热处理设备与设计 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 一般加热炉有以下几部分组成：、、 、、冷却系统、余热利用装置等。（炉膛、燃料系统、供风系统、排烟系统） 2．金属加热缺陷主要包括、、和 。（氧化、脱碳、过热、过烧） 3. 钢坯在压力加工前和热处理时的加热制度，按炉内温度的变化，可分为： 一段式加热制度、加热制度、加热制度和多段式加热制度。（二段式、三段式） 4. 炉墙分为：和；炉顶分为：、 和平顶。（侧墙、端墙、拱顶、吊顶） 5. 热传递的三种方式是：、、。某些低温热处理炉，以主要传热方式。（传导、对流、辐射、对流） 6. 中高频感应电流的特点：、邻近效应、圆环效应、和。（集肤效应、尖角效应） 二、选择题（每题2分，共20分） 1.下列哪一项不属于热处理设备的主要设备（ C ） A热处理炉B感应加热装置C起重运输装置D淬火冷却设备 2.按照炉膛形式，热处理炉可分为箱式炉、罩式炉、贯通式炉、管式炉和（B ）等。 A台车式炉B井式炉C盐浴炉 D 退火炉 3.下列哪种淬火介质属于有物态变化的介质（ D ） A熔盐B熔碱C空气 D 水 4.下列哪种方法能够提高炉子的供热强度（A ） A增加供热点B提高金属入炉温度C扩大炉膛 D 双面加热 5. 电阻炉箱式RX3-45-9的最高工作温度为（C ） A 650℃ B 900℃ C 950℃ D 1200℃ 6.下列哪一项不属于电阻炉的特点（B） A结构简单、操作方便B控温精度低 C环境污染较小D自动化程度高 7.电热元件的材料要求具有（C ）的电阻率和（）的电阻温度系数 A较大、较大B较小、较小 C较大、较小D较小、较大 8.浴炉的特点不包括下列哪一项（A ）
11、窑炉 1.隧道窑包括预热带、烧成带、冷却带，设备窑体、燃烧设备和通风设备组成 2.隧道窑没有固定的窑底，活动在轨道上用耐火材料砌筑的窑车底面就是窑底，在窑墙与 窑车之间和窑车与窑车之间都设有密封装置 3.采用分散排烟的目的是为了控制各点的排烟量，以便灵活地控制制品在预热带的升温 曲线，并迫使烟气多次向下流动，以减小窑内上下的温度差。 4.排烟方式有地下烟道、金属烟道、墙内烟道三种 5.为了消除或减少预热带窑内上下的温度差，在预热带通常采用气幕装置。气幕分为搅动 气幕（阻碍窑内上部气流流动，迫使窑内热气体向下流动，产生搅动，使气流沿整个窑内断面上分布均匀）和循环式气幕（利用轴流风机或喷射器使窑内烟气循环流动，以达到均匀窑温的目的）。 6.燃烧室的拱顶必须与窑墙厚度和烧嘴流股张角相适应，以避免火焰直接冲刷拱顶和窑 墙。 7.向冷却带送风方式有分散式送风和集中送风两种。抽风口的位置不宜设在太靠近烧成 带，以防止烧成带炉气向冷却带倒流。 8.窑车与窑墙的密封油砂封和曲封，窑车之间的密封曲封、胶封和砂封、水封 9.隧道窑设检查廊作用1检查窑车底部工作情况2清扫漏到廊道的窑砂3处理倒窑事故 4冷却窑车底部 10.各带的操作要点预热带保证制品能按升温曲线均匀地进行加热；烧成带保证制品能 按规定的烧成曲线进行升温和保温；冷却带保证制品能按冷却曲线要求均匀冷冷却。 11.为了改善和消除预热带的气体分层和上下温差，可采取一下措施：采用循环气幕和扰 动气幕合理码砖采用窑底压力平衡装置加强窑体和窑门的密封采用低蓄热窑车 12.零压面位置一般控制在烧成带和预热带的交界面附近，使烧成带全带处于微正压操作。 13.窑内气氛包括氧化性气氛、还原性气氛、中性气氛 14.采用强氧化性火焰操作易造成局部过烧。弱氧化性火焰。 15.为了在隧道窑中获得高温而又节约燃料采用高发热量燃料高温预热助燃空气减 少窑体的热损失 10干燥炉 通过加热将固体物料中的水分蒸发并排除的过程称为干燥过程 1.对流干燥过程包括传热过程外扩散过程内扩散过程(湿扩散和热扩散) 2.自由水物料直接与水接触而吸收的水分，存在于物料的大毛细管和颗粒的空隙中，它 与物料结合松弛，自由水在干燥过程中极易去除 3.大气吸附水物料由空气中吸附的水分，存在于物料的微毛细管中及细小颗粒的表面， 与物料结合牢固。大气吸附水排除时，物料不发生收缩，不产生盈利，加大干燥速度物料不会开裂 4.干燥方法对流干燥辐射干燥工频电干燥高频电干燥微波干燥 5.干燥过程包括加热阶段等速干燥阶段降速干燥阶段平衡阶段
蓄热室连续加热炉的基本结构组成 连续式加热炉由以下几个基本部分组成：炉子基础和钢结构、炉膛与炉衬、燃料燃烧系统、排烟系统、余热利用装置、冷却系统、装出料设备、检测及调节装置、计算机控制系统等。 1炉子基础和钢结构 炉子基础将炉膛、钢结构和被加热钢坯的重量所构成的全部载荷传到地面上。一般采用混凝土基础。 炉子钢结构是由炉顶钢结构、炉墙钢结构和炉底钢结构的一个箱形框架结构，用以保护炉衬和安装烧嘴。水梁、立柱及各种炉子附件的固定主要由型钢和钢板组成。 （1）炉膛与炉衬 炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间，是对钢坯进行加热的 地方。炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬，炉衬是加热炉的一个关 键技术条件。再加热炉的运行过程中，不仅要求炉衬能够在高 温和载荷条件下保持足够的温度和稳定性，要求炉衬能够耐受 炉气的冲刷和炉渣的侵蚀，而且要求有足够的绝热保温和气密 性能。为此，炉衬通常耐火层、保温层、防护层和钢结构几部 分组成。其中耐火层直接承受炉膛内的高温气流冲刷和炉渣侵 蚀，通常采用各种耐火材料经砌筑、捣打或浇筑而成；保温层 通常采用各种多孔的保温材料经砌筑、敷设、充填或粘贴形成，其功能在于最大限度地减少炉衬的散热损失，改善现场操作条 件；防护层通常采用建筑砖或钢板，其功能在于保持炉衬的气
