冶金热工基础推钢式加热炉课程设计
- 格式:docx
- 大小:181.45 KB
- 文档页数:36
加热炉推料机课程设计
课程设计:加热炉推料机
课程名称:加热炉推料机课程设计
课程类型:必修课
课程学时:30学时
课程目标:
1. 熟悉加热炉推料机的结构和工作原理;
2. 掌握加热炉推料机的操作和维护方法;
3. 培养学生对加热炉推料机进行故障排除和维修的能力;
4. 提高学生的安全意识和责任心。
教学内容:
1. 加热炉推料机的技术要求和性能指标;
2. 加热炉推料机的结构和工作原理;
3. 加热炉推料机的操作规程和安全注意事项;
4. 加热炉推料机的日常维护和保养;
5. 加热炉推料机故障排除的常见方法;
6. 加热炉推料机的维修和更换零部件;
7. 加热炉推料机的安全管理和事故应急处理。
教学方法:
1. 理论授课:通过教师讲授加热炉推料机的相关理论知识,介
绍结构和工作原理。
2. 实验演示:通过实际操作加热炉推料机的演示,让学生了解操作流程和注意事项。
3. 实践训练:组织学生进行加热炉推料机的实际操作和维护维修,提高实际应用能力。
评估方式:
1. 平时成绩:包括课堂表现、实验报告和作业完成情况等。
2. 实践操作考核:通过对学生进行加热炉推料机的实际操作和故障排除的考核,评估学生的应用能力。
3. 综合考试:进行理论知识和操作技能的综合考核,测试学生的综合能力。
教材教具:
1. 《加热炉推料机原理与应用》
2. 加热炉推料机实物模型和演示设备
3. 相关维修工具和设备
备注:以上课程设计仅供参考,具体的课程内容和教学方法可以根据实际情况进行调整和更改。
115th燃焦炉煤气推钢式连续加热炉的设计1.文献综述1.1 加热炉的概述[1]加热炉是将物料或工件加热的设备。
按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。
应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。
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,包括有连续加热炉和室式加热炉等。
金属热处理用的加热炉另称为热处理炉。
初轧前加热钢锭或使钢锭部温度均匀的炉子称为均热炉。
广义而言,加热炉也包括均热炉和热处理炉。
1.2 加热炉的一般组成部分[6]加热炉是一个复杂的热工设备,它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部分组成。
三个系统相互配合,使炉子正常运转。
其中炉子的工作室(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)以及冷却系统等构成了炉子的热工工艺系统,它是加热炉最基本的组成部分。
故以下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(工作室)是炉子的核心,主要的热工及工艺过程都在工作室完成。
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,是对金属工件进行加热的地方。
因工艺和用途不同,炉膛形状是各式各样的。
在加热炉的运行过程中,不仅要求炉膛能够在高温和荷载条件下保持足够的强度和稳定性,要求能够耐受炉气、炉尘和炉渣的侵蚀和冲刷,而且要求有足够的绝热保温和气密性能。
因此,要求构成炉墙、炉顶和炉底等所用的材料、结构型式和尺寸等都必须具备以上性能,以保证炉子能够正常工作。
1) 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。
沿炉子长度方向上的炉墙称为侧墙;炉子两端的炉墙称为端墙。
为保证炉墙结构的稳定性,炉墙必须有一定的厚度,并应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。
推钢式二段连续加热炉设计
(课程设计)
级能源与动力工程专业学生姓名:
1设计条件
1.1炉子生产率P=t/h。
1.2被加热金属参数
(1)材质;
(2)尺寸mm;
(3)加热开始入炉时的温度℃。
(4)加热终了出炉时的温度℃。
(5)热终了出炉时允许断面温差℃。
1.3燃料
(1)类别
(2)预热温度℃;
(3)成分组成(见下表)。
序号12345678
∑成分
%100 %100 %100 1.4助燃空气预热温度℃。
1.5烟气出炉膛温度℃。
2设计内容
2.1炉型方案选择
(1)采用几面加热;
(2)炉料排数及出料方式;
(3)燃烧装置类型选择及其布置方式;
(4)预热装置类型及排烟方式;
(5)炉子局部结构的选择等。
