工业炉窑热工 热轧板坯加热炉设计方案探讨 伦宝军 （唐山不锈钢有限责任公司 063100） 摘要：本文重点介绍1580热轧板坯加热炉在炉型设计、耐材选择、炉窑机械设计、炉窑使用等方面的一些经验和体会。关键词：炉体设计；耐材选择；炉窑机械设计；炉窑使用 The Discussion of Design Proposal About Hot Rolling Brammef Heating Furnace LUN Bao-Jun （Tang Shan Stainless Steel 063100） Abstract: The emphases of this article introduce experiences and tastes about 1580 hot rolling brammef the furnace lines，refractories choice, Stove mechanical designing, Stove uses and so on respects. Key words: Brammef the furnace lines; Refractories choice; Stove mechanical designing; Stove uses 1 工艺概述 唐山不锈钢公司1580热轧板材工程2006年8月开始正式启动，设计年产普碳钢120万吨，不锈钢60万吨，工程总投资15亿元，08年4月29日热负荷试车成功。该生产线共设计三座步进梁式加热炉，先上两座预留一座，一架可逆式粗轧机（带大立辊）— 一台热卷箱— 一套飞剪—七架精轧机— 层流冷却—两台卷曲机。为满足集中批量轧制和混合轧制生产地需要，加热炉需经常转换生产模式，即有冷装、热装之分，又有普碳和不锈钢等不同钢种之分，因此对加热炉的加热工艺提出了更高要求。 2 加热炉基本参数 炉型：端进端出步进梁式 炉子有效尺寸（米）：41.65×12.8 设计产量：250吨/小时（冷装）350吨/小时（热装）水梁冷却方式：汽化冷却 3 燃料选择 不锈钢公司现有高炉煤气和转炉煤气资源有限，工序剩余高炉煤气保一座加热炉尚显不足，依据古冶区焦炉煤气资源情况我们决定1#加热炉采用焦炉煤气常规式燃烧方式，2#加热炉采用高焦混合煤气蓄热式，两座炉子全部采用步进梁式。在工程施工阶段由于高炉煤气足够保2#炉生产，于是我们及时取消了掺混焦炉煤气管道，2#炉改烧纯高炉煤气。经过4个月调试生产我们发现煤气公司提供的焦炉煤气资源极不稳定，为此我们现在准备3#炉设计方案时计划从2#炉匀出一部分高炉煤气，两炉再混进一部分转炉煤气，从而摆脱焦炉煤气资源的困扰。 4 耐材选择 大型板坯加热炉对耐火材料提出了更高要求，特别是蓄热式板坯加热炉作为一种新炉型近年不断发生塌炉顶、炉墙事故，为此我们考察了宝钢、马钢等现代化国有大型钢铁联合企业，最后决定采用大连派力固公司生产的可塑捣打料作为炉顶、炉墙的主体耐火材料。与常规浇注料相比，可塑捣打料特别适合于1300℃甚至更高使用温度的炉墙、炉顶上，它耐火焰直接冲刷性和炉膛温度的剧变性能远远高于常规浇注料。 5 炉体设计 5.1 炉型选择
内蒙古科技大学 过程控制课程设计论文 题目：钢坯加热炉温度控制系统 学生姓名： 学号： 专业： 班级： 指导教师：
目录 钢坯加热炉温度控制系统设计摘要 (1) 第一章引言 (2) 1.1加热炉温度控制技术的发展 (2) 1.2 加热炉一般结构与控制原理 (3) 1.3加热炉生产工艺 (4) 第二章加热炉温度控制系统 (5) 2.1串级系统控制概述 (5) 2.2 温度控制系统概述 (6) 2.3 加热炉炉温基本控制方案 (6) 2.3.1 炉温基本控制方案一 (6) 2.3.2 炉温基本控制方案二 (7) 2.3.1 炉温控制改进方案 (8) 2.4调节器正反作用的确定 (9) 2.4.1副调节器作用方式的确定 (9) 2.4.2主调节器作用方式的确定 (9) 第三章仪器选型 (10) 3.1温度传感器的选择 (10) 3.2流量变送器的选择 (10) 3.3执行器选择 (11) 3.4调节器的选择 (11) 第四章总结 (13) 参考文献 (14)
钢坯加热炉温度控制系统设计 摘要 加热炉是冶金行业生产环节中重要的热工设备。加热的目的之一是提高钢的塑性。钢在冷态下可塑性很低，为了改善钢的热加工条件，必须提高钢的塑性。一般来说，钢的热加工温度越高，钢的可塑性越好。钢的加热温度越低，加工所消耗的能量越大，轧机的磨损也越快，而且温度过低时还容易发生断辊事故。加热的另外一个目的是使钢的内外温度均匀。由于板坯内外的温差，使得金属内部产生应力，这样经过轧制过程后容易造成质量缺陷和废品。通过加热炉的均热使断面上温差缩小，避免出现危险的温度应力。板坯的加热质量直接影响到钢材的质量、产量、能源消耗以及轧机寿命。正确的加热工艺可以提高钢的塑性，降低热加工时的变形抗力，及时为轧机提供加热质量优良的板坯，保证轧机生产顺利进行。反之，如加热工艺不当，例如加热温度过高，会发生板坯过热、过烧，轧制时就要造成废品。 加热炉的燃烧过程是受随机因素干扰的，具有大惯性、纯滞后的非线性分布参量的随机过程。对于这种复杂的控制对象，即使是经验丰富的操作人员，也很难全面考虑各种因素的影响，准确地控制燃烧过程，造成炉温经常偏高或偏低，这些都严重影响了加热炉加热质量和燃耗，甚至影响正常生产。 加热炉的生产任务是按轧机的轧制节奏将钢材加热到工艺要求的温度水平和加热质量，并在优质高产的前提下，尽可能地降低燃料消耗，减少氧化烧损。连续加热炉的操作水平直接影响产品的质量、产量和生产消耗指标，钢坯的出炉温度要求在 1 150～1 250℃，靠操作工人调节阀门来控制炉温的效果很差，粘钢和硬断轧辊的事故时有发生，而且能源消耗特别大，所以国内外关于加热炉自动控制的研究一直受到重视，发展得比较快，也取得了较为丰硕的成果。 关键字：加热炉、温度控制、过程控制
