步進梁式加熱爐設(shè)計說明書

1、目錄TOC o 1-5 h z第一章概述2 HYPERLINK l bookmark0 步進梁式加熱爐的簡單介紹2 HYPERLINK l bookmark2 1.2設(shè)計的目的及意義2第二章設(shè)計原始資料3 HYPERLINK l bookmark4 2.1加熱爐的產(chǎn)量3 HYPERLINK l bookmark6 2.2鋼坯尺寸3 HYPERLINK l bookmark8 2.3燃燒原料成分3第三章不銹鋼步進梁式加熱爐的計算4 HYPERLINK l bookmark10 3.1燃燒計算4 HYPERLINK l bookmark32 3.2爐內(nèi)各段綜合輻射系數(shù)7 HYPERLINK l b

2、ookmark108 3.3爐子尺寸的確定11 HYPERLINK l bookmark254 3.4熱平衡計算18設(shè)計體會22參考文獻24第一章概述加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。在冶金工業(yè)中加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐，包括有連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等。連續(xù)加熱爐廣義來說，包括推鋼式爐、步進式爐、轉(zhuǎn)底式爐、分室式爐等連續(xù)加熱爐。連續(xù)加熱爐按爐溫分布，爐膛沿長度方向分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段；進料端爐溫較低為預(yù)熱段，其作用在于利用爐氣熱量，以提高爐子的熱效率。加熱段為主要供熱段，爐氣溫度較高，以利于實現(xiàn)快速加熱。均熱段位于出料端，爐氣溫度與金屬料溫度差別很小，保證出爐料坯

3、的斷面溫度均勻。由于本設(shè)計的內(nèi)容是關(guān)于步進梁式加熱爐，所以要對其做一些簡單的介紹。步進梁式加熱爐的簡單介紹步進式連續(xù)加熱爐靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進、下降、后退的動作把料坯一步一步地移送前進的連續(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進爐底，或者有固定梁和步進梁。前者叫做步進底式爐，后者叫做步進梁式爐。軋鋼用加熱爐的步進梁通常由水冷管組成。步進梁式爐可對料坯實現(xiàn)上下雙面加熱。70年代以來，由于軋機的大型化，步進梁式爐得到了廣泛應(yīng)用。同推鋼式爐相比，它的優(yōu)點是：運料靈活，必要時可將爐料全部排出爐外；料坯在爐底或梁上有間隔地擺開，可較快地均勻加熱；完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障，因而使?fàn)t的長度不受這些

4、因素的限制。設(shè)計的目的及意義通過課程設(shè)計，系統(tǒng)地總結(jié)鞏固運用所學(xué)的加熱爐及熱工基礎(chǔ)知識，掌握加熱爐設(shè)計的基本方法、加熱爐的基本結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)理論聯(lián)系實際，訓(xùn)練分析和解決問題的能力。讓學(xué)生將理論知識能夠應(yīng)用于實踐中,才能真正為社會服務(wù),從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力，讓自己的思維方式跟的上時代的步伐。課程設(shè)計還可以培養(yǎng)團隊精神，在設(shè)計的過程中要靠同學(xué)老師的幫助，你會切身體會到互相幫組的快樂，對將來融入社會這個大集體大有裨益。第二章設(shè)計原始資料加熱爐的產(chǎn)量加熱爐的產(chǎn)量為120t/h,（最大產(chǎn)量：200t/h）。鋼坯尺寸該加熱爐所加熱的鋼坯尺寸為200mmX200mmX12000mm。燃燒原

5、料成分：燃燒原料為高爐煤氣，熱值QDw二910千卡/表米3Qy二890千卡/表米3DW表1.1高爐煤氣成分組份高爐煤氣含量（）干成分（鋼鐵工業(yè)爐設(shè)計121頁）轉(zhuǎn)化為濕成分（燃燒學(xué)）Qy二890千卡/表米3DW27.226.6H22.52.4CH40.30.3CO212.312.0N257.756.4H2O2.32.3第三章不銹鋼步進梁式加熱爐的計算鋼坯規(guī)格為200mmX200mmX12000mm,單重為3740kg,空氣預(yù)熱溫度550C,高爐煤氣溫度：室溫(20C),燃料低位發(fā)熱量：890X4.18kJ/kg鋼坯種類：300不銹鋼，鋼坯中心距取320mm,加熱終了時鋼坯斷面溫度差10C。采用上