2.2炉子热工计算内容及炉用部件的确定
(1)燃料燃烧计算;
(2)炉膛热交换计算;
(3)炉膛热平衡计算;
(4)金属加热计算及炉子主要尺寸的确定;
(5)助燃系统空气预热装置计算;
(6)排烟系统气体力学计算及烟囱尺寸的确定;
(7)助燃空气供给系统气体力学计算及风机类型的确定。
2.3图纸及说明书
(1)图纸--三投影图纸1张(0#或1#);
(2)说明书1份。
3.1设计计算基本技术数据以碳素钢标准坯尺寸,20C冷装,天然气不预热为标准计算3.1.1加热金属料坯种类:普碳钢(20#钢)尺寸规格:金属开始加热(入炉时)平均温度:金属加热终了(出炉时)表面温度:金属加热终了(出炉时)横断面温差:3.1.2炉子生产率:P=22t/h3.1.3燃料燃料种类:天然气;成分(干):表3.1天然气干成分(%)天然气预热温度:燃。
3.1.4出炉膛烟气温度:烟气3.1.5助燃空气预热温度(烧嘴前):空3.2燃料燃烧计算3.2.1天然气的干、湿成分换算根据热发生炉煤气温度混C时,干查表得干干气体,干湿煤气的转换系数为:干把,代入湿干,结果见下表:表3.2 天然气湿成分(%)322计算天然气湿成分计算天然气低位发热值湿湿湿湿湿低3.2.3理论空气需要量L0:湿湿湿湿湿湿3.2.4实际空气需要量L n:取n=1.05,有:湿(+ )3.2.5计算燃烧产物生成量及成分' 湿湿湿湿( + )表3.3 天然气燃烧产物生成量(Nm/Nrn?)及成分(%)326计算天然气燃烧产物密度44CO218H2O' 28N23202烟= 22.4 10044 8.47 18 21.02 28 69.67 32 0.8422.4 1003=1.22 kg / Nm3.2.7计算燃料理论燃烧温度由空,查表得:空查表得:产()=Q低+ L n C空t空+ c燃t燃一Q分33500.39.81 1.296 30011.1^1.672= 20020C。
因此,可以满足连续加热炉加热工艺要求。
328计算结果1.实际空气需要量:2.燃烧产物生成量:3.燃烧产物重度:烟。
第四章金属的加热计算金属加热是连续加热炉全部热工计算的核心,其主要目的是确定金属在炉内的加热时间。
4.1炉膛热交换计算计算目的是确定炉气经过炉壁对金属的导来辐射系数4.1.1预确定炉膛主要尺寸1)炉膛宽度本加热炉中,料坯厚度,料坯长度时,米用两段连续加热炉。
目录前言 (2)设计任务书 (4)内容摘要 (5)第一部分:推钢式加热炉的概述二、换热器设计计算………………………………………第四部分:主要参考文献及附表………………………………第五部分:总结…………………………………………………前言本学期我们进行了冶金本专业的一些设计,特别是在我们的冶金热工基础,也有一门设计,这无疑让我们学习了一些在我们的课堂上学不到的知识,这让我们很高兴。
时间虽不是那么长,只有两个星期的时间,但是这两个星期却对我们的学习有了很大的帮助,让我们认识到学习是从一步一步开始的,没有一个很好的基础,是不可能把我们想要的东西得到的。
以下是我的个人学习和设计的全部内容。
加热炉是我们冶金行业里的一个不能少的机械设备,所以我们这次的主要设计炉体各部砌砖图以及各种装置的零件分图,并要完成土建基础,各种机械附属装置及安装、热工和自动自动调节系统及其安装的设计。
在此,由于时间关系只完成炉子的技术设计内容和换热器的设计。
所以我们在设计加热炉时一定的遵守以下设计原则:1.加热炉设计必须符合国家有关的技术政策,炉子的技术性能应满足生产工艺的要求,保证机器在工作之中有一定的安全性。
2.运用不断发展的热工及机械理论(如燃料燃烧、流体力学、传热学、机械原理等)指导炉子的设计工作;引进并吸收国外炉子的先进技术,不断完善和提高炉子的技术性能及机械化程度。
3.设计新的炉型结构时,应注意提高炉子生产率,提高产品质量,降低燃料消耗,4.5.生钢断面误差:25C︒烟气与炉膛温度:780C︒炉子生产能力:P=50t/h燃料:混合燃气成分(%):CO2(9.65)、H2(9.92)、CH4(12.77)、CO(21.56)、O2(0.13)、C2H6(0.59)、N2(45.30)、C3H8(0.13)空气预热温度:t a=250C︒采用二段式加热制度:高温段1300C︒;预热段温度1000C︒上升到1300C︒摘要近几年随着节能降耗意识的提高,节能挖潜越来越引起人们的重视。
XX学院毕业设计说明书课题加热炉推料机构设计子课题同课题学生专业姓名班级学号指导教师完成日期摘要:在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中,温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
