加热炉毕业设计论文.docx

&儆2Q曷依毕业设计（论文）任务书课题名称200h中厚板推钢式连续加热炉设计指导老师学院冶金与资源学院专业班级热能与动力工程班学号毕业设计论文）的工作内容:1、毕业实习与文献综述2、查阅外文资料,并翻译3、设计计算4、构思草图5、绘制CAD图起止时间：2012年3月9日至2012年6JJ10日共13周指导教系主后一原一师签字签字签.字摘要本论文设计的是一座200th中厚板推钢式连续加热炉。加热炉是在冶金、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的统称。火焰炉广泛应用于物料的焙烧、干燥、熔化、熔炼、加热和热处理等生产环节,在钢铁冶金行业中占有特别重耍的地位。随着科技的发展以与人们对环境爱护的要求，不管加热炉怎样变革，它总是要满意优质、高产、低消耗、寿命长、劳动条件好等生产工艺。本论文是在充分的查阅了相关资料，运用了燃烧学、传热学、耐火材料、流体力学等专业基础学问，并结合运用fAutoCAD设计绘制/木加热炉。关键词：加热炉推钢式中厚板abstractThispaperthedesignisa200t/hpushedstee1.p1.atetypecontinuousreheatingfurnace.Heatingfurnaceisinmeta1.1.urgy,chemica1.,machinerymanufacturing,andindustria1.sectors,withfue1.burningf1.ameasheatsourceofa1.1kindsofindustria1.furnaceco1.1.ective1.y.F1.amefurnacearewide1.yusedinthemateria1.sroasting,dry,me1.ting,me1.ting,heatingandheattreatmentandotherproduction1.ink,inironAstee1.meta1.1.urgica1.occupiesveryimportantposition.Withthedeve1.opmentofscienceandtechno1.ogyandpeop1.etotherequirementsofenvironmentprotection,nomatterhowheatingfurnacechanges,itisa1.waystomeetthehighqua1.ity,highyie1.d,1.owconsumption,1.ong1.ife,goodworkingconditionsandproductionprocess.Thepresentpaperisinfu1.1accesstothere1.atedmateria1.usingthecombustionscience,heattransfer,refractorymateria1.,f1.uidmechanics,andotherprofessiona1.know1.edge,andcombinedwiththedesignusingAutoCADdrawntheheatingfurnaceKeywords:HeatingfurnacePushedstee1.typep1.ate书目摘要1ABSTRACT11 .文献综述11. 1加热炉的概述11. 1.1加热炉的广泛应用与缘由11.1.2加热炉的探讨对象11.1.3加热炉的一般结构11. 1.4炉墙21.1. 5炉子热工特性与燃料节约41. 1.6空煤气预热设备41.1.7金属加热工艺61.1 .8连续式加热炉热工制度与炉型结构81.2 加热炉的节能和环保101.3加热炉新概念一绿色加热炉112.方案论证112.1设计方案112.2方案论证122.2.1炉型的选择122.2.2装出料方式122.2.3供热方式121. 2.4烧嘴的布置与选型122. 2.5换热器结构133.热工计算133.1 原始技术数据133. 2热工计算143.2.1燃料燃烧计算143.2.2炉膛热交换计算163.2.3金属加热时间计算193.2.4炉子主要尺寸的计算233.2.5炉膛热平衡与燃料消耗计算253.2.6煤气烧嘴的选用293.2.7空气换热器设计计算303.2.8空气管路阻力损失与鼓风机的选择363.2.9烟道阻力损失与烟囱计算40结论45致谢46参考文献47英文原文48英文翻译541 .文献综述1.1 加热炉的概述在冶金、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C2 .1.1加热炉的广泛应用与缘由火焰炉广泛应用r物料的焙烧、干燥、溶化、加热和热处理等生产环节。（1）火焰炉得到广泛应用的缘由如卜.：1、火焰炉所采纳的燃料有较大的敏捷性，可以依据燃料的种类和规格建立各种不同类型的和构造的炉子，以湎意生产的各种耍求；2、燃料的供应一般比较足够，价格也比较低；3、火焰炉对于被处理物料的形态、大小、规格等的限制较少；4、火焰炉的工作温度有高有低，覆盖了较大的温度区间；即使同一种燃料,也可以建成高温炉、中温炉、低温炉，以满意不同工作温度的须要；5、火焰炉通常是干脆加热式的，但如有特殊要求，也可以建成间接加热式的。（2）对火焰炉的基本要求：产品质量和产量:要满意要求：燃料和其他能源的消耗要低：建炉投资和运行费用要低；要耐用：操作人员要少：劳动条件要好；污染物的排放量要符合环境爱护的要求。为了使产品质量好，要精确限制炉内温度和气氛，选择适当的筑炉材料。炉子的生产实力必需与生产过程所要求的产量相适应。为r节约燃料，在炉子的设计和操作中，必需重视热量在炉腔内的充分利用，并充分回收余热。