6、、下加熱,并且采用三段式爐溫制度以保證鋼坯的加熱質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。由于料坯已經(jīng)很小，故采用單排裝料。燃燒計算完全燃燒時的理論空氣量：L=4.84x(0.5申日2+0.5申co+2C)/100=(0.5x2.4+0.5x26.6+2x0.3)/100=0.731m3/m3用調(diào)焰燒嘴，取過量空氣系數(shù)：a=1.05實際供給空氣量：L=axL0=1.05x0.731=0.768m3/m3n0煙氣中co2生成量：Vco2=3CO+CH4+恥。2)X01=(26.6+0.3+12.0)x0.01=0.389m3/m3煙氣中N2生成量：V=(P+79L)X0.01=(56.4+79x0.768)x0.01

7、=1.171m3m3N2N2n煙氣中H2O生成量：VH2O=(2PcH4+%+%O+0128n)x0-01=(2x0.3+2.4+2.3+0.0128x0.768)x0.01=0.053m3/m3(7)煙氣中O2生成量：VO=0.2067(7)煙氣中O2生成量：VO=0.2067x(a1)L=0.2067x(1.05l)x0.731=0.008m3/m3O208)煙氣生成量：V=VCO+VO+VN+VHOnCO2O2N2H2O=0.389+0.008+1.171+0.053=1.621m3/m3V0.389燃燒產(chǎn)物成分：申co2=甘x100%=1621x100%=24%n*V0.053申二_H

8、2Ox100%=x100%=3.3%_1.621n申=_N2x100%=11x100%=72.2%N2_1.621n申=協(xié)x100%=0.008x100%=0.5%2_1.162n燃燒產(chǎn)物密度計算：p=44%2+1如H2O+2如N2+32%2氣CO222.444x24+18x3.3+28x72.2+32x0.5P氣=22.4x100=1.408kg/m3(9)燃燒理論溫度：4里=VCntQ低=890 x4.18KJ/m3,QJC空XLnxJL=0.768m3/m3n(查550C時，C空=1.379m3/m3)經(jīng)過計算Q空=582.43KJ/m3；Ct燃燒產(chǎn)物在理論溫度下的平均熱熔，Ct=1.5

9、78kJ/(m3.oc)Vn=1.621m3/m3,t=890 x4.18+582.43=1684.50c(先估取理論溫度，查處理論溫度下的平均熱理1.621x1.578熔，再用迭代法計算理論溫度，直到溫差在10C以內(nèi)。即查圖1.1可得到t的數(shù)值。理經(jīng)查表得燃燒溫度大約為1684.5C。燃燒計算數(shù)據(jù)見表3.113131211509怎T土64用陀燃丸鍛度，X121C4圖3-1查理論燃燒溫度的i-t圖表3.1表空氣量及燃燒生成量計算數(shù)據(jù)計算項目名稱計算公式及參考資料計算結(jié)果理論空氣量L=4.84x(0.5申叭+0.5申co+2%丿門0。0.731m3/m3過量空氣系數(shù)a1.05實際供給空氣量L=a

10、xLn00.768m3/m3煙氣生成量V=V+V+V+VnCO2O2N2H2O1.621m3/m3煙氣中CO2生成量VCO2=CO+9CH4+9CO2)X.10.389m3/m3煙氣中N2生成量V=(9+79l)x0.01N2N2n1.171m3/m3煙氣中H2O生成量V=(29CH+9H+9HO+0.128L)X0.01H2OCH4TH2TH20n0.053m3/m3煙氣中o2生成量V=0.2067x(a-1)LO200.008m3/m3理論燃燒溫度t=幺低+空+Q燃一Q分理VCnt1684.50c爐內(nèi)各段綜合輻射系數(shù)爐子寬度B：單排放料：B二L+2x0.25二12+0.5二12.5m(L取

11、鋼坯的長度)爐膛內(nèi)表面積：預(yù)熱段：F=2(H+B)L=2(1.8+12.5)L=28.6Lm2yyyyy加熱段：Fj=2(H.+B)L=2(2.2+12.5)Lj=29.4Ljm2均熱段：F.=2(H.+B)L.=2(1.5+12.5)Ljr=28L.m2jrjrjrjr氣層的有效厚度：預(yù)熱段：S=3.6冬y=3.6xa=2.83myF28.6LyyHBL2.2x12.5L加熱段：S.=3.6jj=3.6x.=3.37mjF29.4L.HBL1.5x12.5L均熱段：S.=3.6.匚=3.6遲=2.41m”F.28L.r.r(3)爐氣黑度：8=8co+Ps02H20預(yù)熱段：PS=0.24x2.

