加热炉毕业设计论文
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目录
1.文献综述 (1)
1.1加热炉的概念及分类 (1)
1.1.1加热炉的概念 (1)
1.1.2加热炉的分类 (1)
1.2加热炉的一般组成部分 (2)
1.2.1炉膛(工作室) (2)
1.2.2烟道、烟闸与烟囱 (4)
1.2.3炉子基础与钢结构 (5)
1.3炉子热平衡及燃料消耗 (5)
1.3.1基本概念 (5)
1.3.2炉子燃料消耗 (6)
1.3.3燃料变化后燃料消耗量的变化 (6)
1.4炉子生产率及影响因素 (7)
1.4.1概述 (7)
1.4.2热工因素对炉子生产率的影响 (7)
1.4.3工艺因素对炉子生产率的影响 (9)
1.5提高炉子热效率的途径 (9)
1.5.1减少炉膛废气带走的热量 (9)
1.5.2烟气余热的回收 (10)
1.6加热炉的现状及发展趋势 (10)
1.6.1概述 (10)
1.6.2工业炉的提高和改进措施。
(11)
2.方案论证 (14)
2.1设计方案 (14)
2.2方案论证 (15)
2.2.1炉型的选择 (15)
2.2.2装出料方式 (15)
2.2.3供热方式 (16)
2.2.4烧嘴的布置与选型 (16)
2.2.5换热器结构 (16)
3.热工计算 (16)
3.1原始技术数据 (16)
3.2热工计算 (17)
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3.2.1燃料燃烧计算 (17)
3.2.2炉膛热交换计算 (19)
3.2.3金属加热时间计算 (23)
3.2.4炉子主要尺寸的计算 (29)
3.2.5炉膛热平衡与燃料消耗计算 (32)
3.2.6煤气烧嘴的选用 (37)
3.2.7空气换热器设计计算 (38)
3.2.8空气管路阻力损失及鼓风机的选择 (45)
3.2.9烟道阻力损失及烟囱计算 (51)
结论 (56)
致谢 (57)
参考文献 (58)
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英文翻译 .............................................. 错误!未定义书签。
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1.文献综述
1.1加热炉的概念及分类
1.1.1加热炉的概念
加热炉是将物料或工件加热的设备。
在冶金工业中,加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉。
1.1.2加热炉的分类
在冶金行业中,一般可把加热炉分为室式加热炉和连续加热炉。
(1)室式加热炉
室式加热炉用于金属坯或锭锻压前的加热。
物料加热时不移动;炉内不分段,要求各处炉温均匀,对于大钢锭加热采用周期性的温度制度(即炉温按时间分为预热期、加热期、均热期等)。
室式加热炉有两种:固定炉底室式炉和车底式炉。
(2)连续加热炉
广义来说,包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉。
连续加热炉多数用于轧制前加热金属料坯,少数用于锻造和热处理。
主要特点是:料坯在炉内依轧制的节奏连续运动,炉气在炉内也连续流动;一般情况,在炉料的断面尺寸、品种和产量不变的情况下,炉子各部分的温度和炉中金属料的温度基本上不随时间变化而仅沿炉子长度变化。
本设计主要研究推钢式连续加热炉。
1)推钢式连续加热炉简介
推钢式连续加热炉靠推钢机完成炉内运料任务的连续加热炉。
料坯在炉底或在用水冷管支撑的滑轨上滑动,在后一种情况下可对料坯实行上下两面加热。
炉底水管通常用隔热材料包覆,以减少热损失。
为减小水冷滑轨造成的料坯下部的“黑印”,近年来采用了使料坯与水管之间具有隔热作用的“热滑轨”。
