在换热器后注重减少烟气温降提高烟气 回收价
值 节约 能源 。较 之传 统 的全部 用 浇注 料砌 筑 的烟道 有 明显 的节 能 优 势 。运 行 中其 换 热 器 后 烟 气 温 度 达 到 ３０℃时烟 道 外表 面 温度 仅 有 ３ ９ ０℃左 右 ． 传统 设 计 而 烟道 外表 面 在 同等烟 气 温度 下高 达 １０℃。 ０
加热质量 ，同时使炉膛压力受炉门开闭的影 响减小 ，
图 ４ 环缝 水封 示意 图
ｔ ｊ
— ・研 与 用 — — 究 应 —
拦 《 瘪 写
维普资讯
⑥ 第星 总 ＠ ⑨ 年 期 第 霪期
４３ 机械设 备 ．
４３１ 扒 渣 机 ．．
维普资讯
⑨ 第霪 总 ＠ ⑨ 年 期 第霪期
ｐ． ３２ 形 设 特 ３５ 环 炉 计 点
０ ３ ５ｍ 环形 炉 设计 特点 ３． ２
丁宏钧 （ 津钢 管公 司 １８厂， ００） 天 ６ ３ ３１ ０
［ 摘要］ 对天津钢管公司由德国 Ｌ Ｉ Ｏ 公司总承包设计建造的 ３ ５ｍ环形炉设计特点做了分析。其炉底钢结构 、 ３． ２ 炉子砌
维普资讯
『髓Ａ ＥＩ Ｇ 嚅ＴＬ Ｙ 篡Ｊ Ｒ Ｕ
ＪＮ Ｉ
２ ＠第 期总第 Ｕ 期 ＠ － ⑤ ｙ ＠， 星 １ 期 － 矛
４ 设计 特点
４ １ 钢 结 构 方 面 ．
利于 炉 压的稳 定 。 ４２２ 炉体 耐火 材料 ．． 采 用复 合结 构 ． 根据 不 同部 位 情 况选 用不 同 的耐 火 材料 组合 ， 到最 佳 使用 效果 和经 济 效益 。 达
为液压驱动侧开式 ， 节奏慢时（７ｓ ２ 以上 ） 与装 出 料机联动 ， 节奏快时常开 。其侧开式的设计使炉 门驱 动设备有效避开 了炉门 口的高温烟气 ， 提高了设备的 可靠性和使用寿命 。
炉底耐火材料表面 ． 形成炉底积渣 。久而久之越积越
多 使 炉 底 标 高 上 升 ，直 至 影 响正 常装 料 被 迫 停 炉 检 修， 严重影 响 生产 。同时 ， 随着 积渣 增 多还 严重 影 响加 热质 量 和能耗 指标 。以往环 形 炉 的传 统 设 计 中无 法 解
了计算最优 化的加热条件 ，并作为控 制系统 的设定 值 。可实现预设定常规的 、 与坯料相关 的和可重复的
起转动 ， 在转 动 过程 中 ， 安 装 在 炉 子 内外 墙 上 的 被
２２ 管坯规格及 布料方式 ．
管坯 规 格 ： 直径 （ ｍｍ）２０ ２０ １０ ；０ １ ５
长度 （ ｍｍ） １１２ ４２ ０ ： ２ ～ ０
烧 嘴 和炉 顶 的烧 嘴加 热 ， 动 一 圈 后， 转 由出料 机 Ｂ将 被 加热 好 的管坯 取 出 。
４２ 水 封 系统 ．． ４
强 了炉底钢结 构的工作稳定性 ．提高 了设备使 用寿
命 。当然这一技术进步是在精确计算耐火材料膨胀量
的基 础上 实现 的。 ４２ 炉 体 部 分 ． 环 形 炉 炉 体 由转 动 炉 底 和 固定 的 炉墙 、炉 顶 、 炉 内隔墙 、 道 、 囱组成 。 烟 烟 ４２１ 独特 的三 道 隔墙设 计 ． ． 这座炉 子 设计 有三 道 隔墙 如 图 ２所 示 。