12、83=0.680m-atmCO2yPS=0.033x2.83=0.093m-atmH2Oy加熱段：PCOS.=0.24x3.37=0.808m-atmCO2.P”屛=0.033x3.37=0.111m-atmH2O.均熱段：PCOS.=0.24x2.41=0.579m-atmCO2.rP”Q=0.033x2.41=0.080m-atmH2O.r查鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料(上冊)圖763得：=1.03,=1.03,預(yù)熱段溫度800C,查得：8=0.18,s=0.12,P=1.03,=1.03,CO2H2O80=0.18+1.03x0.12=0.3036預(yù)熱段溫度1280C,查得：8=0.168=

13、0.08,PCO2H2O8=0.16+1.03x0.08=0.24240加熱段溫度1280C,查得加熱段溫度1280C,查得8=0.1758CO2=0.09P=1.0388=0.175+1.03x0.09=0.26770加熱段溫度1330C，查得：加熱段溫度1330C，查得：8co2=0178H2O=0.09P=1.0388=0.178+1.03x0.09=0.27070均熱段溫度1330C,均熱段溫度1330C,查得：8CO2=01488H2O=0.06P=1.03880二0.148+1.03x0.06二0.2098均熱段溫度127均熱段溫度127代，查得：8co2=145,8H2O=0.0

14、65，=1.03，8=0.1458=0.145+1.03x0.065=0.21200、鋼坯面積:F2=(2x12x0.2)=15Lm220.32、鋼坯遮住爐底面積:x0.2x12=7.5Lm20.32砌體對鋼坯的角系數(shù):預(yù)熱段:F15p=t0.84112F+F15+2.8312加熱段:F15pt0.81712F+F15+3.3712均熱段:F15p20.86212F+F15+2.4112綜合輻射系數(shù)：取鋼坯黑度0.8預(yù)熱段溫度800C，c=y0124.888018y018y01+預(yù)熱段溫度800C，c=y0124.888018y018y01+卩12(1一8y01)4.88x0.3036x0.8

15、=1.330.3036+0.841(1-0.3036)預(yù)熱段溫度1280C,c=y0124888y02828y02+P12U-8y02)4.88x0.2424x0.8=1.080.2424+0.841(1-0.2424)加熱段溫度1280C,cj012=4888j01828j01+P12(1-8j01)4.88x0.2677x0.8=1.210.2677+0.817(1-0.2677)加熱段溫度1330C,Cj012二4.88sej012加熱段溫度1330C,Cj012二4.88sej012e+p(le)j01r12、j01488x0.2707XO.8=1.220.2707+0.817(10.

16、2707)均熱段溫度1330C,Cjr012488ejr02e2ejr02+P12(1ejr02)4.88X0.2098X0.8=0.930.2098+0.862(10.2098)均熱段溫度1270C,Cjr012488ejr02匕2ejr02+P12(1ejr02)4.88X0.2120X0.8=0.930.2120+0.861(10.2120)預(yù)熱段與加熱段交界處取平均值:C012=2(Cy012+Cj012)=2(1.08+L2D=U5加熱段與均熱段交界處取平均值:C012=2(Cj012+Cr012)=2(1.22+0.92)=L07爐內(nèi)各段綜合輻射系數(shù)計算數(shù)據(jù)見表3.2表3.2爐內(nèi)綜

17、合輻射系數(shù)計算爐膛內(nèi)表面積段熱預(yù)+(H2(-ryFy段熱加.7+2(-亠丿段熱均+2(-L#82氣層的有效厚度段熱預(yù)63.-Sy38z段熱加73段熱均6=s4z續(xù)表3.2爐氣里八、度預(yù)熱段PCO2Sy0.680PH2OSy0.093加熱段Pco2Sj0.808PH2OSj0.111均熱段PCO2Sjr0.579PH2OSjr0.080預(yù)熱段溫度800C8y01=8CO2+卩*H2O0.3036預(yù)熱段溫度1280C8y02=8CO2+卩8H2O0.2424加熱段溫度1280C8j01=8CO2+卩8H2O0.2677加熱段溫度1330C8j02=8CO2+卩8H2O0.2707均熱段溫度1330