蓄热式加热炉传热基础知识 一传热的基本方式 钢坯加热是通过炉内热交换过程进行的。只要有温度差存在 热量，热量总是由高温向低温传递，这种热量传递过程称为传热。传热是一种复杂的物理现象，根据其物理本质的不同，把传热过程分为三种基本方式：传导、对流和辐射。 1传导传热 没有质点相对位移情况下，物体内部或直接接触的不同物体因为温度差，将热量由高温部分依次传递给低温部分的现象，称为传导传热。 传导传热快慢主要影响因素有： （1）材料的导热系数。各种材料的导热系数都由实验测定。气体、液体和固体三种比较来看，气体的导热系统一般比较小（仅为 0.006—0.58W/(m·℃）),液体的导热系数一般比气体大（在 0.09—0.7W/（m?℃）之间），固体的导热系数一般比较大，其 中以金属的导热系数最大（在2.8--419W/(m?℃)之间，纯银的导热系数最高）。而且随着温度的变化，物体导热系数也随着变化。 （2）温度差。温度差越大，传导传热也越强烈，另外温差越大，传热不可逆损失越大。 2对流传热 依靠对流的各部分发生相对位移，把热量由一处传递到另一处的
现象，称为对流传热。
对流传热主要因素不仅有物体的温度差，而且与下列因素有关：（1）流体流动的情况。 （2）流体流动的性质。 （3）流体的物理性质。 （4）工体表面的形状、大小和位置。 3 辐射传热 依靠物体表面。对外界发蛇的电磁波（辐射能）来传递热量，当辐射能投射到另一物体时，能被另一物体吸收又变成热能。这种依靠电磁波来传递热能的过程叫辐射传热，辐射是一切物体固有的特征，辐射传热不需要任何中间介质或物体的直接接触，在真空中同样可以传播。 辐射传热主要影响因素： | （1)辐射传热量的大小与辐射体的温度的4次方成正比，因此，提高炉温对加热速度有决定性意义。蓄热式加热炉燃烧温度比常温燃烧高许多，因此烟气的辐射传热效果远远好于常温燃烧。 （2）辐射传热量的大小与辐射体的黑度成正比，因此，提高加热炉内壁和火焰黑度对提高加热速度和节能降耗有重要意义。 二蓄热式加热炉炉内综合传热 在加热炉的炉膛内，热的交换过程是辐射、对流和传导同时存在，我们把这种传热方式叫做炉内综合传热。
火焰加热炉节能监测方法 (GB/T15319-1994) 第一节主题内容与适用范围 1. 标准规定了火焰加热炉能源利用状况的监测内容、监测方法和合格指标。 加热炉的热源来自煤、油、气、电，除电炉外，燃煤、燃油、燃气加热炉是以煤、油、燃气的燃烧作为热源进行加热的，通称为火焰加热炉。 火焰加热炉广泛应用于国民经济的各个行业，尤其是冶金、机械、兵器、铁路、交通等部门更为集中，其耗能量均占各行业总耗能量相当大的比例。 标准在编制中着力突出了“节能监测”的特点，体现节能监测的技术执法职能。标准既要区别于相关的管理标准、方法标准和行政法规，又要与相关的标准、行政法规相呼应和衔接。对监测项目和监测合格指标的确定，既要参照已颁布的相关标准，又要结合火焰加热炉的特点及现状。例如，本标准中炉体外表面温度的监测合格指标就是部分采用了GB3486《评价企业合理用热技术导则》中的规定。这是由于绝热保温材料的发展和普遍采用，炉体外表面温度已普遍下降，因此，在本标准中对此指标作了部分调整。又如确定排烟温度监测合格指标时，考虑到火焰加热炉余热回收装置的设置不一定在经济上都是合理的，因此也是部分采用了《评价企业合理用热技术导则》中的指标。 标准中确定的监测项目应能全面、真实地反映出炉子的整体运行状况，并能从中查找分析出炉子所存在的问题。根据对火焰加热炉的监测要求和前述火焰加热炉的节能主要途径，参考加热炉热平衡测算的项目，确定了本标准中的监测项目，即排烟温度、空气系数、炉渣含碳量(指燃煤的火焰加热炉)、炉体外表面最高温度和可比单位燃耗等五项。对火焰加热炉来说，监测这五个项目基本上能反映出炉子的整体运行状况，并能据此提出改进的建议。 火焰加热炉的节能监测与火焰加热炉的热平衡既有联系又不尽相同。火焰加热炉的热平衡是炉子的热量收入和热量支出的平衡，通过测算炉子的有效利用能量及各项热损失，计算出炉子的热效率；通过对各项热损失的分析，找出炉子存在的问题，提出改进的意见和建议。根据前些年的炉子进等级的经验，对节能监测没必要与炉子的热平衡等同要求。本标准中所确定的监测项目抓住了炉子运行中能源利用的主要矛盾，能够满足监测的执法要求，而且节约了大量的人力、物力和财力。 2. 标准适用于炉底有效面积大于或等于0.5平方米的火焰加热炉。 由于各行业的及各种用途的火焰加热炉热负荷相差较大，以加热炉热负荷来规定节能监测的起始点其复盖面不易掌握，因此，标准中只给出了适用于本标准的最小炉底面积(即炉底面积大于或等于0.5m2的火焰加热炉)。通过调查表明，此规定可符合大部分行业的实际情况。 3. 标准不适用于火焰热处理炉。 火焰热处理炉与火焰加热炉由于加热目的不同，加热工艺、能源单耗差别较大，所以在标准中规定了“本标准不适用于火焰热处理炉”。火焰热处理炉的节能监测标准需另行制定。 第二节火焰加热炉节能监测项目 1. 排烟温度。 治金、机械等工业部门的火焰加热炉，从炉尾排出的烟气温度高达600～1100℃，排烟热损失通常为30～50%。出炉烟气带走热量的大小要机取决于出炉烟气量和烟气温度。出炉烟气量越大，烟气温度越高，烟气带走的热量就越多。例如：燃耗为209×104千焦/吨的加热炉，烟气温度每降低100℃可节约燃料4～5%。 排烟热损失对火焰加热炉热效率的影响很大，所以排烟温度是衡量火焰加热炉热效率的重要指标之一,也是烟气余热的回收在火焰加热炉的节能措施中也占有重要地位。
《钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范》 行业标准编制说明 1.工作简况 1）任务来源 根据工信厅科[2009]260号文“工业和信息化部关于印发2009年第二批工业行业标准制修订计划的通知”中规定，由北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司负责起草《钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范（计划编号 2009-2839T-YB）》行业标准，主管部门为中国钢铁工业协会，技术归口单位为全国钢标准化技术委员会。 2）工作过程 2010年2月1日，凤凰公司主要起草人与冶金工业信息标准研究院业内人士开会，对标准的格式、规范重点、步骤和进度交换了意见。随后凤凰公司成立了标准起草小组。具体工作如下： 2010年2月至2010年3月初进行资料收集工作，将与本规范有关的已发布的国家和行业标准认真比对，尽可能做到不重复、不矛盾； 2010年3月至4月底，完成标准初稿； 2010年7月下旬至8月上旬主要起草单位内部审查； 2010年9月，发标准征求意见稿，并在中国钢铁网上公示，并发送国内有关企事业单位，征求意见。 2010年10月，收集并汇总各方意见，起草小组对标准征求意见稿作进一步修改，形成标准送审稿。 2010年12月召开行业标准审定会。 3）参编单位 本标准由北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司和冶金工业信息标准研究院编制。 2. 标准编制原则及目的意义 1）贯彻国家对钢铁行业的节能减排要求，从设计和操作上加以限制和指导，在保证满足工艺的条件下，加热炉应达到的能耗指标。 2）根据国内外轧钢加热炉能耗的实际情况，确定经努力而能实现的平均先进指
标为各方的追求值。平均先进指标低于先进指标。 3）编制本标准的目的是为了规范轧钢加热炉在设计中必须有的节能措施和应达到的期望值。 3. 标准技术内容 本标准的名称改为《钢铁企业轧钢加热炉节能设计技术规范》，标准中突出设计规范，节能从源头开始，促进和规范节能技术。 1）总则 本章主要对标准目的、意义、适应范围等做出规范。加热炉除达到工艺要求外，节能环保是重要指标。 1.1加热炉有连续式炉和间断式炉，钢铁企业数量最多、耗能最大的是连续式加热炉，应重点控制。间断炉按一个加热周期消耗的热量计量，料的规格差别较大，加热工艺区别也大，与装出料操作熟练程度，生产安排等有关，不稳定因素多，制定一个统一标准目前还不成熟。 1.2 轧钢加热炉全面的设计规范按GB50486-2009《钢铁厂工业炉设计规范》执行。本规范仅涉及到轧钢加热炉设计时应采用的综合节能技术、以节能为中心的操作维护和应达到的单耗指标。 1.3 炉子设计者必须了解国家和行业的节能规定，在确定基本设计方案时，要有一个总体设想，既要有好的加热质量、产量，又要根据燃料条件，合理地决定燃烧方式、空煤气预热温度的水平、炉衬各部分的组成、自动化控制项目，确保是一个低能耗低排放的热工设备。 1.4一个节能型的炉子设计是基本条件，但生产中，料坯规格、产量、加热工艺是变化的，因此操作节能是重要环节，比如待轧时，视待轧时间长短，调整均热段和（或）加热段的设定温度等。操作工应做到勤观察炉况，勤调整热工参数并且总结好的经验，总之要做到精细操作。 1.5炉子设计应以节能环保为中心，积极采用国内外行之有效的各种技术，包括蓄热燃烧技术、脉冲燃烧技术、汽化冷却技术、低热惰性炉衬、低NOx烧嘴、空煤气预热器等。大力研发具有自主知识产权的低NOx烧嘴、无焰燃烧器、富氧和全氧燃烧器、蓄热式辐射管烧嘴、全纤维炉衬板坯加热炉、全脉冲燃烧控制的步进炉等，设计出具有中国特色的现代化工业炉。根据燃料条件、产品种类、平面
步进式加热炉设计计算 2.1 热工计算原始数据 (1)炉子生产率：p=245t/h (2)被加热金属： 1)种类：优质碳素结构钢(20#钢) 2)尺寸：250×2200×3600 (mm)(板坯) 3)金属开始加热(入炉)温度：t 始=20℃ 4)金属加热终了(出炉)表面温度：t 终=1200℃ 5)金属加热终了(出炉)断面温差：t ≤15℃ (3)燃料 1)种类：焦炉煤气 2)焦炉煤气低发热值：Q 低温=17000kJ/标m 3 3)煤气不预热：t 煤气=20℃ 表1-1 焦炉煤气干成分(%) 废膛(5)空气预热温度(烧嘴前)：t 空=350℃ 2.2 燃烧计算 2.2.3 计算理论空气需要量L 0 )3322220/(1023)4(212176.4m m O S H H C m n H CO L m n -??? ? ???-++++=∑ 把表2-1中焦炉煤气湿成分代入 2 0103909.08336.238184.2425741.56217939.82176.4-??? ????-?+?+?+?=L =33/3045.4m m