加热炉是工业炉窑的一大类别,是指被加热的物料在炉内基本不发生物态变化和化学反应的炉子。
对于冶金行业来说,加热炉是指金属压力加工前的加热和金属制成品及半成品的热处理等用炉。
小型加热炉是科研院所及厂矿常用的热处理或加热设备。
随着科学技术的不断发展,加热炉的理论和实践在不断深化和日趋完善,加热炉的结构型式也在不断演进。
优质、高产、低消耗的新式炉型不断涌现,加热炉的结构目前仍处在不断变革之中,以满足生产工艺对炉子的技术经济要求,即经济、高产、低消耗、炉子寿命长、劳动条件好。
目录绪论: (1)第1章加热炉推料机构设计思路 (2)第2章加热炉的分类 (3)2.1推钢式连续加热炉 (3)2.2进式连续加热炉 (3)2.3底式加热炉 (3)2.4分室式快速加热炉 (3)第3章加热炉的结构 (5)3.1辐射室 (5)3.2对流室 (5)3.3余热回收系统 (5)3.4通风系统 (5)3.5加热炉结构特点 (5)第4章加热炉的工作原理 (7)第5章加热炉控制技术的发展方向 (8)5.1国内外燃烧控制发展情况 (8)5.2串级并联双交叉限幅控制燃烧 (8)5.3氧化锆残氧分析法 (9)5.4用热值分析仪测煤气的热值 (9)5.5利用高焦混合煤气成分理论推测空燃比 (9)第6章我国蓄热式加热炉的发展 (11)6.1概述 (11)6.2蓄热式燃烧技术 (11)6.3烧嘴式蓄热式加热炉 (12)第7章推料机构离心机的概述 (15)第8章加热炉推料机构基本工作过程 (16)第9章加热炉安全操作规程 (17)9.1总则 (17)9.2煤气着火事故处理 (17)9.3煤气爆炸事故的处理 (17)9.4送高炉煤气的操作程序 (17)9.5煤气泄露、中毒的处理 (18)9.6汽化冷却系统故障 (18)结束语: (22)致谢: (23)参考文献 (24)绪论:随着现代工业的逐步发展,在工业生产中,温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
加热炉教学大纲《加热炉》教学大纲一、课程性质和任务加热炉是材料工程专业的专业的一门重要的主干技术专业课,通过课堂教学、实验,使学生掌握热工基础的基本概念、基本理论及其运算方法;熟悉热力设备、装置和循环等实际应用知识,为今后从事工程实践、解决生产实际问题及学习新的科学技术奠定坚实的基础。
加热炉是一门实践性应用性较强的技术基础课,随着科学技术的发展,加热炉技术已得到了快速的完善和发展。
二、教学基本要求本课程的目标和任务,是使考生通过学习对加热炉有比较全面的了解,能够初步分析和解决加热炉热工方面的理论和实践问题,掌握加热炉的基本操作、维护、检修技能和常见事故处理方法。
课程基本要求如下:(l)掌握加热炉的基本组成及其各部分的作用:熟悉燃料供应系统、供风系统、排烟系统及冷却系统的组成及结构;了解加热炉余热利用设备的工作原理。
(2)了解金属压力加工企业常用燃料的主要性能和用途;掌握燃烧计算的基本方法;初步掌握对燃料燃烧过程的操作控制及燃烧方法的应用。
(3)了解有关加热炉气体力学的基本概念、基本原理和计算方法;掌握炉内外测点的选择方法及常用温度、压力、流量测量仪器的使用和维护。
(4)能够正确分析炉内的传热过程,理解三种传热方式的基本概念及基本定律,了解传热量的计算方法。
(5)了解金属的加热工艺制度;熟悉炉子热平衡表的编制目的与根据;了解编制炉子热平衡表的方法,能提出降低炉子燃耗、提高炉子热效率的途径。
(6)熟悉耐火材料的分类及常用耐火材料的组成、基本性能及应用领域。
(7)熟悉常用加热炉的炉型特点以及使用、维护与维修知识。
三、教学内容第一章加热炉的基本结构教学目标:通过本章的学习,学生应掌握加热炉的基本组成及其各部分的作用:熟悉燃料供应系统、供风系统、排烟系统及冷却系统的组成及结构;了解加热炉余热利用设备的工作原理。
具有使用和维护加热炉的主要设备及使用和维护加热炉的烧嘴和阀门的能力。
教学重点与难点:(一)炉膛与炉衬(次重点)理解:加热炉的炉墙、炉顶、炉底、炉子基础、钢结构、炉门、观察孔及出渣们的结构及组成。
冶金热工基础推钢式加热炉课程设计公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-目录前言 (2)设计任务书 (4)内容摘要 (5)第一部分 : 推钢式加热炉的概述一、加热炉的应用及其优越性 (7)二、推钢式加热炉的分类……………………………………三、推钢式加热炉的工作原理及工艺 (10)四、推钢式加热炉的主要结构 (11)五、联想近几年我国轧制技术的发展 (12)第二部分 : 推钢式加热炉的相关计算一、炉膛内的辐射的计算……………………………………二、炉子的基本尺寸的设计及相关计算……………………三、金属加热的计算…………………………………………四、燃料燃烧的相关计算……………………………………五、炉子热平衡的计算………………………………………第三部分 : 换热器设计…………………………………………一、换热器的介绍…………………………………………二、换热器设计计算………………………………………第四部分:主要参考文献及附表………………………………第五部分 : 总结…………………………………………………前言本学期我们进行了冶金本专业的一些设计,特别是在我们的冶金热工基础,也有一门设计,这无疑让我们学习了一些在我们的课堂上学不到的知识,这让我们很高兴。