18、C8jr01=8CO2+卩8H2O0.2098均熱段溫度1270C8jr02=8CO2+卩8H2O0.2120鋼坯面積F2=L（2X12X0.2）20.3215L鋼坯遮住爐底面積Lx0.2x120.327.5L砌預(yù)熱段F2P19二2-12F2+Fy0.841加熱段F2P12二212F2+F0.817均熱段P12F2+Fr0.862鋼坯黑度參考加熱爐153頁0.8預(yù)熱段溫度800CC_4888y0182y0128y01+P12（1一8y01）1.33預(yù)熱段溫度1280CC一4888y0282y0128y02+P12（_8y02）1.08加熱段溫度1280CC二4888j0182j0128j01+

19、P12（_8j01）1.21續(xù)表3.2加熱段溫度1330CC=4-88j012j012ej01+P12(ij01)1.22均熱段溫度1330CC=4-88jr022“012jr02+P12(1-jr02)0.92均熱段溫度1270CC=4-88jr022jr012jr02+P12(1-jr02)0.93預(yù)熱段與加熱段交界處取平均值C012=2(Cy012+Cj012)1.15加熱段與均熱段交界處取平均值C012=|(Cj012+Cjr012)1.07爐子尺寸的確定1)2)根據(jù)年產(chǎn)量，爐子最大生產(chǎn)率G：G=200t/h1)2)爐底強度P：參考加熱爐表5-1取P=400kg/m2-h3)4)5)G

20、3)4)5)G200 xlOOO“c門加熱面積：f.=500m2xP400有效長度：li=也=39.1mB12.8爐長：L=l.+1x0.1=39.1+39.1x0.1=43.01mxi取爐長L二43m6)每小時加熱的鋼坯數(shù)：鋼坯單重3740kg，n1=額定產(chǎn)量/單重=120000/3740=32.1根、爐內(nèi)放置的鋼坯數(shù)：取鋼坯中心距為320mm43000/320=134.4根鋼坯加熱時間：t=n2/n1=134.4/32.1=4.19h(9)圓坯計算直徑：r=.2x0.2/兀=0.1129m10)加熱段的計算：加熱段終了鋼坯的平均溫度，取溫差20Ctz=1330-20X0.5=1320Cjp

21、參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料(上)此溫度下鋼坯的熱焓iz=811.3kjkg導(dǎo)熱系數(shù)九z=108.3kj；m2hCjj加熱段終了進入鋼坯的熱流為：qz=2九ztz/r=2x108.3x20/0.1129=38362kjmjjj加熱段終了爐氣溫度：tzjq=1004j+(tz+273I；100丿-273=10038362+1.22x4.187(1330+273100丿4-273=1374C預(yù)熱段終了和加熱段開始鋼坯表面溫度按700C計算,則交界處的熱流為:qk=qzjy=C012qk=qzjy=C012(tz+273丫y：100(tz+273YT100=1.15(1280+273Y100丿(70

22、0+273丫100丿x4.187=236926kj(m2h)此時鋼坯內(nèi)的溫度差為：Atk=Atz=qzr/2九k=236926x0.1129/(2x21.2x4.187)此時鋼坯的平均溫度:jyyj=150.7Ctk=680-1Atk=700-1x150.7=624.65Cjp2j2參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料(上)此溫度下鋼坯的熱焓ik=355.1kjkg導(dǎo)熱系數(shù)九k=88.76(kjwhC)jj加熱段內(nèi)鋼坯的熱量焓增加量：Ai=iz-ik=811.3-355.1=456.2jkgjjj加熱段內(nèi)的平均熱流：qip(kjm2hC)qkq加熱段內(nèi)的平均熱流：qip(kjm2hC)“】236926

23、=108390叫2.31xlg18362qzj鋼坯在加熱段內(nèi)的時間：t=Airg/2q=456.2x0.1129x7791.7/(2x108390)jjjp=1.85h加熱段的長度：L=tjL=185x43=19mjt4.19(12)均熱段的計算：取溫差10C，均熱段終了時鋼坯平均溫度：tz=1250-1x10=1245Cjrp2參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料(上)此溫度下鋼坯的熱焓iz=808.2kjkg導(dǎo)熱系數(shù)九z=107.2(kjWhC)jj均熱段終了進入鋼坯表面的熱流:qz二2kztz/r=2x107.2x10/0.1129=18988kj(m2h)jrA均熱段終了的爐氣溫度:4tz=1