密性，保持多孔保温材料形成的保温层免于损坏。钢结构是位于炉衬最外层的由各种钢材拼焊、装配成的承载框架，其功能在于承担炉衬、燃烧设备、检测设施、检测仪器、炉门、炉前管道以及检测、操作人员所形成的载荷，提供有关设施的安装框架。 A炉墙 炉墙分为侧墙和端墙，沿炉子长度方向上的炉墙成为侧墙，炉子两端的炉墙。整体捣打、浇注的炉墙尺寸可以根据需要设计。炉墙采用可塑料或浇注料内衬和绝热层组成的复合砌体结构。为了使炉子具有一定的强度和良好的气密性，炉墙外壁为5mm或6mm厚的钢板外壳。 蓄热式连续加热炉的炉墙上除了设有炉门、窥视门、烧嘴孔、测温孔等孔洞，还有蓄热室和高温通道（蓄热式烧嘴的蓄热室一再少嘴里），所以炉墙要能够承受高温。为了防止砌体受损，炉墙应尽可能避免直接承受附加载荷，所以炉门，冷却水管等构件通常都直接安装在钢材上。 B炉顶 加热炉的炉顶按其结构分为拱顶和吊顶两种。现在大多采用可塑料或浇注料内衬和绝热层组成的符合砌体吊顶结构。这种吊顶结构不受炉子跨度的影响且使用寿命长。 C炉底 炉底一般采用砖砌复合结构，高温炉底还要承受炉渣的化学侵
底部加热炉原理(reheating furnaces) 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。 一、结构及原理 1.1 炭化室 1.1.1炉底是由碳化硅砖砌筑，尺寸为40毫米(1.5英寸)厚，305毫米(12英寸)宽由炭化室正面和背面向外延伸75毫米(3英寸)。侧面、前面和背面的墙体是40毫米的耐火砖或是等同效力的其它材质构成。侧面和背面的砖，侧壁的顶部边缘应安装可以可调整的钢框架,以便墙可以和底部保持精确的垂直。在炉膛中心,炉底的上表面开设一个直径6.35毫米(0.25英寸)的孔放置热电偶。 1.1.2在砌筑这个炉子的时候,炭化室的侧面和端面应包裹至少200毫米(8英寸)的绝缘耐火材料. 整体用适当的钢型限制结构固定,旨在保证尺寸稳定性。 1.2底部加热系统： 1.2.1加热系统应该包括一组安装在碳化硅炉底的电加热元件和既适合碳化硅电阻也适合安装硅管里的加热线圈的自动控制装置。该元件应可测定出炉底区的最小温度变化。整合碳化硅砖负载的最大值是很有意义的。加热烟道下面的砖墙和钢结构的设计应该保证炉子在该温度和负荷应力作业时的刚性。 1.2.2 控温用的热电偶放置的位置应保证根据表1中的升温程序加热炉子底部。加热系统需在10分钟内加热炉子温度达到初试设定的554°C 。 1.2.3温度控制热电偶可安装在加热烟道或挨着底板。 1.3活塞 活塞的组件应包括一块上面附有钢结构的厚金属板。底板应为一块19或25毫米(0.75或1英寸) 方边的铸钢或铸铁。尺寸是根据活塞炭化室墙、端面、和侧面的间隙选择的，测试的结果（煤上表面温度为500°C）是介于3.2毫米（0.125英寸）和9.5毫米（0.375英寸）之间。钢板上面是一层10至130毫米（4.5至5英寸）的绝缘耐火层，侧面稍凹进活塞边缘。上面的钢结构应该用刚支架紧紧固定到下层板上。上部钢结构和角部支撑应该有足够的强度承受期望负载，并安装适当的五金元件保证在炭化室中灵活的进出。在距离活塞前或后端面200毫米（8英寸）的位置开一个直径为13毫米（0.5英寸）的垂直孔。该孔应穿过活塞组件，其中包括为安装热电偶在纵向中心线位置设置的下板。 1.4负载活塞装置 设置一个设备，使得在测试期间在活塞面上施加一个15.17±0.35千帕（2.20±0.05磅/每平方英寸）的恒定负荷。负荷的施加方式不是关键。例如下面几种适用方法(1)使用水压活塞。(2) 在活塞结构的钢铁架上设一个支点承载一个铰链杠杆臂系统。及(3) 在活塞上额外施加一个足够大的恒重负载。无论选择哪个系统都应具有在装炉后对即时的外力有快速装配的特点。 加热炉采用薄钢板断边焊成长方形炉壳，底部加热材料为硅碳棒(型号：SX2-8-13，炉膛尺寸 500mm×200mm×180mm，功率8KW，温度1300℃，空炉升温时间〈30分，。温度偏差±1℃，炉温均匀性±5℃。冲温值±1℃。)8根。硅碳棒加热炉最高工作温度可达1300度，可供实验室、科研单位做元素分析测定。1300℃型炉膛采用耐火砖制成长方形，在炉膛与炉壳之间用绝热保温材料（耐火砖）填砌隔热，
