产量120th（混合煤气）推钢式连续加热炉设计热能毕业设计论文.doc

1、装订线 120t/h推钢式连续加热炉设计说明书毕业设计(论文)任务书课题名称产量120t/h（混合煤气）推钢式连续加热炉设计学 院 专业班级姓 名 学 号 毕业设计（论文）的工作内容:（1） 文献调研（2） 炉子热工计算，用计算机进行（3） 绘图：用autocad绘出加热炉的三视图（4） 设计说明书（5） 翻译与课题有关的外文文献一篇起止时间： 年3月20日至年6月20日共周指 导 教 师签 字系 主 任签 字院 长签 字加热能力为120吨/小时加热炉设书摘要 论文开始就工业炉的历史，现在的状况和其发展方向做了陈述，着重对工业炉的结构以及工业炉的操作制度，节能技术改进和“三高一低”理论的介绍，

2、接着对工业炉的配套设备及烧嘴，换热器，烟囱等的相关结构和选用进行分析陈述。然后对120吨/小时的推钢式加热炉的设计计算。本文设计的加热炉是三段式推钢加热炉，在设计的参数选择上体现了“三高一低”的理论，并对该加热炉一些技术和经济指标进行评述。 关键字：工业炉 节能 “三高一低”AbstractThe paper started on the industry stoves history, presents condition and its development direction has made the statement, emphatically to industry stoves

3、 structure as well as industry stoves operating duty, energy conservation technical change and “three high one low” theory introduction, then to the industry stoves supplementary equipment and the burner nozzle, the heat interchanger, the chimney and so on related structure and selected carries on t

4、he analysis statement. Then pushes the steel type heating furnaces design calculation to 120 tons/ hour. this article designs the heating furnace is the triad pushes the steel heating furnace, has manifested “three high one low” the theory in the design parameter choice, and carries on the narration

5、 to this heating furnace some technologies and the economic indicator.Key words: Industry stove Energy conservation “three high one low” 目录文献综述61.1.工业炉的发展史61.2.工业炉的基本类型61.2.1 火焰炉结构71.2.1.1 火焰炉的组成81.2.1.2现代推钢式连续加热炉111.3.燃烧系统及其控制131.3.1 烧嘴及其分布131.3.2 燃烧控制技术131.4.排烟系统151.4.1烟道151.4.2 烟囱151.4.2.1 排烟方式16

6、1.4.3 换热器及其保护161.4.4 炉膛压力控制161.5.工业炉的节能171.5.1 工业炉节能的几个措施171.5.2 燃料炉的节能181.5.3 加热工艺设计节能191.5.3.1 常规加热工艺规程节能191.5.4结论201.6 推钢机的结构特点及应用201.6.1 推钢机种类201.6.2 双机架齿轮齿条式推钢机结构及特点201.7加热炉耐火材料的选用211.7.1 使用性能211.7.1.1 热性能211.7.1.2 其它特殊性能要求231.7.2 工艺性能231.7.3 加热炉内衬选材方案的评价231.7.4 结论241.8 工业炉的发展方向241.8.1“三高一低”理论2

7、61.8.2 “三高一低”理论的技术基础262.1设计任务：282.2热工计算282.2.1燃料燃烧计算282.2.2炉膛热交换计算302.2.3 金属加热计算322.2.3.1 钢坯的均热时间及温度参数332.2.3.2 加热段炉气温度342.2.3.3 燃料利用系数及预热段加热时间342.2.3.4 各段金属加热时间372.2.4 炉子主要尺寸计算382.2.4.1 炉子长度计算382.2.4.2 炉门数量和尺寸的确定392.2.5炉膛热平衡与燃料消耗量计算412.2.5.1炉膛热收入Q412.2.5.2炉膛热支出Q412.2.5.3炉膛热平衡与燃料消耗量462.2.5.4炉子工作指标46

8、2.2.6 烧嘴的选用462.2.7空气换热器设计计算482.2.8.空气管路阻力损失计算及鼓风机选择562.2.9烟道阻力损失及烟囱计算（引风机选择）62结论67附录：英文翻译及原文69文献综述前言 高产、优质、低耗、低成本、低污染反映了轧钢加热炉的综合技术经济指标，用少投入实现产能的最大化，是企业和热工工作者的追求目标，亦是轧钢加热炉的发展趋向。目前，国内的连续式加热炉正在经历从推钢式到步进式的转变过程，虽然步进式加热炉有其优点，但是推钢式加热炉也有很多可取之处，推钢式炉和步进式炉有同等的效果，并且推钢式加热炉一次性投资少，维护运行费用低。本文对加热炉的结构，附件的技术概况进行分析，借此找