24、00jrqq4tz=100jrqqz(tz+273-jrll0丿T-273=1004+(1250+273、100丿4-273=1283.4C加熱段終了和均熱段開始鋼坯的表面溫度按1220C計算，交界處的熱流為:qk=qzjrj=C012(tz+273)4-jl100丿(tz+273Y100丿=1.07x4.187x(1330+273丫i100丿(1220+273丫i丿=73215kjM此時鋼坯內(nèi)的溫度差為:Atk=Atz=qzr/2kk=73215x0.1129/(2x105.9)=39Cjrjjjr此時鋼坯的平均溫度：tk=12201Atk=12201x135.7=1200.5Cjrp2jr

25、2參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料(上)此溫度下鋼坯的熱焓ik=732.7kjkg導(dǎo)熱系數(shù)kk=105.9(kj；m2hC)jjr均熱段內(nèi)鋼坯的熱量焓增加量：Ai=izik=808.2732.7=75.5kjkgjjjr均熱段內(nèi)的平均熱流為：qjrpqkqzjj73215qjrpqkqzjj73215189882.31gqkjrqzjr2.31g7321518988=40225.4kji(m2h)鋼坯在均熱段的加熱時間：t=Airg/2q=75.5x0.1129x7791.7/(2x40225.4)jrjrjrp=0.83h均熱段的長度：L.=jL=083x43=8.5mjt4.19(13)預(yù)熱段

26、的計算：預(yù)熱段內(nèi)鋼坯的熱焓增量：Ai=iz-ik=450.3-8.37=441.9kjkgyyy預(yù)熱段的長度：L=L-L-L.=43198.5=15.5myjjr鋼坯在預(yù)熱段的時間：t=t-t-t=4.19-1.85-0.85=1.49hy.r預(yù)熱段內(nèi)的平均熱流：q=Aigr/2t=441.9x0.1129x7791.7/(2xl.49)ypyy=130447j(m2h)預(yù)熱段開始處的熱流為：qk=q2/qz=1304472/236926=71822kj(m2h)p-4裝料門口處爐氣溫度：tz=100qqk+C012(tk+273TI100丿-273=10071822+1.83x4.187(2

27、0+273、100丿4-273=712.8oC其中1.83為裝料門口爐氣黑度，據(jù)前面公式計算而得。(爐高度的確定:鋼坯出爐的表面溫度t終=1250C表鋼坯入爐的表面溫度t始=20C表經(jīng)過預(yù)熱段以后鋼坯的表面溫度t=650C表進入均熱段時鋼坯的表面溫度t=1300C表煙氣出爐溫度t=850C氣煙氣進預(yù)熱段溫度t=1400C氣煙氣在加熱段中的最高溫度t=1450C氣煙氣在均熱段中的平均溫度t均二1275C氣預(yù)熱段高度：H1=(A+0.05B)t=(0.5+0.05x12.5)x1400=1575mmqH=H1+5=1575+200=1775mm取1800mm其中系數(shù)A取0.5,5=200mm加熱段

28、高度：H2=(A+0.05B)xt=(0.70+0.05x12.5)x1450=1921.25mmqH=H1+5=1921.25+200=2121.25mm取2200mm其中系數(shù)A取0.70,5=200mm均熱段高度：H3=(A+0.05B)xt=(0.50+0.05x12.5)x1275=1434.375mmyqH=H1+5=1434.375+200=1634.375mm取1600mm其中系數(shù)A取0.50，5=200mm爐子尺寸的確定計算數(shù)據(jù)見表3.3。表3.3爐子尺寸計算表計算項目名稱計算公式及參考資料計算結(jié)果最大生產(chǎn)率G根據(jù)年產(chǎn)量選取t/h200爐底強度P參考加熱爐表5-1400加熱面積

29、f=Gm2xiP500有效長度l=fmxiB39.1爐長L=l+lx0.1mXiXi取43爐寬B=鋼坯長度+2Cm12.5每小時加熱的鋼坯數(shù)n1=額定產(chǎn)量/單重32.1爐內(nèi)放置的鋼坯數(shù)n2=L/鋼坯中心距134.4鋼坯加熱時間t=nJn1h4.19圓坯計算直徑r=J0.2x0.2/兀m0.1129加熱段終了鋼坯的溫度，取溫差20C1330-0.5x20oC1320鋼坯熱焓izj參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/kg811.3導(dǎo)熱系數(shù)九zj參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/m2hoC108.3加熱段終了進入鋼坯的熱流qz=2ztz/rkJ/m2hj卍j38362加熱段終了爐氣溫度tz

