【专业知识】炉内的温度分布及其影响因素

焦炉耗热量影响因素的分析焦炉耗热量是焦炉热工效率的评价指标之一，它不但对节约焦炉煤气，降低能耗有意义，还是考核焦炉结构完善、炉体严密程度、焦炉热工操作及管理水平的主要参考指标。

1 焦炉耗热量现状3座焦炉回炉煤气流量约占总流量的60%，计算得知，1＃焦炉相当耗热量为3.273MJ/kg，2＃焦炉为2.926MJ/kg，3＃焦炉为2.967MJ/kg。

与红旗焦炉耗热量指标(一级焦炉指标为2.715MJ/kg，二级为2.925MJ/kg，三级为3.135MJ/kg)进行对比，可以清楚地看出，丰达公司3座焦炉耗热量明显偏高。

2 影响因素分析2.1 焦饼中心温度1#焦炉焦饼中心温度分布如表1所示。

表1 1＃焦炉焦饼中心温度℃结焦时间/h 13 14 15 16 17机侧上部950 960 980 1000 1000下部960 990 1010 1050 1050焦侧上部950 960 1000 1010 1050下部970 1000 1040 1060 1060焦饼中心温度是焦饼成熟的指标，生产中达到950～1050℃时焦饼便已成熟。

从表1看出，在结焦时间为13h时，焦饼便已成熟，焖炉时间达4h之多。

留一段焖炉时间，可以改善焦炭的质量，但焦炭质量的好坏主要取决于配煤质量和焦炉温度的均匀稳定，焖炉时间过长，焦饼中心温度过高，则焦炭带走的热量越高。

当焦饼温度在1000℃以上时再提高50℃，每kg 煤约增耗热量0.15MJ。

2.2 空气过剩系数1＃焦炉小烟道废气成分及空气过剩系数(α)如表2所示。

为使焦炉立火道内的煤气充分燃烧，要供给过量空气，过量空气与理论需求量之比为空气过剩系数，此值可按废气含量进行计算：表2 1#焦炉小烟道废气成分与空气过剩系数取样点废气成分/％CO2 O2 CO α机侧下降3#烟道5.0 8.6 0.2 1.704#烟道5.2 8.4 0 1.69焦侧下降3#烟道4.4 8.0 1.0 1.604#烟道4.0 8.0 1.2 1.61适宜的α值是1.20～1.25。

一、问题的重述高炉炼铁是现代钢铁生产的重要环节，且是个复杂的高温物理化学过程，精确掌握炉内的温度分布上不可能，所以一般要通过预报高炉炉温(铁水硅含量)来间接地反映炉内的温度变化，判断高炉炉缸热状态，并以此来调控高炉行程、能量消耗及生铁质量。

事实上，影响铁水硅含量（即炉温）的因素很多，大体上分为两大类：状态参数和控制参数。

状态参数包括料速、透气性指数、风口状况、铁水与炉渣成分等；控制参数包括入炉原料的性质(成分、比重、配料比等)、装料方式、风量、风温、富氧量等，各个因素之间也存在交互影响。

其中几个重要的影响参数为：（1）料速是判断高炉炉况的一个重要参数；（2）透气性指数是判断炉温与炉况顺行的一个重要参数；（3）铁量差指的是理论出铁量与实际出铁量之差；（4）风温对高炉冶炼过程的影响，主要是直接影响到炉缸温度，并间接的影响高炉高度方向上温度分布的变化，以及影响到炉顶温度水平；（5）风量引起的炉料下降速度和初渣中FeO的含量的增减，以及煤气流分布的变化，都会影响到煤气能的利用程度和炉况顺行情况。

现在要求我们根据表中给出的近期某高炉的生产数据，试建立铁水硅含量与各影响参数的数学预测模型。

二、问题的分析高炉铁水硅含量的高低反映了高炉冶炼过程的热状态及燃烧比。

维持稳定且较低的铁水硅含量是炉况稳定并产生较低燃烧比的直接保证。

对于本问题中铁水硅含量的预报有很多方法，如传统的ARMA模型，但是由于高炉生产过程的复杂性，尤其在不断提高喷煤量之后，炉况的波动更加剧烈和复杂，采用ARMA模型已经很难准确的描述铁水硅含量的预测模型。