时间虽不是那么长,只有两个星期的时间,但是这两个星期却对我们的学习有了很大的帮助,让我们认识到学习是从一步一步开始的,没有一个很好的基础,是不可能把我们想要的东西得到的。
以下是我的个人学习和设计的全部内容。
加热炉是我们冶金行业里的一个不能少的机械设备,所以我们这次的主要设计就是设计加热炉。
通过设计可以使我们初步掌握炉子设计的步骤、原则与方法,并进而了解一般工业炉设计的基本规律,可以使我们将各专业知识进行综合应用的能力,理论联系实际、解决实际问题的能力,读图、制图及查阅资料的能力得到锻炼并加以提高。
在国民经济的很多生产部门中,工业炉作为一个重要设备而存在,要使炉子达到优质高产、低耗的要求,有一个合理的炉体结构是必不可少的条件之一;工业炉是工业原材料的冶炼、加工或成员的精制过程中,为实现预期的物理变化或化学变化所需要的加热装置。
因此,对于我们这些将来有可能成为一个热工工作者的学生来说,应具备有设计先进、结构完善的工业炉的能力。
工业炉设计的一般程序是:初步设计;技术设计;施工设计。
炉子的初步设计是按提出的任务,初步选定炉子的结构,热源和各种重要辅助装置及其在炉子上的布置等。
在综合考虑炉子的技术经济指标和生产规模及特点的基础上,确定炉子应采用的机械化和自动化程度。
炉子的技术设计是在初步设计的基础上,作全面的热工计算和炉体总图的绘制,以及某些重要辅助装置图。
炉子的施工设计是要求详细绘制炉体各部砌砖图以及各种装置的零件分图,并要完成土建基础,各种机械附属装置及安装、热工和自动自动调节系统及其安装的设计。
在此,由于时间关系只完成炉子的技术设计内容和换热器的设计。
所以我们在设计加热炉时一定的遵守以下设计原则:1.加热炉设计必须符合国家有关的技术政策,炉子的技术性能应满足生产工艺的要求,保证机器在工作之中有一定的安全性。
2.运用不断发展的热工及机械理论(如燃料燃烧、流体力学、传热学、机械原理等)指导炉子的设计工作;引进并吸收国外炉子的先进技术,不断完善和提高炉子的技术性能及机械化程度。
3.设计新的炉型结构时,应注意提高炉子生产率,提高产品质量,降低燃料消耗,改善操作条件和提高炉子的使用寿命。
4.设计炉子时,对材料选用、设备选型、通用构件的规格尺寸等,应尽可能全厂或全车间通用,以使维修方便。
5.在设计炉子时,应尽量改善工人的操作环境,减轻工人的劳动强度,要采取保护环境和防止污染的必要措施。
设计任务书题目:推钢式加热炉的设计炉子用途:用于加热扁钢坯被加热的钢坯尺寸(m):厚度s = ;宽度b = ;长度L =金属材质:20#碳素结构钢钢材入炉温度:20 C生钢温度:1210 C︒生钢断面误差:25 C︒烟气与炉膛温度:780 C︒炉子生产能力:P = 50 t/h 燃料:混合燃气成分(%):CO2、H2、CH4、CO、O2、C2H6、N2、C3H8空气预热温度:ta= 250C︒采用二段式加热制度:高温段1300 C︒;预热段温度1000C︒上升到1300C︒摘要近几年随着节能降耗意识的提高,节能挖潜越来越引起人们的重视。
在轧钢生产过程中,加热炉作为最大的耗能设备,同时也是整个工艺流程中最关键的设备之一。
运行的稳定与否将影响后面轧钢生产质量。
如何解决加热炉合理燃烧的问题,如何保证加热炉的最佳状况,是当今一直在研究的课题。
推钢式加热炉由于可以很好的处理上述问题而适时推出。
但大多数冶金厂的轧钢机都没有推钢式加热炉,因而有必要设计推钢式加热炉。
其设计过程基于冶金炉热工理论。
包括:燃料燃烧计算钢的加热制度的确定炉子基本尺寸的确定炉膛内辐射的计算金属的加热计算炉子热平衡的计算以及换热器的设计计算。
【关键词】节能降耗、推钢式加热炉、冶金厂、轧钢机、燃料燃烧、钢的加热制度、炉子基本尺寸、炉膛内辐射、金属加热、炉子热平衡、换热器。