1、工业上对加热炉的要求： A、生产率高，在保证质量的前提下、 物料加热速度越快越好 B、加热质量好，金属的扎制质量与金 属加热质量有密切的关系 C、燃料消耗低 D、炉子寿命长 E、劳动条件好 2、金属加热的目的： A、提高金属的塑形 B、使金属锭或坯内外温度均匀 C、改变金属的结晶组织 3、塑性和变形抗力的概念 塑性：金属在外力作用下产生永久变形 而不破坏的性能 变形抗力：塑性加工时金属抵抗变形的 能力 4、金属加热缺陷： 氧化、脱碳、过热、过烧 5、影响氧化的因素： A、加热温度的影响：如850~900℃，铁 氧化速度很小，1000℃急剧上升 B、加热时间：加热时间长，钢的氧化 烧损量越多 C、炉气成分影响：燃料成分、空气消 耗系数、完全燃烧与否 D、钢的成分影响：随着钢中碳量增大， 烧损下降 6、减少氧化措施： A、加速加热 B、控制炉内气氛 C、使用护炉气层 D、采用保护涂料 E、使钢料与氧化性气氛隔绝 F、敞焰无氧化加热 7、脱碳概念、危害、因素 A、概念：钢在加热过程中表面除了被 氧化烧损外，还会造成表层内碳含量减 少 B、危害：硬度下降，弹簧钢的抗疲劳强 度将降低，要淬火的钢还容易出现裂纹。 要清除钢脱碳层，势必增加额外的工作 量 C、因素：1、加热温度影响；2、加热时 间影响3、钢成分影响；4、炉气成分影 响 8、过热： 概念：钢的加热温度过了临界温度A C3 危害：钢的机械性能下降，加工时容易 产生裂纹。扎锻时会开裂，淬火时内应 力增大，产生形变或裂纹。 因素：超过了临界温度，晶粒开始长大 措施：a、使用合金；b、退火处理 9、过烧： 概念：加热到比过热更高的温度时，不 仅钢晶粒长大，晶粒周围的薄膜开始熔 化，氧进入了晶粒之间的间隙，使金属 发生氧化，又促进了它的熔化。 危害：进行压力加工过程中就会裂开， 这种现象就是过烧。 因素：不仅取决于加热温度，也与炉内 气氛有关 措施：回炉重新熔炼 10、合金元素对钢加热温度影响： A、对奥氏体区域的影响 B、生成碳化物的影响 11、金属加热速度：在单位时间内，金 属的表面温度升高的度数 热应力：表面受压力而中心受张力，于 是在钢的内部产生了温度应力 残余应力：由于表面冷却得快，中心冷 却得慢，也要产生了应力 组织应力：奥氏体转变为马氏体，体积 膨胀，也会造成不同部位间的内应力12、有几种加热制度？概念、优缺点、 适合加热的钢种 四种加热制度 A、一段式加热制度：把钢料放在炉温 基本上不变的炉内加热 优点：加热温差大，加热速度快， 加热时间短 缺点：废气温度高，热利用率差 适合：断面尺寸不大，导热性好， 塑性好的钢料 B、二段式加热制度：使金属先后在两 个不同温度内加热 1、加热期和均热期：加热速度快， 断面温差小，废气温度高，热利用
文件编号：GD/FS-5049 （解决方案范本系列） 加热炉技术经济与性能指标和环保分析详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
加热炉技术经济与性能指标和环保 分析详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 加热炉是油田耗能的主要设备，其热效率的高低直接影响着油田的经济效益。油田加热炉加热效率普遍偏低，排烟热损失严重。本设计目的是减小热能损耗，提高燃料的利用率，改善工作环境。初步介绍了加热炉炉底的分类和各种加热炉的优缺点，对各种结构进行了比较和评价。详尽的设计了加热炉炉底机械的构造和负载数据。对液压系统、轴类零件进行了强度校核和测算分析。对加热炉的安装做了具体的说明。最后对设计方案的可行性进行了经济分析。 加热炉的生产率 1.1炉子的生产率
单位时间内所加热出来的温度达到规定要求的金属锭或金属坯的产量称为炉子生产率。生产率有很多表示方法，如t/h、t/d、kg/h，最常用的是t/h。 更比较不同炉子的生产率，则采用单位生产率。对于连续加热炉和大多数室状炉，单位生产率指每平方米炉底布料面积上每小时的产量，单位是kg/(m2 ·h)。加热炉的单位生产率（P ）也称炉底强度，或钢压炉底强度，它是炉子最重要的生产指标之一。 1.2影响炉子生产率的因素 （1）炉型结构的影响 炉子型式，炉体各部分的构造、尺寸、炉子所用的材质，附属设备的结构等，都属于炉型结构方面的因素。炉型结构设计应当合理，砌筑质量应当合格。炉型结构对生产率的影响很大，提高生产率可以从以
第一章小结 1.根据燃料的成分，计算燃烧空气需要量及产物的成分和密度。 2.气体燃烧过程如何，关键性步骤是什么？怎样改变火焰长度？ 怎样改善煤气与空气的混合条件？ 3.解释回火、脱火现象。 4.有焰燃烧、无焰燃烧的概念以及各自的燃烧特点。 5.重油燃烧为什么要雾化？怎样提高雾化效果？ 6.煤的有用成分、可燃成分、干燥成分的差别？ 煤的有用成分有那几项？
第二章 小结 1. 掌握温度与密度和体积之间的关系，即： 0011p p t t βρρ+=，0 011p p t V V t β+= 。 2. 掌握不可压缩气体静力学基本方程式：常数=+ ρp gz ； 密度不同两种气体并存时的平衡方程式： 2211)'()'(g g p H p H +=ρρρρ－＋－，结合图２－６。 随高度变化煤气罐的表压如何变化？ 3. 气体稳定流动时，连续性方程: Q ＝ω1A 1=ω1A 1 4. 不可压缩流体稳定流动时的伯努利方程式： 常数=++22 ωρp gz 冷热两种气体并存时的伯努利方程式： w g g P p H p H ?+++=+2)'(2)'(22 222 111ρωρρρωρρ－＋－ 5. 沿程阻力、局部阻力的定义及其计算供式： 2 2ρωλd l P ＝摩?; 22 ρωK P ＝局?，注意单位是Pa 还是mm 水柱。 6. 气体流动的两种状态：层流和紊流，气体的粘度随温度如何变化？ 7. 风机的串联或并联风量风压如何变化？
