加热炉毕业设计论文

安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共84页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录1.文献综述...........................................................11.1加热炉的概念及分类................................................11.1.1加热炉的概念..................................................11.1.2加热炉的分类..................................................11.2加热炉的一般组成部分..............................................21.2.1炉膛（工作室）................................................21.2.2烟道、烟闸与烟囱..............................................41.2.3炉子基础与钢结构..............................................51.3炉子热平衡及燃料消耗..............................................61.3.1基本概念......................................................61.3.2炉子燃料消耗..................................................61.3.3燃料变化后燃料消耗量的变化....................................61.4炉子生产率及影响因素..............................................71.4.1概述..........................................................71.4.2热工因素对炉子生产率的影响....................................71.4.3工艺因素对炉子生产率的影响....................................91.5提高炉子热效率的途径..............................................91.5.1减少炉膛废气带走的热量........................................91.5.2烟气余热的回收...............................................101.6加热炉的现状及发展趋势...........................................101.6.1概述.........................................................101.6.2工业炉的提高和改进措施。.....................................112．方案论证.........................................................142.1设计方案.........................................................142.2方案论证.........................................................152.2.1炉型的选择...................................................152.2.2装出料方式...................................................162.2.3供热方式.....................................................162.2.4烧嘴的布置与选型.............................................162.2.5换热器结构...................................................163．热工计算.........................................................163.1原始技术数据.....................................................16安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共84页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.2热工计算.........................................................173.2.1燃料燃烧计算.................................................173.2.2炉膛热交换计算...............................................193.2.3金属加热时间计算.............................................233.2.4炉子主要尺寸的计算...........................................293.2.5炉膛热平衡与燃料消耗计算.....................................323.2.6煤气烧嘴的选用...............................................373.2.7空气换热器设计计算...........................................393.2.8空气管路阻力损失及鼓风机的选择...............................463.2.9烟道阻力损失及烟囱计算.......................................51结论................................................................56致谢................................................................57参考文献............................................................58英文原文............................................................59英文翻译............................................................77安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共84页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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，因此也和安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共84页第2页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊一段式操作不灵活。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）炉墙安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共84页第3页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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，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