有的小型连续加热炉采用了由特殊陶质材料制成的无水冷滑轨,支撑在由耐火材料砌筑的基墙上,这种炉子叫“无水冷炉”。
2)推钢式连续加热炉的发展
一段式:是最古老的形式简单的的连续炉。
现在几乎不用,钢坯沿着炉子单面加热,因此钢坯的上下面的温差很大。
因炉温一段控制,操作不灵活。
二段式:为了弥补上述一段式的缺点,使用水冷滑轨。
钢坯上下两面加热,提高了单位炉底面积的的产量,炉温上下两段控制,均热炉的炉温不单独控制,因此也和
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三段式:加热段和均热段明显分开。
在加热段把钢坯加热到轧钢温度,在均热段消除黑印,使钢坯温度达到均匀。
炉子分三段。
改变各段的炉温可以改变加热速度,操作灵活。
这种炉子对连续式炉的合理化、现代化做出了贡献。
五段式:式三段式加热炉的发展。
在三段式加热炉的装料端又增加了两个加热段。
五段式加热炉炉尾温度比三段式加热炉的高。
其目的是为了提高加热能力。
因此单位炉底面积的产量比三段式加热炉有大幅度提高。
但是,炉尾的温度高废气热损失大,燃料单耗相当高。
这种炉子为了减少钢坯加热黑印,提高加热的均匀性,减少钢坯背面划伤,设置热滑轨,在均热段设有炉顶烧嘴和用出料机出钢等,但都未得到十分满意的效果。
1.2加热炉的一般组成部分
加热炉一般由炉子热工工艺系统、装出料系统、热工检测及自动控制系统等三部分组成。
三个系统互相配合,使炉子正常运转。
炉子的热工工艺系统是火焰炉最基本的组成部分,包括炉子的工作室(炉膛)供热系统(风机、油泵、管道、燃烧装置等),排烟系统(烟道、烟闸、换热器、余热锅炉、烟囱、排烟机等)以及冷却系统等。
工作室是炉子的核心。
主要的热工及工艺过程都在工作室内完成。
炉子其他各部分的任务是为工作室内所进行的热工工艺过程提供有利条件。
装出料系统和热工检测及自动控制系统是现代化火焰炉不可缺少的两个工作系统。
它们可以实现炉子的自动化操作,从而提高炉子的生产指标。
下面仅对热工工艺系统中的主要组成部分加以介绍。
1.2.1炉膛(工作室)
炉膛一般包括炉顶、炉墙、炉底组成一个近乎六面体的空间。
炉膛的大小对钢料加热、燃料燃烧和炉膛本身寿命都有很大的影响。
从炉内气体流动来讲,火焰的高速喷出使得喷出口周围造成一个低压区。
炉膛过大将使火焰末尾以后的低温气流返流到这个低压区,低温气流和火焰混合使火焰温度降低,不利于钢料加热。
炉膛过大还易使火焰偏向某一边,使火焰贴着炉顶或钢坯流动。
相反,炉膛过小会产生火焰冲刷炉衬和钢料表面,形成局部高温,与加热质量和炉衬寿命都不利。
大多数炉膛是在高温下工作,经受炉气,炉尘,炉渣的侵蚀和冲刷。
因此,要求构成炉顶、炉墙和炉底等所用的材料,结构形式和尺寸等都必须适应这一特点,以保证炉子的正常工作。
(1)炉墙
炉子四周的围墙称为炉墙,分为侧墙和端墙。
沿炉子长度方向的炉墙称为侧墙,
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊炉子两端的炉墙称为端墙。
为保证炉墙结构的稳定性,炉墙必须有一定厚度,并应随炉子尺寸的增大和炉膛温度的升高而增厚。
为了减少散热和蓄热损失,炉墙应设有绝热层。
各种炉墙结构中,以提高绝热性能,增加隔热层厚度,减少耐火材料厚度最为经济,不应采取增加耐火材料厚度来使隔热材料温度降到许用值以下。
而应采用耐热性能较好的隔热材料作为缓冲带。
为了提高炉子的强度和气密性,炉墙外包以4~10mm厚的钢板。
此外,炉墙上应设有炉门、窥视孔、烧嘴孔以及热工参数检测孔等孔洞。
为了防止砌体破坏,炉墙应尽量避免直接承受附加负荷。
炉门、冷却水管等构件应设置在钢结构上。
(2)炉顶
炉顶使炉膛组成中薄弱环节。
炉顶是否牢固可靠,对炉子工作有重大影响。
炉顶按其结构型式可分为拱顶和吊顶两种。