AbstractIn the rensent years, more and more people become aware of the important of saving sources. So as a intending engineer, we must creat a equipment which will live up to the situation of our country and the require of whole world.Today there is not a push the steel type heating furnace in the most of roll mills in the metallurgic plan. Therefore, designing a push the type heating furnace is imperative under the situation. The procedures and cor-relative calculation is list as follows:The calculation of radiation in the burner hearth.The caculation of basic size of the stove.The caculation of burning fuel.The caculation of thermal balance.The caculation of heated metal.[Key words]Energy saving、Push the steel type heating、 furnaceMetal--lurgical factory、Rolling mill、Radiation in the burner hearth、Basicsize of the stove、The metal is heated、The burning fuel、Sectional view.[第一部分]推钢式加热炉概述工业炉在冶金、建材、机械、石化、轻工、电子工业等生产部门被用于各种加热目的,成为不可缺少的重要热工设备。
加热炉是用来把初轧坯或连俦坯等热轧到热到所需温度的热工设备。
一、加热炉的应用及其优越性加热炉是将物料或工件加热的设备。
按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。
应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。
以下便是加热炉在冶金行业中几种常见的应用。
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,包括有连续加热炉和室式加热炉等。
金属热处理用的加热炉另称为热处理炉。
初轧前加热钢锭或使钢锭内部温度均匀的炉子称为均热炉。
广义而言,加热炉也包括均热炉和热处理炉。
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,但习惯上常指推钢式炉。
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。
按炉温分布,炉膛沿长度方向分为预热段、加热段和均热段;进料端炉温较低为预热段,其作用在于利用炉气热量,以提高炉子的热效率。
加热段为主要供热段,炉气温度较高,以利于实现快速加热。
均热段位于出料端,炉气温度与金属料温度差别很小,保证出炉料坯的断面温度均匀。
用于加热小断面料坯的炉子只有预热段和加热段。
习惯上还按炉内安装烧嘴的供热带划分炉段,依供热带的数目把炉子称为一段式、二段式,以至五段式、六段式等。
50~60年代,由于轧机能力加大,而推钢式炉的长度受到推钢长度的限制不能太长,所以开始在进料端增加供热带,取消不供热的预热段,以提高单位炉底面积的生产率。
用这种炉子加热板坯,炉底的单位面积产量达900~1000公斤/(米2·时),热耗约为~×106千卡/吨。
70年代以来,由于节能需要,又由于新兴的步进式炉允许增加炉子长度,所以又增设不供热的预热段,最佳的炉底单位面积产量在600~650公斤/(米2·时),热耗约为~×106千卡/吨。
连续加热炉是轧制车间应用最普遍的炉子。
通常使用气体燃料、重油或粉煤,有的烧块煤。
为了有效地利用废气热量,在烟道内安装预热空气和煤气的换热器,或安装余热锅炉。
在锻造和轧制生产中,钢坯一般在完全燃烧火焰的氧化气氛中加热。
采用不完全燃烧的还原性火焰(即“自身保护气氛”)来直接加热金属,可以达到无氧化或少氧化的目的。
这种加热方式称为明火式或敞焰式无氧化加热,成功地应用于转底式加热炉和室式加热炉。
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”。
步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
炉子有固定炉底和步进炉底,或者有固定梁和步进梁。