2.2.4 计算实际空气需要量Ln 查《燃料及燃烧》，取n=1.1代入 7317.43045.41.10=?==nL L n 标m 3/标m 3 实际湿空气消耗量 0)00124.01nL g L n ?+=（湿 =7317.4)9.1800124.01(??+ =6.0999 标m 3/标m 3 2.2.5 计算燃烧产物成分及生成量 100 1 )(22? ++=∑CO H nC CO V m n CO 标m 3/标m 3 100 1)0290.38336.227939.88184.24(?+?++= =0.4231 标m 3/标m 3 n m n O H gL O H S H H C m H V 00124.0100 1 )2(2222+? +++=∑ 标m 3/标m 3 7317 .49.1800124.01001)2899.28336.228184.2425741.56(??+?+?+?+= = 1.2526 标m 3/标m 3 n N L N V 100 79100122+? = 标m 3/标m 3 7317.4100 7910012702.1?+? = =3.7507 标m 3/标m 3 )(100 21 02L L V n O -= 标m 3/标m 3 ()3045.47317.4100 21 -= =0.0897标m 3/标m 3 燃烧产物生成总量 2222O N O H CO n V V V V V +++=
河北联合大学轻工学院河北联合大学轻工学院联合大学本科生毕业设计开题报告本科生毕业设计开题报告设计题目：题目：连续加热炉计算机集散控制系统——监控界面控制——监控界面控制学专班姓学部：信息科学与技术学部业：自动化级： 07 自动化一班名：王江波号： 200715180103 指导教指导教师：马翠红 2011 年 3 月 28 日选题背景含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）背景 （一、选题背景（含题目来源、应用性和先进性及发展前景等）选择这个课题是受到我国钢铁工业的不断发展的影响，技术的更新能为其添加新的动力。首先连续加热炉为轧钢或锻造车间中小型钢坯或钢锭的加热设备。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。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。钢在常温状态下的可塑性很小，因此在冷状态下轧制十分困难。通过加热提高钢的温度，可以明显提高钢的塑性，使钢变软，改善钢的轧制条件。一般说来，钢的温度愈高，其可塑性就愈大，所需轧制力就愈小。钢在加热过程中，往往由于加热操作不好，加热温度控制不当以及加热炉内气氛控制不良等原因，使钢产生各种加热缺陷，严重地影响钢的加热质量，甚至造成大量废品和降低炉子的生产率。因此，必须对加热缺陷及其产生的原因、影响因素以及预防或减少缺陷产生的办法等进行分析和研究，以期改进加热操作，提高加热质量，从而获得加热质量优良的产品。可见对加热过程进行监控，使其操作自动化的重要性, 随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。工业自动化组态软件 wincc 集生产自动化和过程自动化于一体，实现了相互之间的整合的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程。与此同时一个典型的 dcs 控制系统（distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称 dcs 系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。dcs 系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 dcs 控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比，具有很显著的特点。 1、系统构成灵活。从总体上看，dcs 就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。你可以把他现象成“因特网”。根据生产需求，你可以随时加入或者撤去工作站。系统组态很灵活。 2、操作管理便捷。dcs 的人机反馈都是通过 crt 跟键盘、鼠标等实现的。你可以想象成在因特网冲浪一样，你可以监视生产装置乃至整个工厂的运行情况。 3、控制功能丰富。原先用模拟控制回路实现的复杂运算，通过高精度的微处理器来实现。难道还有什么算法 cpu 实现不了的吗？！ 4、信息资源共享。你可以把工作站想象成因特网上的各个网站，只要你在 dcs 系统中，并且权限够大，你
