加热炉的工作分析毕业论文

加热炉的工作分析毕业论文1蓄热式加热炉概况蓄热式加热炉技术是自20世纪80年代发展起来并投入使用的一项新技术"它以蓄热室为基础来回收烟气余热,从而实现余热的最大回收和助燃空气以及煤气的高温预热"国外蓄热式加热炉的研究工作起步早!发展快,已经大规模地应用到工业中.我国的蓄热式加热炉研究工作和应用起步较晚,但是发展速度快,到目前为止已有许多钢厂建成并投入使用了这种炉型,并达到了较好的效果"。

目前由于能源和环境问题日益突出，要求各轧钢单位全面推行高效、清洁生产技术。

而高效蓄热技术是目前世界上先进的燃烧技术。

可以从根本上提高企业能源利用率，对低热值燃料进行合理利用，以最大限度地减少污染排放，很好的解决燃油炉成本高，污染重的难题根据工业炉燃烧的三高一低(高炉温、高烟温、高余热回收和低惰性)的发展方向以及节能环保的社会要求,采用分侧分段换向控制的烧嘴式蓄热燃烧技术，它便于控制、安全可靠、长寿、余热极限回收与环境良好。

蓄热式烧嘴有以下优点：（1）供热调节灵活；（2）蓄热体更换方便；（3）不影响炉体的寿命；（4）高温通道短，散热损失小；（5）每对烧嘴可根据需要单独开闭，炉温控制更加灵活。

炉墙采用整体浇注复合式结构，炉顶采用整体浇注吊挂式复合结构，其重量通过锚固砖由钢结构承担。

炉贴普通硅酸钙耐火纤维毡。

这种结构保证了炉墙气密性和抗震性，保温良好，可减少温度波动对炉墙的影响。

为便于施工，炉顶设计成三段同样高。

同时为减短均热时间，均热段全架空，实现双面均热。

为减少装料端喷火现象，在预热段进行一定的抬高和加宽以降低出料端炉压，也可以降低钢坯与炉气的温差，避免加热缺陷。

1.1加热炉的作用是将热装或常温下冷装的连铸坯加热到轧制所需要的温度,以提高金属塑性,减少轧制变形抗力,机械和电气负荷,同时消除钢坯中某些组织缺陷和应力,便于轧制,生产出满足用户要求的产品.1.2加热炉的工艺流程分析根据3500m m中厚板轧钢生产线的特点，将整个生产线划分为板加区、轧机区、冷床区、剪切区、精整区五部分。

板加区工艺流程简述：板坯加热包括板坯切割、称重、上料、加热以及出钢等工序。

*坯料自原料库吊到上料辊道上，然后在称重辊道上进行称重（需要改尺的坯料经火切机切割后称重），称重后坯料送到加热炉入炉辊道，经检查后，再由推钢机逐块推到加热炉加热，加热到1150-1250℃,加热好的钢坯由托出机顺序托出放在出钢辊道上，送向除磷箱。

自开坯不合格及不能继续轧制的热板坯，由返回辊道返回并停放待处理。

2 160t/h蓄热式加热炉及其技术性能分析2.1 160t/h蓄热式三段连续推钢加热炉一般来说，在产量较大、昼夜连续生产的轧钢车间，形状规则的料坯（例如矩形断面钢坯）以在连续加热炉中加热为宜。

其他情况可以用炉型结构比较简单、使用比较灵活、产量不太大的室状加热炉进行加热。

本次加热炉要求昼夜连续生产，并且加热坯料较大、产量较大，而料坯又适合推钢，因此采用推钢式连续加热炉，推钢式加热炉是轧钢车间历史较长使用最广一种炉型，和其他炉型相比，它产量较高，结构简单，投资省，建造快，维修也较方便。

在采用空气和煤气双预热燃烧方式后，整个加热炉的燃烧为加热炉两侧的换向燃烧，炉气流流动方向为横向流动，没有沿纵向的气流流动。

在这种情况下，加热炉采用简单的平顶、平底炉型，并不再设置中间隔墙。

加热炉的所有烟气都经由炉墙壁上的蓄热烧嘴排出，加热炉不设另外的烟道，也不设置冷却烟气。

2.2钢坯尺寸板坯宽度：（1300）1500-2100m m 200mm进级板坯厚度： m m、 220m m 、250mm (预留300m m)板坯长度：2000-3400m m(单排进料)2.3加热工艺要求：在确定炉子类型之后，进一步确定钢坯在加热炉的放置方式和加热方式。