拱顶可用楔形砖砌筑或不定形耐火材料捣制而成。
结构简单,砌筑方便,不需要复杂的金属结构。
拱顶的拱角为60~180°之间。
通常采用的有60°、90°、120°和180°。
60°拱顶的半径等于跨度b, 拱角矢高h=0.134b 称为标准拱顶。
180°拱顶称为半圆拱顶,其特点是不产生水平分力,不需要钢结构加固,造价低。
但炉顶下面的矢高h太大,不利于炉内气体的合理流动和实现均匀加热,且有较大的上推力。
多用于埋在地下的烟道上。
拱顶的厚度和材质与炉子跨度和炉内温度条件有关。
一般随炉子跨度增大,拱顶厚度也应适当的增厚。
吊顶由一些特制的异形砖组成。
异形砖用金属吊杆单独地或成组地吊在炉子钢结构上。
槽砖吊挂结构,这种结构和砌筑比较简单,更换方便。
为了避免挂砖的工字钢温度过高,砖的上表面不允许敷设绝热层。
因此炉顶散热量较大。
颈吊式吊挂结构,这种结构的每一块吊砖都有一个夹钩和一个吊杆。
由于金属夹钩在砌体外面,故可以在部分表面敷设绝热层,炉顶散热量较小。
但这种结构只适用于吊挂水平的及倾斜度不大的炉顶,较大倾斜度及转弯处须做特殊处理。
齿槽式吊挂结构,砖与砖之间相互咬合,整体性和气密性好。
个别砖即使断裂也不致掉落。
缺点是砖形复杂,公差要求较严格,砌筑难度大,炉顶也不宜敷设绝热层。
可塑料吊挂炉顶结构,这种结构通过吊挂埋在可塑料里面的铆固转将炉顶吊挂在钢结构上,这种吊顶可以敷设大面积隔热层,密封性能也很好,但施工时需要模板支撑。
吊顶砖的材质高温部分通常采用一级粘土砖或高铝砖。
低温部分可用普通粘土砖。
加热炉炉膛宽小于3.5~4米的一般用拱顶。
大于此宽度时用吊顶。
(3)炉底
炉底是炉膛底部的砌砖部分,炉底的工作条件是非常恶劣的。
它不仅要承受被处理物料的机械负荷、碰撞与摩擦等作用,有时还要受到被处理物料的化学侵蚀及熔体的渗透等。
炉底结构型式和所用材料决定于工艺过程和炉内的工作温度及化学反应的性质。
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加热炉的炉底结构型式基本有两种:固定式炉底和移动式炉底。
固定底的炉子,坯料在炉底的滑轨上移动,除加热圆坯料的斜底炉外,其他加热炉的固定炉底一般都是水平的。
活动炉底的坯料是靠炉底机械的运动而移动。
加热炉炉底砌体厚度与材质取决于炉子尺寸与温度。
厚度一般变化在200~700mm;材质一般是粘土砖须注意的是在与料坯接触的炉底部分散热损失“价值”大,故应加强绝热。
炉子的砌体尺寸,在设计时的习惯做法是:炉子的水平耐火砌体的砌砖尺寸取116mm的倍数;垂直的砌砖尺寸取68mm的倍数。
这样所产生的误差不会给施工带来困难。
1.2.2烟道、烟闸与烟囱
(1)烟道与烟闸
烟道是连接炉膛和烟囱的烟气通道。
设计烟道时,必须充分考虑其断面尺寸和密封绝热问题,因为前者的大小影响烟气流动阻力损失和造价,后者的好坏影响排烟系统的吸力和余热回收率。
烟道断面尺寸通常是根据选取的烟气流速进行计算来初步确定的。
而烟道最小断面还必须考虑清扫和检修的可能性,所以烟道断面形状和具体尺寸常根据初步计算结果按标准系列选用。
烟道布置要尽量缩短长度和减少烟气流动阻力距离,要与厂房柱基,设备基础和电缆保持一定的距离。
以免它们受烟道温度的影响。
当烟道内设有余热回收装置时,一般要设置分烟道和相应的烟道闸板。
为了控制排烟量以及调节炉膛压力,烟道上必须设置烟道闸板。
烟道闸板的型式从结构特征上来分,有蝶式、升降式和百叶窗式等。
从冷却方式上分,有水冷式、风冷式和无冷却式等。
从材质上分,有金属型和金属与非金属结合型两种。
从操作上有手动和电动之分,等等。
当烟气温度低于400~600°C时,闸板可用灰口铸铁件或铸钢件制作;当温度高于600~700°C时,应采用水冷闸板、空冷闸板、衬砖闸板或耐热合金钢制造的闸板。
(2)烟囱
烟囱时最常用的一种排烟装置。