第三章 传热原理 1. 传热有哪三种方式？各自有什么特点？热辐射效应最显著的射 线主要是哪两种？ 2. 稳态热传导公式：i i n i n s t t q λ∑=+-=111（w/m 2）；Q ＝qAt ( J ) 3. 什么是速度边界层和热边界层，如何提高对流换热系数α？如何加强对流换热？为什么低温要加强对流换热，高温要加强辐射换热？ 4. 热流密度、热压、稳态导热、不稳态导热、黑体、黑度、白体、、灰体、透热体、角度系数、有效辐射的概念。 5. 四次方定律：400)100 (T C E = （w/m 2） 6. 气体辐射的特点有那些？如何加强辐射换热？
轧钢车间加热炉设计 design of reheating furnace for rolling mill zhagong ehejian Jiarelu sheji 轧钢车l’ed加热炉设计(design of reheating furnaee for rolling mill)对型钢、中厚板、热轧带钢及线材等轧钢厂坯料加热炉的设计。设计内容包括炉型选择、确定装出料方式与炉子设施的平面布置、炉子加热能力与座数选择、炉温制度与炉型结构选择、炉子供热负荷计算及其分配比例、炉子尺寸设计以及炉子的检测与自动化操作。炉型选择轧钢车间加热炉主要有推钢式加热炉和步进式加热炉两大类型。一般在设计前期根据原料和燃料、生产规模与产品大纲、车间布置、加热与轧制工艺要求以及整个轧制线的装备水平等原始条件综合考虑选择。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，与传统的推钢式加热沪相比，具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式加热炉在配合连铸坯热装时有明显的优越性，一般采用炉底分段传动方式，即在连铸开始浇铸时停止向炉内装料，而炉子仍按轧制节奏连续出钢，炉子装料侧一段炉底空出，当热连铸坯送到后即迅速装入炉内，尽量减少热坯的散热损失，同时集中加热热连铸坯可以有效地提高炉子产量和降低燃料消耗。推钢式加热炉和步进式加热炉的主要技术经济指标，如单位炉底面积产量和热耗，基本相同或相近，但步进式加热炉的最高小时产量则可大大超过推钢式加热炉，热耗也较低。步进式加热炉的钢坯在炉时间短，其钢坯氧化烧损率、脱碳率及废品率低于推钢式加热炉。步进梁式加热炉的冷却水消耗量比推钢式加热炉约多一倍，因此水系统投资要高一些，对操作及维护水平的要求也较高。现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉;一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌间炉子座数多于两座时很难布置。山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发炉内装料可以单排或双排(包括单排装长料和双斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替排装短料)，这要根据坯料长度范围、单炉产量、车间代原有的推钢式加热炉。中国在70年代设计和建设步占地以及投资经济合理与节能等因素确定。进式加热护，但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂炉子设施的平面布置炉子两侧净空尺寸及各种推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种平台、梯子的设置，要满足生产操作与检修的要求并符因素有关，加热短小钢锭不能采用步进式加热炉。合有关的安全规定，要考虑“回炉坯”运送设施的位置。设计加热炉时还要决定炉子的热工制度、结构型煤气、重油、蒸汽、空气及冷却水系统的设计与布式、主要技术经济指标、燃烧装置的型式与数量、排烟置，要考虑生产控制功能完备，检修方便，符合安全规和余热利用方式、出渣方式等。定，不妨碍交通和吊车操作及设备检修等多种因素。装出料方式与炉子设施的平面布置按照工艺要地下烟道要尽量缩短，换热器前后一般不设旁通求确定加热炉的装出料方式及炉子在车间的位置。炉烟道，尽可能不采用多座炉子合用一座烟囱。换热器的子的平面布置设计，包括撼烧系统管道设施、排烟系统位置要考虑更换吊装方便及清扫位置，热风放散管应及热回收设施、冷却水与汽化冷却系统、排渣设施以及引出厂房，避免在车间内产生热污染与噪音。炉子区域操作检修平台等的平面布置。炉子仪表室及炉子加热能力与座数选择炉子加热能力包括单计算机房的位置、尺寸及炉子设施占用的轧钢跨、原料炉小时产量和车间炉子总加热能力。跨等按设计要求确定。单座炉子小时产量的计算理论计算法是根据