然而最近提出的神经网络模型能够以实验数据为基础，经过有限次迭代，就可以获得一个反映实验数据内在规律性的参数组，尤其是对于参数众多的，规律性不明显的生产过程能发挥其独特性，此方法正好解决本文中参数众多且无规律的问题，所以本文采用神经网络的方法对铁水硅含量进行预报。

为了使得我们建立的BP神经网络模型更具有说服力，同时建立了一个多元线性回归模型与之进行对比。

电炉（矿热炉）冶炼生产中炉内电能分配关系与影响因素及解决方法电炉（矿热炉）冶炼生产中炉内电能分配关系与影响因素及解决方法矿热炉的冶炼它涉及电学、热学、物化学三者，只有这三者能够有机统一结合才能优化冶炼生产指标，而电学在冶炼中的它提供冶炼还原主要热能，所以对它的研究至关重要。

以下主要从电炉炉膛内部导电方式、电炉回路分析、操作电阻的影响因素、电炉电抗和谐波对冶炼工况的影响几个方面分析。

一、炉膛内部的导电方式有渣埋弧电炉内部同时存在电弧导电和电阻导电可以认为, 通过炉料、金属和熔渣以及炉衬的电流是由无数个串联和并联的电路构成的。

碳质还原剂是炉料的主要导电成分。

由于炉料之间存在接触电阻，增大还原剂的粒度会减少还原剂与矿石颗粒之间的间隙，从而减少炉料电阻，增加料层电流分布的比例。

通过熔池，炉渣和金属的电流焦耳热是维持合金和炉渣过热的热源。

炉料的导电性随温度和炉料的熔化性变化很大。

提高温度会使炉料比电阻显著减少，使导电性增加。

炉温升高时炉料膨胀增加了炉料的之间的接触压力和接触面积，也导致接触电阻减少。

炉料中电阻导电和电弧导电交叉在一起。

炉料颗粒之间出现电弧的电压为炉料电弧临界电压，炉料电弧临界电压与炉料性质和温度有关。

料层下部则主要是电阻导电。

不同电炉电弧导电和电阻导电的比例不一样。

同一座电炉炉况变化时，电弧导电比例也经常发生变化。

电极端部的电弧性质差别很大。

稳定的电弧导电截面相当大，波形畸变小。

它表明冶炼区熔池形状良好，温度分布合理。

这种电弧导电可以看成是电阻模式。

不稳定的电弧电压波形畸变很大，降低了输入炉膛的功率。

二、电炉内部电路回路分析矿热炉炉内电流分布状况对炉内热分布、熔池结构和炉内各部位进行的化学反应影响很大。

炉内电流分布可以用以下回路来描述：(1)电流通过电极端部、电弧和熔池构成的星形回路；(2)电流通过电极侧面、流经炉料与另外两支电极构成的角形回路；(3)电流通过电极侧面流经炉料与碳砖构成的星形回路。

炉温曲线问题重述
炉温曲线通常指的是在制造行业中，特别是在电子组装过程中，回流焊接或波峰焊接过程中，电路板通过加热炉时温度随时间的变化曲线。

这个曲线对于确保焊接质量至关重要。

炉温曲线问题可能涉及以下几个方面：
1. 炉温曲线的优化：如何调整加热炉的参数（如区域温度设定、传送带速度等），以确保所有焊点都达到适当的峰值温度，同时避免过热或不均匀加热。