烟囱结构有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱(内衬砖)和金属烟囱(有的衬砖有的不衬砖)。
烟囱高度低于60~70m时,砖烟囱比钢筋混凝土烟囱造价低,但砖烟囱砌筑比较困难,而且寿命也不如钢筋混凝土烟囱。
所以小烟囱常采用砖烟囱,45m高以上的烟囱一般采用钢筋混凝土烟囱。
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烟囱必须有独立的基础,不能与烟道基础相连,以免烟囱下沉时烟道基础断裂。
烟囱底部应设人孔,以备烘烤烟囱、扒灰和修理内衬之用。
金属烟囱一般用5~10mm厚钢板焊成,其寿命低,但修建快,造价低,在小炉子上常采用。
当温度较高时,内部须衬以耐火材料。
1.2.3炉子基础与钢结构
(1)炉子基础
修建炉子时必须打好炉子的基础。
炉子的基础一方面要承受整个炉子的质量不致下沉或倒塌;一方面还要防止炉底受潮或遭受地下水的侵袭,保证炉子的正常工作。
根据炉子的大小和土质的好坏,炉子基础可采用不同材料和结构来砌筑。
小炉子可用红砖或块石砌筑;绝大多数大中型都采用混凝土或钢筋混凝土修建,因为它既结实又抗压。
炉子基础设计和修筑炉子基础时应注意以下几点:
1)混凝土任何部分的温度都不允许超过300℃,否则混凝土就会变质而压坏。
因此,当炉底直接建筑在混凝土上时,要在炉底与混凝土之间用绝热材料隔开;对于温度较高的炉子,要把炉底架空起来,靠空气冷却基础。
2)炉子基础必须是整块的,不允许有断裂现象。
炉子基础要与其他基础(如辅助设备、厂房、烟囱等基础)分开,以避免由于基础受力不同而引起不均匀下沉,使炉子基础开裂或设备倾斜。
3) 基础的底部应在地基的冻土线以下,以免因天气寒冷使基础遭到破坏。
4) 炉子基础因尽可能地建于地下水平面以上,以免由于地下水的侵入而损坏基础的强度。
炉子个别部分(如烟道、换热器等)必须建在地下水以下时,一定要有防水沟或防水层等严密的防水措施。
(2)炉子钢结构
炉子钢结构一般由钢柱、横梁、拉杆、拱角梁等组成的钢架。
为了使钢架形成整体而把炉子夹固起来。
各个独立的钢件之间必须相互连接起来。
除有特殊要求采用活动连接外,一般采用焊接结构。
钢柱下端固定在炉子基础上,各部分砌体均需要留有膨胀缝,以免受热后钢架变形。
为了使钢结构工作可靠,又能节约钢材,各种钢件的尺寸和规格的选用都应通过计算,并参照实际使用资料来确定。
1.3炉子热平衡及燃料消耗
1.3.1基本概念
根据能量守恒定律,任何一座炉窑或其他热工设备的热量收支是平衡的,即炉子
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊热收入诸项目的总和等于热支出诸项的总和,这就是炉子热平衡。
热平衡是评价炉子工作和设计、研究炉子时不可缺少的,特别是在分析炉子燃料消耗,寻求节能途径时更是需要的。
(1)编制热平衡的意义
在现场生产的炉子上,通过实测编制热平衡是为了分析研究和评价炉子的热工作,了解热量利用和损失的程度,找出燃料浪费的缘由,寻求技术对策,以改进炉子的热工指标。
在设计新炉子的时候,通过计算编制热平衡是为了由平衡关系中求出炉子的燃料消耗量,同时为设计炉子的供热、排烟系统和余热回收装置等提供设计依据。
此外,也可把热量收支各项所占的百分比与现有炉子进行比较,从而帮助设计者判断炉子设计方案的优缺点。
另外,建立炉子或其中某个局部的热平衡方程式和传热方程式及其二者之间的关系,从中找出各热工参数之间的相互关系,是进行炉子热工理论研究和分析解决各种工程实际问题最基本的研究方法和手段。
1.3.2炉子燃料消耗
(1)炉子燃料消耗量
炉子燃料消耗量是炉子一个重要操作参数,它是指单位时间内炉子的燃料消耗量。
在设计炉子的时,确定燃料消耗量有两种方法:一是计算法,一是经验法。
前一种方法时从热平衡的关系中求得炉子的燃料消耗量;而后一种方法时参照同类炉子的数据,选定炉子的燃料的消耗量。