加热炉毕业设计论文 This manuscript was revised on November 28, 2020
目录
1.文献综述 加热炉的概念及分类 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。 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，因此也和一段式操作不灵活。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 加热炉技术经济与性能指标和环保分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-8321-15 加热炉技术经济与性能指标和环保 分析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 加热炉是油田耗能的主要设备，其热效率的高低直接影响着油田的经济效益。油田加热炉加热效率普遍偏低，排烟热损失严重。本设计目的是减小热能损耗，提高燃料的利用率，改善工作环境。初步介绍了加热炉炉底的分类和各种加热炉的优缺点，对各种结构进行了比较和评价。详尽的设计了加热炉炉底机械的构造和负载数据。对液压系统、轴类零件进行了强度校核和测算分析。对加热炉的安装做了具体的说明。最后对设计方案的可行性进行了经济分析。 加热炉的生产率 1.1炉子的生产率 单位时间内所加热出来的温度达到规定要求的金属锭或金属坯的产量称为炉子生产率。生产率有很多
表示方法，如t/h、t/d、kg/h，最常用的是t/h。 更比较不同炉子的生产率，则采用单位生产率。对于连续加热炉和大多数室状炉，单位生产率指每平方米炉底布料面积上每小时的产量，单位是kg/(m2 ·h)。加热炉的单位生产率（P ）也称炉底强度，或钢压炉底强度，它是炉子最重要的生产指标之一。 1.2影响炉子生产率的因素 （1）炉型结构的影响 炉子型式，炉体各部分的构造、尺寸、炉子所用的材质，附属设备的结构等，都属于炉型结构方面的因素。炉型结构设计应当合理，砌筑质量应当合格。炉型结构对生产率的影响很大，提高生产率可以从以下几个方面着手考虑。 ①采用新的炉型 ②改造就炉型 a 扩大炉膛，增加装入量； b
众所周知，由于步进式加热炉有着推钢式加热炉无法比拟的优点，诸如，不拱钢，不粘钢，氧化烧损小，脱碳少，加热时间短，加热操作灵活，易于和轧制节奏相匹配，加热过程中不划伤，炉子长度不受限制(从理论上讲)，自动化程度高，易于采用计算机控制等优点。因此尽管步进炉一次投资费用高，但自从1967年4月由美国米德兰公司设计的二面供热的步进梁式炉首先在美国格兰那特城钢铁公司问世，接着同年5月由日本中外炉公司为名古屋钢铁厂设计的世界上第二座步进梁式炉又相继投产。以后，步进式加热炉在世界上获得了长足的发展，尤其近十多年来，随着轧钢技术向着连续化，大型化、自动化，多品种、高精度的发展，步进式加热炉为适应工艺的要求，也朝着大型化，多功能，优质，高产，低消耗，无公害和操作自动化的方向迈进。 1 大型化多功能炉型 1．1大型化 目前，步进式加热炉的发展最显著的一个特点就是为了适应轧机小时产量的提高向 着大型化方向发展。 原苏联契列波维茨钢铁厂热带车间用步进梁式加热炉，炉子产量A．20T／'h，炉内宽11．25m，炉有效长49．59m ，采用汽化冷却，压力为18kg／cm。，步进梁水平行程480mm，垂直行程200mm ，步进周期为6O秒 德国克勒克纳公司不来梅厂热轧用步进梁式炉产量为400T／h。 法国索拉克热轧带钢厂步进式加热炉，炉子有效长53．9m，炉子最大产量达525t／h。 我国80年代从法国斯太因引进的2050热轧厂用步进炉，炉子有效长50m ，炉由宽12．6m，炉子额定产量350t／h，最大产量400t／h，步进行程为500mm，升降行程200mm，运动周期45秒。 I．2 多功能 现代化的步进式加热炉除了高产，低耗外，要求它的适应性强，功能多，是目前步进式炉发展的又一大特点，也就是说，作为一一个为轧机服务的热设备，它不仅能适应各种坯料，如厚板坯，薄板坯，热装坯、冷装坯，冷热混装坯的加热要求，韭根据它们的不同出炉温度采用不同的加热方法，同时还应适应轧制节奏和待轧的要求，也就是说，它还具有适应连续出钢和间断出钢的能力，具有和连铸机匹配的能力，除此以外，还能满足一些特殊钢种对加热的要求，如对脱碳、温差、氧化烧损的要求等。 1．3二段分离步进粱的发展 为了使炉子能达到适应性强，具有多功能二段分离步进式炉有了进一步的发展。 二段步进炉就是在炉子长度方向上，炉子步进梁(底)分成二段，后一段步进梁(底)位于炉子的低温段，前一段步进梁(底)位于炉子的高温段，分界处就是高低温度的交界处。从交界处起，坯料的间距就可以加大了。 二段步进粱(底)各由单独的托辊支承，以便单独升降(亦可联动升降)。当二段同时升降和一起进退时，它们就同一个整体一样，炉内坯料便以相同的步距前进同样的距离。只要低温段步进梁(底)降到固定梁底面以下，那么只有在高温段炉底上的坯料随步进梁(底)前进，而没有提升的低温段上 的坯料，仍停留在固定梁(底)上，低温段的步进梁(底)在坯料下面空移过去，这样，低温段步进梁(底)每空移一步，进入高温段步进梁(底)上的坯料间距便增加一倍，空移二步，增加二倍，增加后的坯料间矩根据坯料的尺寸和产量选定，就示出了坯料所走灼步距和产量的关系。进入高温段的钢坯量，不超过出料速度所要求的钢坯量，从而防止了脱碳值的增加。当只有高温段炉底动作而低温段炉底留在低位时，则可将高温段上的坯料全部出空而低温段上的坯料仍懿在炉内，这种结构上的灵活性，对轧机长时间的停轧、对冷坯混装，对减少和避免坯料的脱碳都有很强的适应性。当炉