30、=100-j+jq4C0121qy_273oC100丿1374預(yù)熱段和加熱段交界處的熱流（加熱段開始溫度按680C計算）qk=qy=C012(tz+273、F(tz+273丫kJ/m2h2369261100y丿I100丿續(xù)表續(xù)表3.3鋼坯內(nèi)的溫度差A(yù)tk=Atz=qzr/2九koCjyyj150.7鋼坯的平均溫度tk=700AtkCjp2j624.65平均溫度下的焓值ikj參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/kg355.1此溫度下導(dǎo)熱系數(shù)lkj參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/m2hC88.76加熱段內(nèi)鋼坯的熱量焓增加量Ai=iz-ikkJ/kgjjj456.2加熱段內(nèi)的平均熱流qk

31、qzq=j1kJ/m2hipqk2.31g%qzj108390鋼坯在加熱段內(nèi)的時間t.=Airg/2qjjjp1.85加熱段的長度Tt.TL=Lmjt19均熱段終了時鋼坯平均溫度,取溫差10Ctz=1250-1X10Cjrp21245鋼坯熱焓izjr參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/kg808.2鋼坯的導(dǎo)熱系數(shù)lzjr參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/m2hC107.2均熱段終了進入鋼坯的熱流qz=2九ztz/rkJ/m2hjrjrAjr18988均熱段終了爐氣溫度qztz+273丫cjr273C1283.4j=1004d+13C100丿加熱段與均熱段交界處熱流（均熱段開始溫度按1

32、220C計算）tz+273、Fftz+273丫jkJ!”42A?73215qkqCjqjrS012(100jkJ1/厶h丿I100丿鋼坯內(nèi)的溫度差A(yù)tk=Atz=qzr/2九kCjrjjjr39鋼坯的平均溫度tk=1220AtkCjrp2jr1200.5平均溫度下焓值ikjr參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/kg732.7溫度下導(dǎo)熱系數(shù)lkjr參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）kJ/m2hoC105.9均熱段內(nèi)鋼坯的熱量焓增量Ai=izikkJ/kgjrjrjr75.5均熱段內(nèi)的平均熱流qkqzq二一jr4kJ/m2hjrPqk2.31gZqzjr40225.4鋼坯在均熱段的加熱時間t=

33、Airg/2qhjrjrjrp0.83均熱段的長度Tt.TL.=-Lm”t8.5預(yù)熱段內(nèi)鋼坯的熱焓增量Ai=izikkJ/kgyyy441.9預(yù)熱段爐長L=LL.L.myjJr15.5鋼坯在預(yù)熱段的時間ttt.t.hyjJr1.49預(yù)熱段內(nèi)的平均熱流qAigr/2tkJ/m2hpjyy130447裝料爐門口處的熱流qkq2/qzkJ/m2hyypy71822裝料門口處爐氣溫度1qk(tk+273)4tz-100丄+厶273oCyq#0121100丿712.8鋼坯出爐的表面溫度t終表參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）。C1250鋼坯入爐的表面溫度t始表參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）。C20經(jīng)

34、過預(yù)熱段以后鋼坯的表面溫度t表參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）。C650進入均熱段時鋼坯的表面溫度t表參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）。C1300煙氣出爐溫度t氣參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）oC850煙氣進預(yù)熱段溫度t氣參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）。C1400煙氣在加熱段中的最高溫度t氣參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）。C1450煙氣在均熱段中的平均溫度t均氣參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）。C1275預(yù)熱段高度H=(A+0.05B)xtmmyq取1800加熱段高度H2=(A+0.05B)xtmmyq取2200均熱段高度H3=(A+0.05B)xtmm3yq取1600熱平衡

35、計算一、熱量收入項發(fā)生爐煤氣低位發(fā)熱量3726.43kJNm3空氣預(yù)熱器溫度550C煤氣溫度20C燃料燃燒的化學(xué)熱量：Qy=3726.43xBkjhDWB燃料消耗量Qy燃料的低位發(fā)熱量DW燃料帶入的物理熱量：Q2=4.18xBctr=33Bkj/hcr、tr燃料的平均比熱和溫度rr預(yù)熱用空氣帶入的物理熱量Q=4.18xBc,tL=4.18xBx0.319x550 x1.05x0.731=804.2BkJ/h、3kka0cktk燃燒用空氣的平均比熱和預(yù)熱溫度kka燃料燃燒時的過量空氣系數(shù)L0燃燒時所需的理論空氣量c=0.319，t=550，a=1.05L0=0.731kk0霧化用蒸汽帶入的熱量：