为了降低建炉投资与运行费用，应提高炉子单位容积的生产实力，简化炉子结构。炉子的废气、废渣、废水中往往含有有害物质，必需实行措施，使各种有古物质的排放量不超过国家与地区的规定标准。1.1.2加热炉的探讨对象火焰炉热工的探讨对象是：在考虑生产工艺要求的前提下，探讨（1）炉子结构参数、热工操作参数（2）热1：过程参数（3）炉子的生产指标三类变量以与它们之间的相互关系。炉子结构和热工操作的变动会影响炉内的热工过程。而热工过程的变动乂会影响炉子的生产指标。人们的目标是提卷生产指标，但人们所能干腌规定或操作的因素既不是热工过程参数也不是生产指标，而是结构和操作参数。炉子的结构和操作之间，必需相互适应：备热过程之间也必需相互协作。同样，各生产指标之间也相互关联。I.1.3加热炉的般结构火焰炉一般由炉子热工工艺系统、装出料系统、热工检测与自动限制系统等三部分组成。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）以与冷却系统等。1.1.4炉墙炉子四周的围墙称为炉墙。加热炉都采纳直立的炉地，分为侧墙和端增.为保证炉墙结构的稳定性，炉墙必需有肯定的厚度，并应随炉子尺寸增大和炉膛温度的上升而增厚。炉墙上常设有炉门、窥视孔、烧端孔以与热工参数检测孔等孔洞。为防止砌体破坏，炉墙应尽量避开干脆承受附加负荷，炉，门、冷却水管等构件应设置在钢结构上。（1）炉顶炉顶是炉膛组成中的薄弱环节。炉顶按其结构形式分为拱顶和吊顶两种。拱顶可用锲形砖砌筑或不定形耐火材料捣制而成。吊顶是由些特制的异形砖组成的，异形砖用金属吊杆单独的或成组的吊在炉子钢结构上。（2）炉底加热炉的炉底结构形式基本有两种：1、固定式炉底-被处理的炉料苑推钢机推动在炉底上移动。为了避开物料与炉底耐火材料干脆摩擦而损坏炉底与金属表面，有些状况卜在炉底上安装有金属滑轨或水冷管滑道。2、移动式炉底-机械化的活动炉底带动炉内物料一道移动。（3）烟道与烟闸烟道是连接炉膜与烟囱的烟气通道。一般烟道常常埋在地下，这样对车间布置便利，但如地卜水位较高时也可把烟道放在地上。烟道布置要尽量缩短长度和削减烟气流淌阻力损失，要与厂房柱基、设备基础和电缆等保持肯定的距离，以免他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。为了限制排烟量以限制炉膛压力，烟道上必需设置烟道闸板。常用的烟道闸板结构有旋转式和升降式。（4）烟囱烟囱是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）。烟囱必需有独立的基础，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。（5）炉子基础修建炉子时必须要打好炉子基础。炉子基础方面要承受转个炉子的质量不致下沉或倒塌：另一方面还要防止炉底受潮或遭遇地下水的侵蚀，保证炉子正常I：作。依据炉子的大小和土质的好坏，炉子基础可采纳不同材料和结构来砌筑。小炉子可用红砖或块石砌筑：绝大多数大中型炉子都采纳混凝土或钢筋混凝土修建，因为它既牢固又抗压。（6）炉子的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。其作用是：1、加固炉子砌体，承受炉子拱顶的水平分力或者炉子吊顶的全部重量，并把它们的作用力传到炉子基础上。2、钢结构也是炉子的骨架，在其上也可以安装炉门框、炉门、烧嘴和冷却水管等各种炉子部件的重量。3、可反抗砌体的高温膨胀，使炉子受热后不发生变形。装出料系统和热工检测与自动限制系统，是现代化火焰炉不行缺少的两个I：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：后者包括热参数的检测仪表、显示仪表或记录仪表、自动限制仪表或计算机以与执行机构等O1.1.4炉子生产率与影响因素炉子生产率是炉子的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产量（1./h、kgh）或日产量（td）o热工因素对炉子生产率的影响：（1）炉气与炉料间的辐射温压辐射温压是炉膛内辐射热交换的温度条件，是影响辐射传热量的最主要因素。对于连续式炉，炉气温度和炉料温度都随炉子的长度而变更。在整个炉子长度方向上，炉气和炉料温度，以与辐射温压都是不同的。这种状况下，平均辐射温压就是炉子长度方向上辐射温压的平均值。对于周期式炉，其作特点是炉气温度和炉料温度都航时间而变更。平均斩射温压是加热过程各瞬间辐射温压的平均值。在其他条件肯定的状况卜.，平均辐射温压的数值越大，传给炉料的热量越多，炉子生产率越高。平均辐射温乐的大小，主要确定于炉气和炉料的四个端点温度，以与炉气和炉料温度曲线的形态。单纯从提高平均辄射温压，提高炉子的生产率动身，应当尽可能的提高理论燃烧温度，提高废气出炉温度，端头供热，快速燃烧。（2）导来辐射系数在其它条件肯定的状况下，导来辐射系数C愈大，传给炉料的热量愈多，炉子生产率愈高。炉气（火焰）在炉膛中的分布对辐射热交换有重大影响。它不仅影响平均辐射温压，也影响导来辐射系数。（3）炉料受热面积在其他条件肯定时，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。在增大炉料受热面积的同时,最好不增加炉底面积。连续加热炉我纳双面加热，就是在不增加炉底面积的条件下，加大金属受热面积。在步进炉、转底炉、室状加热炉上，一般在装料时可在钢胚之间留有间隙以增大钢坯的受热面积。对室状炉来说，扩大炉膛内钢锭的装入量，也是在不增加炉底面积的条件下，增加金属受热面积的方法之一。（4）对流传热量对流传热主要取决于气流速度。流