30万吨/年润滑油加氢装置设计技术交底 加热炉专业分组讨论记录 一、技术文件 设计图纸及技术说明、标准规范 SH/T3115-2000《石油化工管式炉轻质浇注料衬里施工技术条件》； SH3534-石油化工筑炉工程施工及验收规范 SH/T3417《石油化工管式炉高合金炉管焊接工程技术条件》 TP321/347型铬镍不锈钢炉管焊接技术条件（T-FU052303C-2011） GB/T1954《铬镍不锈钢焊缝铁素体含量检测方法》 BCHT-2231/A1 二、技术交底和图纸会审内容 1.炉体钢结构安装后，对于模块分界处焊接要求：辐射段应对其双面密封焊；炉底采用内侧满焊，外侧花焊；对流室外侧满焊。 2.炉管、急弯弯管之间的焊接应严格执行SH/T3417-2007和《321、347型铬镍奥氏体钢炉管焊接技术条件》（T-FU052303C-2011），焊接前应采用本炉管材质和焊材重新做焊接评定，符合要求后焊接；炉管焊接前，每批焊材应进行熔敷金属化学分析检验，对含碳量进行测量，对TP347H管材，要求C≥0.04%。 3.炉管预制应设临时定位架，确保所有炉管中心线位于同一平面内;安装时应保证炉管与管架中心线在同一平面内，偏差≤5mm; 4.炉管安装 ⑴321、347材料在再加热过程中容易出现再热裂纹，要求按GBT1954规定，在焊接后热处理前应对焊缝进行检测熔敷金属铁素体含量，要求铁素体含量在4-8%范围内，以确保焊缝的稳定性。 ⑵炉管焊接后，对焊缝进行稳定化热处理时，升温速率不限制，温度要求达到900±20℃，恒温时间不少于4小时，强制空冷至环境温度。
⑶炉管管架安装，应先安装下导向管，然后安装管架，再安装上导向管，垂直度验收合格后再进行定位套管的焊接；按照6103图纸中节点“辐射顶管架套管处衬里详图”在炉顶定位套管内填塞陶瓷纤维毯。 ⑷为保证对流至辐射室转油线的热膨胀量,辐射室炉管安装时,最上一排管子与管架梁之间应垫30mm厚木块,待正常操作情况下木块融化可以吸收部分膨胀量. ⑸炉管水压试验：炉管系统的水压试验压力值与工艺管道不同。对炉管进行水压试验时，在出入口焊接临时封板，打压测试完毕后拆除。 ⑹辐射炉管安装时应特别关注炉管进出口位置、热膨胀方向和膨胀量。辐射炉管进出口处的调整壁板，应根据炉管安装位置调整后，再进行焊接。注意膨胀间隙的预留和活动板的安装。 5.转油线设计图纸中支撑角钢与炉管托架底板不焊,应确保自由滑动.但图纸19700FU-DW02-1301件号11顶端应增加10mm不锈钢板，焊接时确保与托架低板平行。 6.炉管与外部工艺管道碰口前，应进行全面检查，确认安装质量符合标准要求，避免附加应力。 7.炉管管壁热电偶的焊接安装。应按图纸要求确定位置；先焊接管壁热电偶，焊缝表面检测，然后焊接屏蔽罩，再填塞纤维棉。热电偶与屏蔽罩焊接应由焊接炉管的焊工焊接，以确保焊接质量。 8. 陶瓷纤维衬里的温度等级及其他性能应符合图纸的要求。包括《高强度低热导率轻质浇注料》（BCHT-2231/A1）、陶瓷纤维板、毯纤维板、模块、耐火砖等用材料，其性能指标应符合规定的国家和行业标准；所有材料进厂除提交生产厂家提供的合格质量证明文件外，还应按规定提供质量技术监督部门的出具的检验报告。 9.辐射室侧墙用耐火砖技术参数应符合图纸4002表2及《高铝质耐火隔热砖》（GB/T3995-2006）的要求，如有矛盾时，以表2要求为准。F-101
加热炉技术经济与性能指标和环保分析 加热炉是油田耗能的主要设备，其热效率的高低直接影响着油田的经济效益。油田加热炉加热效率普遍偏低，排烟热损失严重。本设计目的是减小热能损耗，提高燃料的利用率，改善工作环境。初步介绍了加热炉炉底的分类和各种加热炉的优缺点，对各种结构进行了比较和评价。详尽的设计了加热炉炉底机械的构造和负载数据。对液压系统、轴类零件进行了强度校核和测算分析。对加热炉的安装做了具体的说明。最后对设计方案的可行性进行了经济分析。 加热炉的生产率 1.1 炉子的生产率 单位时间内所加热出来的温度达到规定要求的金属锭或金属坯的产量称为炉子生产率。生产率有很多表示方法，如t/h 、t/d 、kg/h ，最常用的是t/h 。 更比较不同炉子的生产率，则采用单位生产率。对于连续加热炉和大多数室状炉，单位生产率指每平方米炉 底布料面积上每小时的产量，单位是kg/（m2 h）。加热炉的单位生产率（P）也称炉底强度，或钢压炉底强度, 它是炉子最重要的生产指标之一。 1.2影响炉子生产率的因素 1）炉型结构的影响 炉子型式，炉体各部分的构造、尺寸、炉子所用的材质，附属设备的结构等，都属于炉型结构方面的因素。炉型结构设计应当合理，砌筑质量应当合格。炉型结构对生产率的影响很大，提高生产率可以从以下几个方面着手考虑。 ①采用新的炉型