36、Q4=4.18xBn4inn每千克燃料霧化用蒸汽i霧化用蒸汽熱含量Q4=0鋼氧化反應(yīng)的化學(xué)熱Q5=4.18xl370Ga=4.187x1350 x120000 x1.5%=10157400kjhG爐子的產(chǎn)量G=140000kg/ha爐子的燒損率a=1.5%二、熱量支出項鋼加熱所需的熱量Q=4.18G(i-i)=4.18x200000 x(195.32.05)=161557000kjh121i1，i2爐料裝爐和出爐時的熱焓出爐煙氣帶走的熱量Q=BVCt=Bx1.613x0.384x850 x4.18=2201.7BkjhyyyCy、ty出爐煙氣的比熱和溫度yy參考鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料(上)C

37、y取0.384燃料化學(xué)不完全燃燒損失的熱量Q=BVx2880 x申/100=94.4Bkjhyco式子中CO為空氣中CO的含量取0.5%.燃料機械不完全燃燒損失的熱量Q=BQy(0.03至0.05)Q=111.79kjhDW4爐墻砌體散熱損失Q=4.18xK(tn-tw)=21912715kjh爐門和窺孔因輻射散熱而損失的熱量Q=7197kjh6Tl爐門和窺孔處的爐溫F爐門和窺孔的面積一角度修正系數(shù)屮一小時內(nèi)爐門和窺孔的開啟時間爐門、窺孔、墻縫冒氣散熱損失一般不做計算，包含在出爐煙氣帶走的熱量中Q=07爐子水冷構(gòu)件吸熱而損失的熱量絕熱管Q=4.18x(0.027至0.03)Fx1068-1未絕

38、熱管：Q=4.18x(0.2至0.14)Fx1068-2Q=25080000kjh8其他熱損失Q=n%Qy=1.5%x3726.43/100=55.9Bkjh9%DW熱收入=熱支出帶8項=Q+Q+Q-Q-Q-Q-Q=2099.84B123234g數(shù)值項=Q+Q+Q+Q+Q-Q-Q=198399512kjh1567845B=數(shù)值項/帶B項=198399512/2099.84B=94483m3h熱平衡計算數(shù)據(jù)見表3.4。表3.4熱平衡計算數(shù)據(jù)計算項目名稱計算公式及參考資料計算結(jié)果熱量收入項發(fā)生爐煤氣氣低位熱量已知3726.43空氣預(yù)熱器溫度鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)計參考資料（上）550煤氣溫度鋼鐵廠工業(yè)爐設(shè)

39、計參考資料（上）20燃料的化學(xué)熱量Q1=BQykJ/h1DW3726.43B燃料帶入的物理熱量Q2=48xBCrtrkJ/h33B預(yù)熱空氣帶入的物理熱量Q3=4-18xBCktkaL0kJ/h804.2B霧化用蒸汽帶入的熱量Q4=48xBnikJ/h0鋼氧化反應(yīng)的化學(xué)熱Q5=4.18x1350GakJ/h10157400續(xù)表3.4熱量支出項加熱鋼需要熱量Q=4.18G(i-i)kJ/h121117900244出爐煙氣帶走的熱量Q=BVCtkJ/h2yyy2201.7B化學(xué)不完全燃燒帶走的熱量Q=BVx2880 xCO/100kJ/h3y94.4B機械不完全燃燒帶走的熱量Q=BQy(0.03至0.05)kJ/h4DW111.79爐墻砌體散熱損失Q=4.18xK(tn-tw)kJ/h21912715爐門和窺孔輻射散熱Q=4.18x4.88(T/100)刊屮kJ/h617197爐門、窺孔、墻縫冒氣散熱一般不計算Q=0kJ/h70爐子水冷構(gòu)件吸熱而損失的熱量絕熱管：Q=4.18x(0.027至0.03)Fx106kJ/h8-1未絕熱管：Q=4.18x(0.2至0.14)Fx106kJ/h8-225080000其他熱損失Q；=n%QDW100，一般n=1.5kJ/h55.9B帶B項帶B項=Q+Q+Q一Q-Q一Qk