由于采用推钢式加热炉，炉底为架空炉底，钢坯采用双排布置。

因此钢坯为双面加热.要求钢坯的加热温度要小于或等于1250℃,出炉时外温差要小于或等于30℃,钢坯的出炉温度1150℃-1250℃2.4所能提供给炉子的热源状况：高炉煤气大多数加热炉中，一般都采用燃料作为能源。

能源又有固体燃料、液体燃料、和气体燃料之分。

以下是各种燃料的优缺点：固体燃料固体燃料虽价格低廉，但是存在一系列缺点如：能源的利用及热量的利用效率不高、运输量大、燃烧过程不易调节、不易实现自动化、加热质量较差炉型结构受燃烧条件限制较大、劳动强度大、环境易受污染等如果将固体燃料制成粉煤进行燃烧，可使燃烧效率及燃烧温度大为提高，并为劣质煤在较高温度的加热炉上的应用开辟了前景。

然而制造粉煤需要一套昂贵而且构造较复杂的专门设备，并且总体上对环境的污染较为严重。

液体燃料液体燃料主要是重油和渣油。

使用液体燃料（1）燃烧时温度波动小。

炉温高，调节围大，有条件实现自动控制（2）储存运输方便，灰分少，损耗小；（3）燃烧装置可以安装在炉子的各个部位，易于实现不同工艺的要求。

缺点是：雾化动力消耗大，噪音大，价格较贵，且调节、控制系统较复杂，设备维护工作量较大。

尤其是油中硫、钒及其氧化物对金属具有较强的腐蚀性。

气体燃料气体燃料是最理想的加热炉燃料，在加热炉燃烧工艺中显示出来的优越性是固体燃料和液体燃料所不能比拟的。

它除了具有液体燃料的主要优点外，还有以下优点：(1)过剩空气系数低，燃烧完全，容积热负荷高，燃烧过程容易调节，易于实现自动控制(2)对环境的适应性好，可满足不同温度要求和火焰长度的要求(3)煤气可预热，有利于提高炉温，燃烧后无黑烟，无积灰，环境干净，设备简单。

但也有缺点：(1)长距离输送和贮存困难，适用围受限制，煤气供应有赖于气源情况。

(2)有些煤气成分波动较大，一般在同样预热空气的条件下，热效率比油低。

(3)按一定比例与空气混合后有爆炸的危险。

因此，综合考虑采用高炉煤气具体成分如下：C O干:27％，C O2干:13.1％，H2干:3％，C H4干:0.6％，N2干:56.3％2.5钢坯的装炉、出炉方式：对于连续加热炉，料坯都是从炉尾装入的，而料坯的出炉则有侧出料和端出料两种方式。

从炉子的热工角度看，侧出料较好，尤其像合金钢的加热。

但从炉子在车间的布置以及侧出料时须用专门的出料装置，端出料又显示了它的优越性。

另外，在确定料坯的装出料方式时，还应兼顾装料，出料装置在车间的放置以及原料的规格和产品在车间的运输系统是否合理等问题。

出钢机侧出料:炉子结构较严密，减少高温段向炉吸冷风而保证钢坯出炉温度；采用出钢机侧出料时须增加一套出钢机设备且占地面积较大。

斜坡式端出料:设备简单，炉子布置紧凑；炉水梁与出料辊道有一高度差，相应炉子及炉后上料设备均应提高，投资加大；炉头易吸冷风，等待出炉时钢坯容易被冷却降温；炉头散热量大；炉头易出现卡钢事故。

同时，由于炉布料为双排料形式，钢坯宽度大，加热炉如采用端进侧出方式，对出钢工和推钢工的同步操作要求较高，发生粘钢事故时易产生翻钢事故，其优点是对炉压的波动不明显，坯料较小时出钢温度易保证，炉子端部散热较少。

加热炉如采取端进端出方式，操作简单，不足之处是炉头易吸冷风，，出钢口散热较多。

认为本加热炉坯料较大，产量较高，出钢节奏较慢，端出料方式较合适，可采取一些措施，如在炉头设置常规烧嘴，火焰调节为还原焰，或者是安装出钢炉门可以保证出炉钢坯的温度；加强炉压的测量及控制手段。