②改造就炉型 a 扩大炉膛，增加装入量； b 改进炉型和尺寸； c 减少炉子热损失。 2）燃烧条件和供热强度的影响 热负荷增大以后，炉子的温度水平提高，向金属传热的能力加强，产量必然提高。由下式的分析可以清楚的看到这一点。 连续式加热炉提高供热强度的重要措施是增加供热点，扩大加热段和提高加热段炉温水平，缩短预热段使废气出炉温度相应提高。 提高热负荷的一个重要的先决条件是必须保证燃料的完全燃烧，如燃料在炉内有20%不能燃烧，炉子产量将 降低25%~30%。 为了提高热负荷或改善燃烧条件，应当注意改进燃烧装置。有的炉子生产率不高，是由于烧嘴能力不足或者烧嘴结构很不完善，如雾化质量太差或混合不好，这时就要改进烧嘴。炉子向大型化发展后，炉长炉宽都增加了，如何保证炉内温度均匀，与炉子生产率和产品质量都有密切关系。为此出现了多种新型烧嘴，位置也由端烧嘴发展到侧烧嘴、炉顶烧嘴，分散了供热点，改善了燃烧条件和供热条件，有效的提高了炉子生产率。 炉子热平衡和燃料消耗量 2.1 炉子的热效率 2.2 单位燃料消耗量统计炉子的燃耗或热耗有两种办法，一种是按炉子正常生产情况每小时平均，即小时燃料消耗量除以平均小时产量；另一种是按月或按季度平均，即以这一时期内燃料的总消耗量，除以所有合格产品的产量。前者可直接说明炉子热工作的好坏，后者除和炉子热工作好坏有关外，还和作业率、停炉次数、产品合格率、燃料损失等相因素有关。对炉子进行热工技术分析时，应采用前一种统计得出的能耗指标。 加热炉的节能途径 3.1 减少出炉废气从炉膛带走的热量
A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 加热炉技术经济与性能指标和环保分析简易版
加热炉技术经济与性能指标和环保 分析简易版 温馨提示：本解决方案文件应用在对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 加热炉是油田耗能的主要设备，其热效率 的高低直接影响着油田的经济效益。油田加热 炉加热效率普遍偏低，排烟热损失严重。本设 计目的是减小热能损耗，提高燃料的利用率， 改善工作环境。初步介绍了加热炉炉底的分类 和各种加热炉的优缺点，对各种结构进行了比 较和评价。详尽的设计了加热炉炉底机械的构 造和负载数据。对液压系统、轴类零件进行了 强度校核和测算分析。对加热炉的安装做了具 体的说明。最后对设计方案的可行性进行了经 济分析。
加热炉的生产率 1.1炉子的生产率 单位时间内所加热出来的温度达到规定要求的金属锭或金属坯的产量称为炉子生产率。生产率有很多表示方法，如t/h、t/d、kg/h，最常用的是t/h。 更比较不同炉子的生产率，则采用单位生产率。对于连续加热炉和大多数室状炉，单位生产率指每平方米炉底布料面积上每小时的产量，单位是kg/(m2 ·h)。加热炉的单位生产率（P ）也称炉底强度，或钢压炉底强度，它是炉子最重要的生产指标之一。 1.2影响炉子生产率的因素 （1）炉型结构的影响
1. 金属加热目的：1）提高金属塑性；2）使金属锭或坯内外温度均匀；3)改变金属的结晶组织。 2.金属的导热系数概念：导热系数是物质的一种物性参数，它表示物质导热能力的大小，其数值就是单位温度梯度作用下，物体内所允许的热流密度值。 3.金属的导温系数概念：该系数用α表示， /pc αλ=，它说明物体在加热或冷却时，内部热量传播的快慢。α值越大表明物体温度变化越快，物体越容易被加热或冷却。 4.塑性：指金属在外力作用下产生永不变形而不破坏性能。 变形抗力：塑性加工时金属抵抗变形的能力。 区别：塑性和变形抗力是两个不同的概念，塑性反映金属变形能力，变形抗力是金属变形时，难易程度， 金属的塑性好，变形抗力不一定低，反之亦然。 5.加热炉加热缺陷：金属在加热过程中，炉子的温度和气氛必须调整得当，如果操作不当，会出现各种加热缺陷，如氧化、脱碳、过热、过烧等。 6.钢氧化定义：钢在高温炉内加热时，由于炉气中有大量的O H CO O 222,,,。 7.影响氧化的因素：1）加热温度的影响；2）加热时间的影响；3）炉气成分的影响；4）钢的成分的影响。 8.减少氧化的措施：1）快速加热；2）控制炉内气氛；3）使用保护气层；4）采用保护涂料；5）使钢料与氧化性气氛隔绝；6）敞焰无氧化加热 9.钢的脱碳：钢在加热过程中，表面除了被氧化烧损外，还会造成表面内含碳量的减少，称为钢的脱碳。 10.影响脱碳的因素：1）加热温度的影响；2）加热时间的影响；3）钢的成分的影响；4）炉气成分的影响。 11.钢的过热：加热温度过高，加热时间过长，使晶粒过分长大的现象。 避免：1）掌握好加热温度，2）掌握好钢在高温区域停留时间3）加入合金元素。 危害：钢的机械性能下降。 12.钢的过烧：当钢加热到比过热更高的温度时，不仅钢的晶粒长大，晶粒周围的薄膜开始熔化，氧进入了晶粒之间的间隙，使金属发生氧化，又促进了它的熔化。导致晶粒之间彼此结合力大为降低，塑性变坏，这样钢在进行压力加工过程中就会裂开，这种现象就是过烧。 