2. 曲线监控：如何实时监控炉温曲线，确保生产过程中的每个电路板都符合预定的温度曲线。

3. 温度分布的均匀性：在炉内不同位置如何保持温度分布的均匀性，以确保板上所有部件的焊接质量一致。

4. 炉温曲线的测试与记录：如何使用温度曲线跟踪器（如热电偶）测试实际的炉温曲线，并记录数据以用于质量控制和追溯。

5. 符合焊料要求的炉温曲线设置：如何根据使用的焊料（例如铅锡焊料或无铅焊料）的特定熔点和热特性来设置炉温曲线。

6. 炉温曲线与组件耐温性的关系：如何确保炉温曲线考虑到板上不同组件的耐温性，避免因温度过高而损坏敏感元件。

7. 问题诊断：当焊接缺陷发生时（如冷焊、虚焊、桥联等），如何通过分析炉温曲线来诊断问题根源。

8. 炉温曲线的标准化：如何制定标准的炉温曲线，以适用于多种产品和焊接工艺。

9. 环境因素的影响：工厂环境（如温度、湿度）对炉温曲线的影响，以及如何调整炉温曲线以适应这些变化。

10. 炉温曲线的合规性：确保炉温曲线符合行业标准和规定，如IPC（协会连接电子工业）标准。

处理炉温曲线问题时，通常需要专业的设备和软件来监测和调整炉温，以及相关的工程知识来确保焊接过程的质量和效率。

高炉顶温升高原因高炉顶温升高通常是由多种因素共同作用引起的。

1. 炉料成分变化：高炉内的炉料成分的变化是导致高炉顶温升高的一个重要原因。

炉料成分的变化可以是原料的质量或配比的变化，也可以是炉料中的杂质含量的变化。

例如，如果使用的铁矿含有较高的含铁量，那么在高炉内的还原反应会产生更多的热量，导致高炉顶温升高。

2. 炉料湿度变化：炉料湿度的变化也会对高炉顶温产生影响。

湿度较高的炉料在高炉内加热时，会产生较多的蒸汽，增加炉内的湿气含量，导致高炉顶温升高。

3. 燃料燃烧状态：高炉顶温还与燃料燃烧状态密切相关。

燃料的燃烧状态不良可能导致燃烧不完全，产生大量的一氧化碳和其他有害气体。

这些有害气体会通过高炉顶冷却设备排放出来，同时也会带走部分高炉内的热量，导致高炉顶温升高。

4. 高炉顶冷却设备故障：高炉顶冷却设备的故障也是导致高炉顶温升高的一个重要原因。

高炉顶冷却设备主要通过喷淋水或其他冷却介质对高炉顶进行冷却，如果设备损坏或运行不正常，冷却效果会下降，导致高炉顶温升高。

5. 炉内风量和炉压控制不当：高炉内的风量和炉压是高炉顶温控制的关键参数。

如果风量过大或炉压过高，会导致炉内的燃烧强度增加，产生更多的热量，使高炉顶温升高。

6. 顶煤燃烧情况：高炉顶煤的燃烧情况也会对高炉顶温产生影响。

如果顶煤燃烧不完全，会产生大量的一氧化碳和有害气体，导致高炉顶温升高。

7. 高炉操作方式：高炉的操作方式也会对高炉顶温产生影响。

操作方式包括给料方式、鼓风方式、渣排方式等。

不同的操作方式可能会导致炉内温度分布不均匀，进而影响高炉顶温的升高。

8. 高炉炉缸结渣情况：高炉炉缸结渣情况对高炉顶温也有一定的影响。

如果炉缸结渣过多或结渣不良，会使高炉顶冷却受阻，导致高炉顶温升高。

这些是导致高炉顶温升高的一些主要原因。

需要注意的是，高炉顶温的升高可能是多种因素综合作用的结果，并且不同的高炉在不同的操作条件下可能存在其他导致高炉顶温升高的因素。

热处理炉内的传热讲解第⼆章：传热基本原理研究热处理炉内传热的基本任务是解决如何把电或燃料产⽣的热量有效的传递给⼯件和如何减少炉⼦的热损失问题。

本章围绕此问题，简单的介绍了：1）⼏种传热的基本⽅式；2）各种传热⽅式传热量的计算⽅法；3）设计和使⽤热处理炉常遇到的传热问题的计算⽅法和数据；4）热处理炉内热交换的过程、特点和热处理炉的节能途径。

§2.1基本概念：⼀、三种基本的传热⽅式：热处理炉内的传热过程虽然⽐较复杂，但传热⽅式不外乎传导传热、对流传热、辐射传热三种，热处理炉内的传热是由这⼏种传热⽅式组成的综合传热过程。