轧钢车间加热炉设计 创建时间：2008-08-02 轧钢车间加热炉设计(design of reheating furnace 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炉相比，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、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。中国在70年代设计和建设步进式加热炉，但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关，加热短小钢锭不能采用步进式加热炉。 设计加热炉时还要决定炉子的热工制度、结构型式、主要技术经济指标、燃烧装置的型式与数量、排烟和余热利用方式、出渣方式等。 装出料方式与炉子设施的平面布置按照工艺要求确定加热炉的装出料方式及炉子在车间的位置。炉子的平面布置设计，包括燃烧系统管道设施、排烟系统及热回收设施、冷却水与汽化冷却系统、排渣设施以及炉子区域操作检修平台等的平面布置。炉子仪表室及计算机房的位置、尺寸及炉子设施占用的轧钢跨、原料跨等按设计要求确定。 装出料方式装料方式有端装和侧装两种，出料方式也有端出和侧出之分。(1)端装料。其结构一般用炉后辊道上料，中小型加热炉也有用固定台架、活动台架上料的。(2)侧装料。分辊道装料和推入机装料。辊道装料用于步进式炉，由安装在炉内后端的悬臂辊道将坯料送入炉内，由炉后推钢杆将其推到固定梁上，也有直接由步进梁托到固定梁上的；推入机装料借炉外辊道将坯料送至炉侧装料门前再用侧推入机推到炉内的固定炉床上，由炉后推钢机向前推送，可用于推钢式炉与步进式炉。(3)端出料。有重力滑坡式出料及托出机出料两种。滑坡式结构用得比较普遍，炉内滑道与炉前出料辊道高差约1．2～2m，用斜坡滑道连接，滑坡俯角约32。～35。，坯料可借自重克服摩擦阻力滑至炉前辊道上，辊道对面设缓冲器。各部尺寸及斜坡与辊道之间的弧形滑板设计多凭经验确定。这种结构的主要缺点是：出料口低于炉内坯料表面，炉子易吸
国内蓄热式加热炉的对比 国内蓄热式加热炉的对比 https://www.doczj.com/doc/aa7478647.html, 2009.08.05 1前言 众所周知，用蓄热室来预热空气和燃料是一项较早的技术，但由于其换向阀结构复杂、体积庞大、控制系统不可靠、换向时间长、效率比较低，因此没有得到重视，因而换热器技术得到迅速发展。由于二十世纪七十年代的能源危机后，节能工作得到各个国家的重视，加之科学技术的不断进步，出现了结构简单，控制方便，可靠性强的换向系统。因此近十年来蓄热式燃烧技术得到长足发展，各个国家都在研究各种蓄热式烧嘴和高效蓄热式燃烧技术，以及高风温燃烧技术。为此，根据所了解的情况进行对比分析 2国内蓄热式燃烧技术情况 中国自二十世纪八十年代开始有国外译文介绍，八十年代中后期国内热工界也开始研究新型蓄热式技术，建立了专门的陶瓷球蓄热式实验装置。东北大学、北京科技大学、机械部第五设计研究院、冶金部鞍山热能研究院等对此技术都有研究，但是工业应用很少。1998年9月萍乡钢铁有限责任公司首次和大连北岛能源技术有限公司合作采用蓄热式燃烧技术进行轧钢连续式加热炉燃烧纯高炉煤气技术的开发研究，并率先在萍钢棒材公司轧钢加热炉上应用，在国内首次实现了蓄热式技术燃烧高炉煤气在连续式轧钢加热炉上的应用。 此炉作为国内第一座蓄热式轧钢加热炉，尽管在许多方面还不尽人意，但应该说为国内蓄热式燃烧技术应用在冶金行业连续式加热炉开辟了先河；此后，国内有多家公司开展蓄热式燃烧技术的研究和在国内的推广应用，蓄热式燃烧技术逐渐成熟。如北京神雾公司的蓄热式烧嘴加热炉，秦皇岛设计院的蓄热式加热炉等。在蓄热式燃烧技术方面形成了一套较完善的设计思想和方法，蓄热式技术在工业炉上的应用，实现了高产、优质、低耗、少污染和高自
企业制度-实施类 加热炉管理办法 1目的和依据 为加强加热炉管理，做好节能降耗工作，保证装置安全、稳定、长周期运行，依据《加热炉管理规定》，特制定本办法。 2 业务管控方式 根据加热炉的热负荷大小及在生产过程中的重要程度进行管理，公司对加热炉运行管理实行二级管理（分公司、运行部），在分公司主管副总经理的领导下，各相关处室、运行部执行国家相关管理规定，遵守公司有关规定及操作规程，搞好加热炉的运行安全、经济节能、检维修、事故调查处理、检查考评等工作。 3 管理职责 3.1 分管副总经理职责 在总经理的领导下，依据《设备管理办法》的要求和职责，全面负责企业加热炉管理工作。3.2 机动处职责 3.2.1 负责公司加热炉的归口管理，贯彻执行国家有关法律、法规和有关加热炉管理的制度和标准，制定分公司加热炉管理办法及工作计划，并检查执行情况。 3.2.2 负责加热炉管理的组织协调与监督考核。 3.2.3 负责组织建立有关加热炉的台帐、技术资料档案。 3.2.4 负责组织编审加热炉的检测、检查、检修、报废等计划；参与加热炉技术改造的各项工作。负责审核加热炉施工方案；负责、参与加热炉检测、检修、改造后的竣工验收工作。 3.2.5 监督检查加热炉的使用与维护，包括档案资料的管理、安全附件等的使用管理；掌握加热炉运行状况，及时组织整改缺陷问题；组织进行加热炉监测分析、检查与考核评比工作。 3.2.6 参与加热炉设备事故的调查、分析与处理工作。 3.2.7 参与加热炉工艺指标、操作规程开停工方案的审核。 3.2.8 组织推广加热炉运行管理的先进技术与经验，推广新材料、新设备的应用；协助组织加热