避免：减少在高温区域停留时间。 危害：钢的金属性变坏。 13.金属加热的温度指：金属加热完毕出炉时的表面温度。 14.终轧温度的确定：终轧温度对钢的组织和性能影响很大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的力学性能越低，所以终轧温度也不能太高，最好在850℃左右，不要超过900℃，也不要低于700℃。 15.什么叫金属的加热速度：指在单位时间内，金属的表面温度升高的度数。 16.按加热制度分类： 一段式加热：是把钢料放在炉温基本不变的炉内加热。特点：炉温和钢料表面温差大，加热速度快，时间段，不必分钢的应力阶段，没有预热期，也不需要均热的时间。适合用于一些断面尺寸不大，导热性好，塑性好的钢料，或者是热装的钢料 二段式加热： 由加热期和均热期组成。有时由预热期和加热期组成。 1） 由加热器和均热期组成时： 是把金属锭直接装入高温炉膛进行加热，加热速度快。这是金属锭表面温度上升快，而中心温度上升的慢，金属断面上的温差大。为了使断面温度趋于均匀，需要经过均热期。 特点：加热速度快，最后断面上温度差小。但出炉废气温度高，热的利用率低。 适用：冷装或低温热装的低碳钢钢锭及热装的合金钢锭、管束、板透或成批小件的加热 由预热期和加热期组成： 热点：出炉废气温度低，金属的加热速度较慢，因为重心与表面的温度差小，温度压力小。待温度升高进入钢的塑性状态后，再到高温区域快速加热。 适用：加热断面小的钢坯。 三段式加热：把钢料放在三哥温度条件不同的区段，依次是预热段，加热段，均热段。 特点：钢锭首先在低温的区域进行预热，这是加热速度慢，温度压力小，不会造成危险。等到金属中心温度超过500℃以后，进入塑性范围，这是就可以快速加热，直到表面温度迅速升高到出炉所要求的温度。 适用： 多段式加热：用在某些钢料的热处理工艺中，包括几个加热、均热、冷却期组成 17.厚10mm 的板坯（45钢）在炉温1160℃的室状炉内单面加热，钢坯入炉温度20℃，出炉温度1100℃求加热时间，已知)/(7.33,/kg 7650)/(695:3℃，℃?==?m w m kg J C λρ。
加热炉复习题 填空题 1、传热的三种基本方式分别为传导、—对流—和—辐射三种方式。 2、燃料基于不同的分析基准常用的成分表达方式有干燥 成分 _________ 、 _____ 应用成分_______ 和________ 。 3、常用的重油雾化方法有低压空气雾化、高压空气雾 复和重油雾化三种方式。 4、马赫数是判断气体可压缩性的标准。一般认为，当马赫 数w 0.3 时，气体视为不可压缩的。 5、加热炉常用耐火砖为黏土砖、高铝砖、_硅砖和镁砖。 6、加热炉按其出料方式分为端出料和侧出料两种。 名词解释 1. 燃料低发热量：当燃烧产物中的水分不是呈液态，而是呈20C的水蒸气存在时，由于扣除了水分的汽化热而使发 热量降低，这时得到的热量称为燃料的低发热量，用Q低表 示。 2. 无焰燃烧：如果将煤气与空气在进行燃烧以前预先混合再进入炉内，燃烧过程要快得多。由于较快地进行燃烧，碳氢化合物来不及分解，火焰中没有或有很少游离的炭粒，看不到明亮的火焰，或者火焰很短，这种燃烧方法称为无焰燃烧。 3. 火焰增碳：为了提高火焰的亮度和辐射能力，可以向 不含碳氢化合物的燃料中加入重油作为人工增碳剂，这种方法称为火焰增碳。 4. 灰体：如果某物体的辐射光谱也是连续的，在任何温度下任何波长的单色辐射能力E入与黑体在同一波长的单色
辐射力E0入之比都是同一数值，等于e,这种物体称为灰体， &为该物体黑度。 5. 炉底强度：加热炉的单位生产率也称为炉底强度，即每平方米炉底布料面积上每小时的产量，单位是kg/(m2h)。 简答题 1、金属加热的目的是什么？ ①提高金属的塑性：金属在冷的状态下可塑性降低，为了改 善金属的热加工条件，必须提高金属的塑性； ②使金属锭或坯内外温度均匀：通过均热使断面上温差缩 小，可避免出现危险的温度应力； ③改善金属的结晶组织：金属经过冷加工后，组织结构改 变，处于加工硬化状态，需要加热进行热处理，达到所要求的物 理性能和力学性能。 2、减少加热钢坯在加热炉内被氧化的措施有哪些？ ①快速加热：减少钢在高温区域停留时间，是加热炉操作的原 则，达到出炉温度后，马上出炉开轧，避免长时间停留在炉内待 轧； ②控制炉内气氛：保证完全燃烧的前提下，控制适当的空气 消耗系数，不使炉气中有大量过剩空气，降低炉气中自由氧的浓 度； ③使用保护气层； ④采用保护涂料：在钢的表面涂上一层保护性涂料，把钢与炉 气隔开减少氧化，但增加了热阻，不利于传热； ⑤使钢料与氧化性气氛隔绝：这是在热处理炉上用的比较多的 一种方法。 3、冶金工业对耐火材料性能的要求是什么？ ①在高温条件下使用时，不软化不熔融，即应具有一定的耐 火度；规定耐火度低限为1580C,低于这个温度不属于耐火材 料； ②能承受结构的建筑荷重和操作中的作用应力，在 高温下也不丧失结构强度； ③在高温下体积稳定，不致产生过大的膨胀应力和收缩裂 缝； ④在温度急剧变化时，不致崩裂破坏； ⑤对熔融金属、炉渣、氧化铁皮、炉气的侵蚀有一定抵抗