1、传导传热定义：温度不同的接触物体间或⼀物体中各部分之间的热能传递过程。

本质：通过物体中的微粒在热运动中的相互振动或碰撞实现动能的传递，如⽓体和液体通过分⼦的热运动和彼此碰撞实现热能的传递，⾦属则是通过电⼦的⾃由运动和原⼦的振动实现热能的传递。

2、对流传热定义：流体在流动时，通过流体质点发⽣位移和相互混合⽽发⽣的热量传递。

在⼯程上，对流传热主要发⽣在流动的流体和固体表⾯之间，当两者温度不同时，相互间所发⽣的热量传递，⼀般称对流换热和对流给热。

在对流换热过程中，既有流体质点之间的导热作⽤，⼜有流体质点位移产⽣的对流作⽤，因此，对流换热同时受导热规律和流体流动规律的⽀配。

3、辐射传热辐射：⾼于热⼒学零度的任何物体不停向外发射粒⼦（光⼦）的现象。

辐射不需任何介质。

辐射传热：物体间通过辐射能进⾏的热能传递过程。

如系统中有两个或两个以上温度不同的物体，它们会同时向对⽅辐射能量并同时吸收投射于其上的辐射能，某物体的辐射换热量为该物体吸收的辐射能量与该物体向外放射的辐射能量之差。

可见，辐射传热过程存在辐射能转化为热能和热能转化辐射能的能量转化过程。

⼆、温度场与温度梯度 1、温度场温度场是描述物体中温度分布情况的，它是空间坐标和时间坐标的函数。

如果物体的温度沿空间三个坐标⽅向都有变化，则该温度场称为三向温度场；如物体的温度仅沿空间坐标的⼀个⽅向有变化，则称该温度场为单向温度场。

炉温测试知识点总结大全一、炉温测试的基本概念1. 炉温测试的定义及意义炉温测试是指对炉内温度进行定量测量和监控的过程。

它可以帮助生产人员了解炉内的温度分布情况，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。

2. 炉温测试的方法炉温测试的方法主要包括热电偶测温、红外测温、光纤测温等。

这些方法各有优劣，需要根据具体情况选择合适的方法进行测试。

3. 炉温测试的应用领域炉温测试广泛应用于钢铁、有色金属、陶瓷、玻璃等行业，以及热处理、干燥、烧结等工艺中。

二、热电偶测温1. 热电偶的原理热电偶是利用两种不同金属的电动势差来测量温度的一种传感器。

常用的热电偶有K型、J型、T型等。

2. 热电偶的安装热电偶的安装位置要选择在炉内温度变化较大的区域，并且要注意避免受到机械损伤和化学腐蚀。

3. 热电偶的测温原理热电偶通过两种不同金属的热电势差来测量温度，其测温原理是基于热电效应和热电偶温度电动势的线性关系。

4. 热电偶的精度和误差热电偶的测温精度受到电磁干扰、接头温差、热电偶材料质量等因素影响，需要通过校准和调整来确保测温的准确性。

5. 热电偶的保养和维护热电偶在使用过程中要经常检查和维护，确保其连接可靠，避免影响测温的准确性。

三、红外测温1. 红外测温的原理红外测温是利用物体辐射的红外辐射能来测量其表面温度的一种无接触测温方法，其原理是基于斯特藩-玻尔兹曼定律和普朗克辐射定律。

2. 红外测温的优缺点红外测温具有测量范围广、响应速度快、操作简单等优点，但也存在受环境影响大、测量精度低等缺点。

3. 红外测温的适用范围红外测温适用于表面温度较高的物体，如炉内的炉壁、炉门等。

四、光纤测温1. 光纤测温的原理光纤测温是利用光纤传感器来测量温度的一种方法，其原理是通过测量光纤传感器的光学特性变化来推算温度的变化。

2. 光纤测温的优势光纤测温具有测量范围广、抗电磁干扰能力强、免受化学腐蚀等优势。

3. 光纤测温的应用光纤测温广泛应用于高温、强电磁干扰、腐蚀性气体等环境下的温度测量。