步进梁式加热炉-机械工程系毕业设计说明书.docVIP

目 录 第一章 概述 2 1.1 步进梁式加热炉的简单介绍 2 1.2 设计的目的及意义 2 第二章 设计原始资料 3 2.1 加热炉的产量 3 2.2 钢坯尺寸 3 2.3 燃烧原料成分 3 第三章 不锈钢步进梁式加热炉的计算 4 3.1 燃烧计算 4 3.2 炉内各段综合辐射系数 7 3.3 炉子尺寸的确定 11 3.4 热平衡计算 18 设计体会 22 参考文献 24 第一章 概述 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，包括有连续加热炉和室式加热炉等。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。由于本设计的内容是关于步进梁式加热炉，所以要对其做一些简单的介绍。 1.1 步进梁式加热炉的简单介绍 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。前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。 70年代以来，由于轧机的大型化，步进梁式炉得到了广泛应用。同推钢式炉相比，它的优点是：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制。 1.2 设计的目的及意义 通过课程设计，系统地总结巩固运用所学的加热炉及热工基础知识，掌握加热炉设计的基本方法、加热炉的基本结构。培养理论联系实际，训练分析和解决问题的能力。让学生将理论知识能够应用于实践中,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，让自己的思维方式跟的上时代的步伐。 课程设计还可以培养团队精神，在设计的过程中要靠同学老师的帮助，你会切身体会到互相帮组的快乐，对将来融入社会这个大集体大有裨益。 第二章 设计原始资料 2.1 加热炉的产量 加热炉的产量为120t/h,（最大产量：200t/h）。 2.2 钢坯尺寸 该加热炉所加热的钢坯尺寸为200mm×200mm×12000mm。 2.3 燃烧原料成分： 燃烧原料为高炉煤气，热值 表1.1 高炉煤气成分 组份 高炉煤气含量（%） 干成分（钢铁工业炉设计121页） 转化为湿成分（燃烧学） 27.2 26.6 2.5 2.4 0.3 0.3 12.3 12.0 57.7 56.4 2.3 2.3 第三章 不锈钢步进梁式加热炉的计算 钢坯规格为200×200×12000，单重为3740kg，空气预热温度550℃，高炉煤气温度：室温（20℃），燃料低位发热量：890×4.18,钢坯种类：300不锈钢，钢坯中心距取320，加热终了时钢坯断面温度差10℃。采用上、下加热,并且采用三段式炉温制度以保证钢坯的加热质量和较高的生产率。由于料坯已经很小，故采用单排装料。 3.1 燃烧计算 （1）完全燃烧时的理论空气量： （2）用调焰烧嘴，取过量空气系数: =1.05 （3） 实际供给空气量： = （4） 烟气中生成量： （5） 烟气中生成量： （6）烟气中生成量： （7） 烟气中生成量： = （8） 烟气生成量： 燃烧产物成分： 燃烧产物密度计算： （9） 燃烧理论温度：， , （查550℃时，）经过计算； —燃烧产物在理论温度下的平均热熔， , (先估取理论温度，查处理论温度下的平均热熔，再用迭代法计算理论温度，直到温差在10℃以内。即查图1.1可得到的数值。 经查表得燃烧温度大约为1684.5℃。燃烧计算数据见表3.1 表3.1 表空气量及燃烧生成量计算数据 计算项目名称 计算公式及参考资料 计算结果 理论空气量 过量空气系数 1.05 实际供给空气量 烟气生成量 烟气中生成量 烟气中生成量 烟气中生成量 烟气中生成量 理论燃烧温度 3.2 炉内各段综合辐射系数 炉子宽度B:单排放料： （L取钢坯的长度） （1）炉膛内表面积： 预热段： 加热段： 均热段