9、到改进的方案。1.1.工业炉的发展史工业炉是在工业生产中，利用燃料燃烧或电能转化的热量，将物料或工件加热的热工设备。中国在商代出现了较为完善的炼铜炉，在春秋战国时期，人们在熔铜炉的基础上进一步掌握了提高炉温的技术，从而生产出了铸铁。1794年，世界上出现了熔炼铸铁的直筒形冲天炉。后到1864年，法国人马丁运用英国人西门子的蓄热式炉原理，建造了用气体燃料加热的第一台炼钢平炉。他利用蓄热室对空气和煤气进行高温预热，从而保证了炼钢所需的1600以上的温度。1900年前后，电能供应逐渐充足，开始使用各种电阻炉、电弧炉和有芯感应炉。20世纪20年代后又出现了能够提高炉子生产率和改善劳动条件的各种机械化、

10、自动化炉型。工业炉的燃料也随着燃料资源的开发和燃料转换技术的进步，而由采用块煤、焦炭、煤粉等固体燃料逐步改用发生炉煤气、城市煤气、天然气、柴油、燃料油等气体和液体燃料，并且研制出了与所用燃料相适应的各种燃烧装置。二十世纪50年代，无芯感应炉得到迅速发展。后来又出现了电子束炉，利用电子束来冲击固态燃料，能强化表面加热和熔化高熔点的材料。为便于加热大型工件，又出现了适于加热钢锭和大钢坯的台车式炉，为了加热长形杆件还出现了井式炉。随着现代化管理水平的提高,计算机控制系统的不断完善,现代连续加热炉也应运而生. 现代连续加热炉炉型可以归入两大类：推钢式炉和步进式炉。两类炉型的根本区别，仅在于炉内的输料方

11、式。1.2.工业炉的基本类型工业炉按供热方式分为两类：一类是火焰炉(或称燃料炉)，用固体、液体或气体燃料在炉内的燃烧热量对工件进行加热；第二类是电炉，在炉内将电能转化为热量进行加热。大型台车式炉火焰炉的燃料来源广，价格低，便于因地制宜采取不同的结构，有利于降低生产费用，但火焰炉难于实现精确控制，对环境污染严重，热效率较低。电炉的特点是炉温均匀和便于实现自动控制，加热质量好。按能量转换方式，电炉又可分为电阻炉、感应炉和电弧炉。 工业炉按热工制度又可分为两类：一类是间断式炉又称周期式炉，其特点是炉子间断生产，在每一加热周期内炉温是变化的，如室式炉、台车式炉、井式炉等；第二类是连续式炉，其特点是炉子

12、连续生产，炉膛内划分温度区段。在加热过程中每一区段的温度是不变的，工件由低温的预热区逐步进入高温的加热区，如连续式加热炉和热处理炉、环形炉、步进式炉、振底式炉等。1.2.1 火焰炉结构在冶金.化工.机械制造等工业部门中，以燃料燃烧的火焰为热源的各种工业炉统称为火焰炉。火焰炉广泛应用于物料（工件）的焙烧.干燥.熔化，熔炼加热和热处理等生产环节。火焰炉得到广泛应用的原因有以下几点：1：火焰炉所采用的燃料有较大的灵活性，可以根据燃料的种类和规格建造各种不同型式和构造的炉子、，以满足生产的需求。2：燃料的供应一般比较充足，价格也比较低。3：火焰炉对于被处理物料（工件）的形状大小。规格等的限制较少，大到

13、几百吨的金属锭，小到细颗粒，都可以在火焰炉中进行热工处理。4：火焰炉工作温度的范围比较大，可以满足不同工作温度的需求。5：火焰炉通常是直接加热式，但如果有特殊要求，也可以进行间接加热。正是以上的几点，使的火焰炉的到广泛的应用。火焰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（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)及冷却系统等。参见图11。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

14、室内所进行的热工工艺过程提供有利条件。装出科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。前者包括炉前炉后的装出料机械和炉内的运料机械，后者包括热工参数的检测仪表、显示仪表记录仪表、自动控制仪表或计算机以及执行机构等。在炉子上配备这两个系统，可以实现产的自动化操作，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。1.2.1.1 火焰炉的组成炉膛(工作室)：炉膛一般是由炉墙、炉顶和炉底构成的一个近乎六面体的空间。因工艺和用途的不同，炉膛形状是各式各样的。大多数炉膛是在高温下工作，经受炉气、炉尘和炉渣的侵蚀和冲刷。因此，要求构成炉墙、炉顶和炉底等所用的材料、结构型式的尺寸等，都必须适应这一特点，以保证炉子的正常工作。炉墙： 炉子四周的围墙称为炉墙。加热炉都采用直立的炉墙，分为侧墙和端墙。为保证炉墙结构的稳定性，炉墙必须有一定的厚度，并应随炉子尺寸增大和炉膛温度的升高而增厚。为减