所以在本设计中采用端进端出的方式。

2.6燃烧装置的形式及其安放位置燃料燃烧装置的基本作用是组织燃料在炉的燃烧过程，达到完全燃烧，并形成良好的气体力学条件，从而保证料坯在炉的良好加热。

燃料的燃烧方式及燃烧装置的形式，一方面取决于燃料的种类、性质及工艺要求，另一方面又很大程度上决定着炉型的结构。

燃烧装置是任何以燃料燃烧为热源的加热炉必不可少的装置。

选择燃烧方法以及相应的选用燃烧装置主要考虑的因素有：燃料种类、燃料发热量、加热炉的热工制度、加热炉构造和热负荷、空气煤气预热温度及其压力条件等。

加热炉装置一般有如下要求：（1）、在炉子所需要的热负荷条件下，在尽可能小的空气消耗系数下保证燃料的完全燃烧；（2）、能根据炉温制度的变化要求，在规定的供热能力变化围，保证稳定的燃烧过程；（3）根据炉型和加热工艺的要求，保证火焰有一定的外形尺寸，以及必要的气体力学条件注意改善劳动条件，保证安全生产，便于操作和管理。

因此，在根据燃料的种类及其燃烧特点选择燃烧方式及燃烧装置的形式时，应尽量满足以上要求。

气体燃料的燃烧：气体燃料的燃烧方法分为有焰和无焰燃烧，相应地，燃烧装置也分为有焰燃烧和无焰燃烧两类。

有焰燃烧的优点：（1）火焰较长，沿火焰长度上温度分布比较均匀；（2）有些烧嘴火焰黑度较大，比较明亮；（3）空气可以预热到较高的温度；（4）不需要高的煤气压力，一般在1472-2493P a之间；（5）烧嘴结构紧凑，体积较小，容易布置。

有焰燃烧的缺点：（1）为了使煤气、空气成比例供入，须安设比例调节仪表（2）过剩空气系数稍大，约 1.1；3、须安设专用鼓风机。

由于本设计中，空、煤气均预热到1000℃的高温状态，在此温度下燃料与空气基本上是一混合即燃烧，所以出于安全考虑，采用有焰燃烧，即空、煤气不预混。

采用蓄热式加热炉，蓄热能力强，可将空气和高炉煤气预热至1000℃左右，排烟温度为35-165℃，钢坯出炉温度在1200℃左右。

最大限度地使用低发热值的高炉煤气，加热炉的热效率达到较高水平。

烧钢过程中出现轧机及其它事故不能出钢时，应立即关小空气及煤气供热量，同时调小排烟量。

注意观察排烟温度及炉温变化，以免过烧、粘钢或换向设备发生超温报警。

待轧保温时，应随时观察排烟温度，超过排烟温度时，要采取有效措施，保证设备使用安全。

采用外置分立蓄热式烧嘴，炉子每侧外部安装多个空气、煤气蓄热式烧嘴，每个蓄热器里装有蜂窝状蓄热体，在通过烟气的半个周期蓄热体蓄热，经过换向后，被预热介质流经蓄热体时，被蓄热体释放的热量预热到1000℃的高温，每个空气蓄热器与煤气蓄热器相邻，一个空气喷口和一个煤气喷口组成一个烧嘴。

烧嘴喷出口就成了各自蓄热器的烟气进口。

这种蓄热式燃烧器有如下突出特点：（1）其结构类似一般烧嘴，能直接安装在炉子侧墙上，并保持原炉墙厚度，而不像置式蓄热炉那样将炉墙加厚至一米多。

（2）煤气蓄热体和空气蓄热体在炉外分开布置，但空气与煤气通道截然分开，完全避免了煤气与空气互串的危险。

（3）蓄热器中的蓄热体采用陶瓷蜂窝体，它具有表面积大、耐高温、耐急冷急热性好、导热性能好、更换容易等优点；此外燃烧器采用合理结构，使得蜂窝体的装入与卸出都很方便。

（4）每个燃烧器前的煤气和空气连接管上都安有手动调节阀，从而使得各个燃烧器、特别是上部与下部燃烧器的能力能够按需要进行调节。

（5）维修方便，在不影响炉子正常生产的情况下可以更换蓄热体。