步进梁式加热炉内板坯跟踪功能的实现 摘要本文以某热轧厂步进梁式加热炉为背景，着重介绍了一种炉内板坯跟踪功能的实现方法，该方法逻辑清楚，编程容易，易于实现，在实际使用时未发生板坯数据跟踪错误，保证了生产的顺稳进行。 关键词加热炉；板坯；跟踪；实现方法 引言 炉内板坯跟踪功能是加热炉控制功能中不可缺少的部分，能够提供炉内板坯的真实位置，为板坯出炉温度的准确计算提供前提条件，并确保板坯按计划轧制，对于加热炉的连续性和稳定性生产有十分重要的作用[1]。由于操作工无法看到炉内板坯的运行状况，一旦出现数据混乱，必须停产呼叫维修人员进行维修，造成一定的停产时间。 本文以某热轧厂步进梁式加热炉为背景，先简述了工艺流程和控制系统硬件配置，然后分四个步骤着重介绍了一种炉内板坯跟踪功能的实现方法。 1 工艺简述 某热轧厂加热炉年计划完成400万t板坯的加热任务，拥有三座额定加热能力为300t/h步进梁式加热炉。加热炉有效长度是44870mm，板坯规格为厚度230mm、宽度850-1650mm、长度9000-11000mm，设计标准坯规格为230×1250×10500mm。 待加热板坯按轧制顺序进行校验，校验合格板坯由入炉辊道输送、定位到加热炉炉前；装料炉门开启，装钢机将板坯托起来，放到炉内步进梁上；步进梁执行正循环动作将板坯一步步运往出料端；待出钢条件满足后，出料炉门开启，出钢机将板坯从炉内托出来，放到出炉辊道上，最后由出炉辊道将板坯送往轧机轧制。 2 控制系统硬件配置 每座炉子独自使用一套板坯输送控制系统。每个系统均选用西门子416-3系列CPU作为主控制器，通讯网络采用Profibus-DP，包含3个DP主站系统。 其中，主控制器用来完成设备顺序控制、物料跟踪、与其它PLC通讯等功能；DP主站系统1包括4个ET200M子站和按钮盘，用来采集装出钢机、炉门的位置信号和发出控制命令；DP主站系统2包括2个300系列CPU，分别用来实现对步进梁和液压站的逻辑控制；DP主站系统3用来与变频器通讯，实现对装出钢机电机、炉门电机的控制。
论文（设计）题目：热轧带钢步进式加热炉特点及分析 系别：建筑工程与环保系 班级：材料071 姓名： 指导教师： 2012年6 月2日
热轧带钢步进式加热炉特点及分析 (建筑工程与环保系材料071) 摘要 本论文一迁钢2160加热炉为例介绍了步进式加热炉的特点及分析。加热炉是轧钢生产线上的重要设备之一,也是钢铁工业中的耗能大户,因此提高加热炉的加热效率,降低能耗,对整个钢铁工业的节能具有重要的意义。加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。 关键词：步进梁式加热炉特点工艺流程发展 绪论 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大，操作不当时会粘钢造成生产上的问题，难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点，而步进梁式炉是靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送钢管，钢管之间可以留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦，出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕，钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高，生产操作灵活等特点，其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。
2010-6-2 目录 摘要---------------------------------------------------------------------------2 绪论---------------------------------------------------------------------------2 1.加热炉概述----------------------------------------------------------------5 2.炉区设备-------------------------------------------------------------------7 2.1装料辊道-------------------------------------------------------------7 2.2加热炉的炉底步进机构-------------------------------------------8 2.3步进梁的升降、平移装置----------------------------------------9 2.4附属装置-------------------------------------------------------------9 3.