(2)炉子单位燃料消耗量
炉子单位燃料消耗量是炉子的一个重要生产指标。
单位燃耗愈低,燃料用的愈节省。
单位燃耗的表示方法有:单位燃耗、单位标准燃耗、单位热耗。
1.3.3燃料变化后燃料消耗量的变化
炉子使用什么燃料,不仅取决于工艺和热工上的要求,而且在很大程度上取决于一个国家的能源资源和生产情况,以及一个工厂和一个地区乃至国家的燃料平衡。
因此使用燃料的种类以及燃料的成分和发热量的变动,在生产上都是常见的事。
对于各种炉子,明确的提出一种燃料与另一种燃料之间的合理置换比,是件十分重要的工作。
当前,尤其重要的是指出重油与各种煤和煤气之间的合理置换比,这不仅可以作为生产者日常规定炉子燃料消耗量的参考,而且也可以作为国家领导机关分配燃料的参考依据。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.4炉子生产率及影响因素
1.4.1概述
炉子的生产率是炉子的一个重要生产指标,用符号P 表示,它是指单位时间内炉子的生产量。
为了寻求提高炉子生产率的途径,必须了解影响炉子生产率的各种因素及其作用。
然而这是一个比较复杂的问题,因为影响炉子生产率的因素是多方面的,其中包括工艺要求、热工过程、炉子寿命、机械化自动化程度以及生产管理等。
但就炉子本身而言,主要是工艺因素和炉子结构、操作因素。
对各种不同的炉子来说,工艺过程是千差万别的,所以不可能对每一种情况都进行具体分析;炉子结构和操作随炉子的用途和工艺的不同,尽管也有较大的差异,但它们都是通过热工过程间接的影响着炉子生产率,而热工过程却具有一些共同的基本特征。
1.4.2热工因素对炉子生产率的影响
热工过程包括炉内燃烧、气体流动和传热三过程。
其中传热过程是基本的,而炉内燃烧和气体流动是通过传热过程来影响炉子生产率的。
在工艺过程一定的情况下,炉料(金属)在炉内所须获得的热量是一定的。
因此,炉子的生产率就取决于单位时间传给炉料的热量。
所以,改善炉内热交换,增加对炉料(金属)的传热,就能提高炉子的生产率。
单位时间传给炉料的热量Q 为:
式中
8
10
,-
⨯
=C
Cσ—炉气、炉壁对炉料的导来辐射系数,KJ/(㎡·h·K);
2
1
T
T
—炉壁和炉料表面的温度K;
2
A—炉料受热面积,㎡;
a—炉气对炉料的对流给热系数,KJ/(㎡·h·℃);
()
2
1
T
T
a
q-
=—炉气对炉料的对流传热热流,KJ/(㎡·h)。
由上式可见影响炉子生产率的热工因素主要有下列四点:
1)炉气和炉料间的辐射温压()42
4
1
4T
T
T-
=
∆;
2)炉气、炉壁对炉料的导来辐射系数σ;
()()
()()h KJ
qA
A
T
T
A
T
T
a
A
T
T
C
Q
/
)
(
100
100
2
2
4
2
4
1
2
2
1
2
4
2
4
1
+
-
=
-
+
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
-
=
σ
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊
3)炉料受热面积2A;
4)炉气对炉料的对流传热热流q。
下面从这方面着手来讨论提高炉子生产率的方法:
在工艺一定的条件下,决定平均辐射温压,并构成影响炉子生产率的部分热工因素主要有:
1)燃料入炉时的燃烧温度(
'
T
1)。
根据经验公式愈高,炉内平均辐射温压愈大,炉子生产率愈高。
2)出炉膛废气温度(T 〞),T 〞愈高平均辐射温压愈大,炉内热交换愈强烈,炉子生产率愈高。
3)炉内析热场(炉气温度曲线的形状)。
为了提高平均辐射温压,炉子应该采用端头集中供热,并实现快速燃烧,但实际生产条件下,往往受到一些条件的限制。
对推钢式连续加热炉,就受到下列加热工艺等方面的严格限制:
1)如果炉子出料端炉温过高,则必将造成钢坯出炉时具有较大的断面温差,产生“硬心”或“阴阳面”,达不到所要求的透烧程度,影响加热质量。