加热炉主要工艺条件-----------------------------------------------------10 3.1用途-------------------------------------------------------------------10 3.2炉型-------------------------------------------------------------------10 3.3主要生产钢种-------------------------------------------------------10 3.4影响因素-------------------------------------------------------------10 3.5加热炉的缓冲时间-------------------------------------------------11 3.6 炉区的加热能力---------------------------------------------------11 4.炉型及结构----------------------------------------------------------------12 4.1轴向反向烧嘴供热的优缺点--------------------------------------12 4.2侧部调焰烧嘴供热优缺点-----------------------------------------12 5.加热炉的工艺特点-------------------------------------------------------14
加热炉管理办法 第一章 总则 第一条 加热炉是石油化工生产装置的重要设备，也是石油化工生产中消耗能源的主要设备。为了加强加热炉的管理，确保加热炉的安全、稳定、长周期运行，切实做好节能降耗工作，特制定本管理制度。 第二条 本管理制度适用于公司装置的管式加热炉。 第三条 加热炉的运行、维护和检修质量检查与验收，应按照SHS01001-2003《石油化工设备完好标准》、SHS01006-2003《管式加热炉维护检修规程》、SHF0001-90《石油化工管式炉效率测定法》、股份公司《关于加强炼油装置腐蚀检查工作的管理规定》等有关规章制度执行。 第二章 管理职责 第四条 公司设备管理部门主要职责： 1、公司设备管理部是公司加热炉职能管理部门，在主管副经理领导下开展加热炉管理工作。 2、贯彻执行国家有关法律、法规和公司有关加热炉管理的制度、规定、规程和标准，制定本企业加热炉管理制度，并检查执行情况。
3、负责加热炉大修、更新、检验与检修计划的审核工作。 4、参加新建管式加热炉的检查和验收工作。 5、参与管式加热炉设备事故的分析和处理，对事故预防措施进行审查，并对实施情况进行监督检查。 6、监督检查全公司加热炉使用维护情况、档案资料管理情况及安全附件使用管理情况。 7、组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料，不断提高加热炉的管理水平。 第五条各二级单位设备管理部门的职责： 1、负责组织贯彻上级有关部门下发的有关加热炉管理工作的条例、规程、办法、标准和通知，结合本单位实际情况制定加热炉管理制度，并定期检查执行情况。 2、负责本单位加热炉的设备管理，并参与加热炉的节能工作。 3、定期分析加热炉的状况和存在的问题，提出整改措施。 4、组织或参与加热炉及所属设备的设计、采购、制造、安装、检修维修、技术改造、更新及事故处理的全过程管理。 5、负责加热炉大修、更新、检验与检修计划的编制上报工作。 6、建立健全加热炉台帐和加热炉主要技术档案。 7、参加新建管式加热炉的检查和验收工作。 8、参与管式加热炉设备事故的分析和处理，提出预防措施，并负责实施。 9、负责加热炉热效率的管理和统计工作。
加热炉节能途径的探讨 济南黄河特钢有限责任公司石爱星 随着燃料资源的越来越紧张，其价格也自在不断的上涨，作为我们以天然气这样的优质燃料来进行钢坯加热的公司来讲，无疑以后价格上升的几率还很大，因此，我们必须把能源的节约问题列入我们的议事日程中，并作为以后一直要坚持做好的重要工作。为了为大家提供一些节能方面的思路，本文试图从十几个方面对与节约能源有关的问题，进行了简单的讨论，希望能对有关的操作岗位和管理人员有所启示。 一、加热炉能（热）量平衡的数学模型 1、热收入项目（Kcal/t） 1) 天然气的化学热Q1 2) 天然气的物理热Q2 3) 钢坯带进的物理热Q3 2、热量支出项目（Kcal/t） 1) 钢坯支出的物理热Q4 2) 烟气支出的物理热Q5 3) 不完全燃烧带出的化学热Q6 4) 余热蒸汽带走的物理热Q7 5) 冷却水带走的物理热Q8 5) 炉墙表面散热Q9 6) 炉门孔洞溢气带走的物理热Q10 7) 炉门孔洞溢气带走的化学热Q11
8) 裸露孔洞的辐射带走热Q12 3、热平衡等式 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9+Q10+Q11+Q12 二、加热炉运行的有关指标和术语 1) 热效率a=Q4/( Q1+Q2+Q3)X100%（钢坯的有效热占总供给热的比例） 2) 加热炉的加热能力t/h（单位时间内加热炉能够加热的合格钢坯重量） 3) 换热器的换热效率%（热风的总热量与通过换热器烟气的总热量之比的百分数） 4) 换热器的温度效率%（热风的温度与换热器前烟气温度之比的百分数） 5) 炉内压力Pa （一般是指钢坯表面上的气体压力） 6）热风温度和排烟温度℃（指换热器出口的风温和出换热器的烟气温度，通常大于露点温度） 7）辐射传热（电炉子加热的传热过程） 8) 对流传热（电风扇降温的传热过程） 9) 传导传热（烙饼加热的传热过程） 10）加热炉热负荷（单位时间内供给的热量，或单位容积在单位时间内的供热量） 11) 热阻的概念（同电阻的概念，只是对热的阻挡能力） 三、加热炉节能途径的探讨 加热炉节能的总体原则是；提高有效能；减少无效或不必要的能量支出，因此，节能主要措施都是围绕这个原则来进行的。以下是与节能有关