2)如果高温端炉温过高,就难于控制加热钢坯的表面温度,特别是当轧机停轧、待轧时,容易使钢温过高,造成“烧化”现象和粘钢事故,较严重时甚至使钢坯被烧毁而造成废品。
此外,全部采用端头供热的炉子,往往因为火焰长度难于调整,与多点传热,端侧供热的炉子比,炉子的温度制度缺乏必要的灵活性和适应性。
因而对钢种、规格、产量的变化和轧机停轧、待轧和事故的适应性小,同时也会导致燃料消耗的增加等。
综上所述,单纯从提高平均辐射温压,提高炉子生产率的角度出发,应尽可能地提高理论燃烧温度,提高出炉废气温度,端头供热快速燃烧,但这些措施可能受到热效率和加热质量的限制。
生产率、热效率和加热质量之间是互相矛盾统一的,在实际设计和操作中必须把这三者连同其他一些因素团结起来,统一地加以考虑。
由式(1)可见,在其他条件一定的情况下,导来辐射系数C(σ)愈大,传给炉料的热量愈多,炉子生产率愈高,除在特定条件下,例如要在炉内实现定向传热或分层燃烧等外,在炉子设计时,应尽量避免在炉内有低温气层存在。
特别应避免火焰下部低温气层的存在,否则将阻碍向炉料的传热,影响炉子生产率的提高。
近年来,国内在轧钢加热炉炉型结构改造中,采取了适当低压低炉膛高度,缩小炉膛容量的措施,以减小和消除炉内存在的低温气层(循环气流)。
在强化炉内辐射传热,提高炉子产量和降低燃料消耗等方面均收到较好的效果。
在其它条件一定时,传给炉料的热量与炉料受热面积成正比,所以增加炉料受热面积,是提高炉子生产率的一个重要途径。
为了增加炉料的受热面积,往往牵涉到炉子结构的变动,一般采用双面加热采增大受热面。
对流传热量主要大于气流速度及温度,在炉型结构设计方面,对诸如炉膛高度,绕嘴布置以
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊及排烟方式和位置等的设计应为能在炉内形成气流的高速冲击和强烈循环创造良好
条件。
1.4.3工艺因素对炉子生产率的影响
炉子结构、热工操作和炉内所进行的热工过程,都必须符合工艺的要求,而工艺的要求。
而工艺要求与炉子结构、热工操作及热工过程之间又存在相互影响、相互制约的关系,但必须明确炉子热工是为工艺服务的,因此,工艺因素对炉子生产率及其它生产指标的影响不可忽视。
对轧钢加热炉来说,加热炉工艺的主要要求是钢锭(坯)加热温度和断面温度均匀性;对某些合金钢加热还要考虑装钢温度、加热速度、保温时间以及氧化、脱碳等。
这些加热工艺参数的变化必将要求炉子温热制度与之相适应,进而影响炉子生产率。
因此,在满足轧钢工艺要求下,降低钢坯出炉温度,提高加热速度,缩短加热时间等,必能提高炉子生产率。
1.5提高炉子热效率的途径
1.5.1减少炉膛废气带走的热量
炉膛废气带走的热量,通常包括废气物理显热和燃料不完全燃烧的化学热两部分。
废气热损失的大小主要决定于废气量、废气温度以及废气中含有的可燃成分等。
因此,改善炉子的燃烧条件和传热条件是减少炉膛废气带走热量的主要途径。
(1)正确控制空气消耗系数
对加热炉的正确的燃烧控制,应在保证燃料完全燃烧的条件下,尽可能的降低空气消耗系数。
其最佳值的大小,将随炉子不同而不同。
(2)正确控制炉膛压力
加热炉是一个不严密的热工设备。
当炉子或某个局部为负压时,就会从炉门或不严密处往炉内吸入冷空气,降低炉温,增加废气量,减少向炉料的传热,增大废气热损失;若为正压时,高温炉气外溢,造成溢气热损失。
为了减少这种损失,在设计炉子时,对炉型结构、烧嘴配置、烟囱高度、烟道、烟闸以及炉压检测和调节装置等的选择,都应考虑到炉压分布及其调节问题。
使炉子在正常的生产条件下,零压面保持在炉门坎水平面上,并使炉内压力分布均匀。
(3)改善炉内传热条件
当向炉内供入的热量一定时,在炉内传给炉料的热量愈多,出炉废气温度就愈低。
因此,凡是能改善炉内传热条件的措施,都可以减少,出炉废气热损失,提高炉子热效率。