步进式加热炉钢坯跑偏测试 【摘要】钢坯在炉内的横向跑偏和纵向跑偏位移量，是步进式加热炉设备的重要性能之一。重点介绍了八钢1750热连轧生产线步进式加热炉钢坯跑偏测试的应用技术。 【关键词】步进式加热炉；钢坯；跑偏；测试 1.前言 步进式加热炉是靠专用步进机构使钢坯在炉内一步一步移动的机械化炉子。它具有生产能力大、加热速度快、温度均匀、钢坯烧损少、加热质量好，特别是操作灵活，可步进送钢、步进退钢和踏步控制，易于排空炉料、钢坯退出和变换钢种等优点，因此而成为目前加热钢坯普遍采用的较为先进的一种炉型。 八钢1750热连轧生产线有2座步进式加热炉，炉子有效长度48500mm，净宽11200mm。无论是炉型结构，设备的装备水平、控制水平，还是产品的加热质量和能耗指标，均达到国内先进水平。 2.步进梁驱动装置 步进梁驱动是靠步进机械的步进机构来实现的。而步进机械设置在炉底下的炉坑中，因此通常亦称为炉底机械。它包括斜轨座与轮组、升降框架、平移框架（步进框架）、升降与平移液压缸、升降与平移定心装置。步进梁采用双框架，沿炉长方向分为两段，便于设备制造及安装。步进梁驱动采用双轮斜轨式液压传动，升降驱动装置液压斜台面式。这种形式运行稳定，板坯跑偏量小，制造、施工方便。步进梁的运动轨迹是一个矩形运动轨迹。步进梁运动由水平运动和升降运动组成。水平运动和升降运动过程中的速度是变化的，其目的在于保证板坯以较低的速度接触水梁和步进梁开始动作及结束动作的缓和，减少步进机构产生冲击和震动。步进机构的水平运动是：通过一台平移液压缸驱动平移框架，使其在提升框架的滚轮上作平移运动，此时，提升液压缸处于静止状态。 步进梁的上下升降行程为200mm，水平行程为550mm，步进梁运动周期约为50s。当板坯较短时间停炉时，要求步进梁作踏步动作，以避免板坯黑印加重。当板坯较长时间停炉时，要求步进梁停在中位与固定梁同一标高以避免板坯变形弯曲。 其运动轨迹如图1所示。 步进机构设备安装达到设计要求后，所有滚轮与平轨或斜轨在全行程中不低于90%的接触率，任何相邻两轮不得同时有不接触现象，全行程运行中，上、下定心轮与相应的定心导板不得出现点接触现象。水封槽与刮渣板之间保证一定间隙，不得刮碰。各部位不得出现卡阻和异常声响。在框架结构运行范围内清除障
辽宁科技大学 实习论文 题目：浅析步进式加热炉 课程名称：实习 院系：材料与冶金学院 专业：热能与动力工程 班级：热能09·3 姓名：宫琛琛 学号: 120093206086 2012年 09月 19日
一、步进式加热炉的起源与发展 步进式加热炉是机械化炉底加热炉中使用较为广泛的一种，是取代推钢式加热炉的主要炉型。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，这种炉子已存在多年，因受耐热钢使用温度的限制，开始只用在温度较低的地方，适用范围有一定的局限性。随着轧钢工业的发展，对加热产品质量、产量、自动化和机械化操作计算机控制等方面的日益提高，在生产中要求在产量和加热时间上有更大的灵活性，这就要求与之相适应的炉子机构也应具有很大的灵活性，以适应生产的需要，基于上述原因，传统的推钢式加热炉已难于满足要求。而与传统的推钢式加热炉相比，步进式加热炉具有加热质量好、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。经过改造后的步进炉结构，采用了步进床耐火材料炉底或水冷步进梁的措施，已能应用于高温加热。目前，合金钢的板坯、方坯、管坯甚至钢锭等轧制前的加热已有不少采用步进炉加热，使用效果较好。它的炉长不受推钢比的限制，大型步进炉生产率高达420万吨/年。 70年代以来，国内外新建的许多大型加热炉大都采用了步进式加热炉，不少中小型加热炉也常采用这种炉型。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、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关。 步进式加热炉的炉底基本由活动部分和固定部分构成。按其构造不同又有步进梁式、步进底式和步进梁、底组合式加热炉之分。一般坯料断面大于(120×120)mm2多采用步进梁式加热炉，钢坯断面小于(100×100)mm2多采用步进底式加热炉。 二、步进式加热炉的工作原理 步进式加热炉是靠炉底或步进梁的升降进退来带动料坯前进的，其工作原理如下：起始位置，活动炉底在坯料下面最低位置，坯料两端架在炉内的固定炉底上，以后在活动炉底升起将坯料托起，接着活动炉底下降将坯料放在固定炉底上，最后活动炉底又回复到原来位置，由上可知，活动炉底运动的轨迹为一个矩形，它运动一个循环的时间叫“周期”，它运动一次使坯料前行的距离叫“行程”。 步进炉加热的特点是：步进炉可以采取坯料之间分开的加热方式，这样加热速度快而且内外温度均匀。除此之外，步进式加热炉的装出料装置也是加热炉的重要部分。鞍钢厚板厂的步进梁式加热炉板坯装出炉程序及PLC联锁条件在设计原则上有利于提高生产率，合理节能且安全可靠。