原料加熱操作 教學(xué)PPT課件

原料加熱操作 教學(xué)PPT課件,原料加熱操作,教學(xué)PPT課件,原料,加熱,操作,教學(xué),PPT,課件 原料加熱操作項目一 加熱爐主體項目導(dǎo)入加熱爐是一個復(fù)雜的熱工設(shè)備，它由以下幾個基本部分構(gòu)成：爐體、燃料系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、余熱利用裝置、物料輸送系統(tǒng)、檢測及調(diào)節(jié)裝置、電子計算機(jī)控制系統(tǒng)等。爐體：爐子的主體，它主要包括爐膛和爐襯，爐子的其他各個組成部分和它都有直接的聯(lián)系。燃燒器：爐體上必須裝置燃燒器，使燃料燃燒，供給爐子熱量。排煙系統(tǒng)：使?fàn)t內(nèi)煙氣順利排走。其他：溫度、壓力測量元件的裝置；出料爐門、操作爐門、觀察爐內(nèi)情況的窺視孔等各種爐門和孔洞等。01目錄CONTENT爐體耐火材料燃燒裝置020403燃料CONTENT加熱爐排煙系統(tǒng)的組成05余熱利用裝置06任務(wù)一爐體任務(wù)一 爐體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解爐體的組成與各部分作用。2.結(jié)合現(xiàn)場圖能明確指出加熱爐爐體各部分。任務(wù)描述通過一些加熱爐實體圖，學(xué)習(xí)和認(rèn)識加熱爐爐體的基本組成及其各部分的作用。（一）基本概念所謂“爐型”主要是指爐膛空間形狀、尺寸以及燃燒器的布置及排煙口的布置等。如果爐型結(jié)構(gòu)不合理，則對爐子的產(chǎn)量、質(zhì)量和消耗都會造成不利影響。爐型的變化很多，但結(jié)構(gòu)上仍有一些共同的基本點(diǎn)。爐頂輪廓曲線的變化是很大的，它大致與爐溫曲線相一致，即爐溫高的區(qū)域爐頂也高，爐溫低的區(qū)域爐頂也相應(yīng)壓低。比如：在加熱高合金鋼和易脫碳鋼時，預(yù)熱段溫度不允許太高，加熱段不能太長，而預(yù)熱段比一般情況下要長一些，才不致在鋼內(nèi)產(chǎn)生危險的溫度應(yīng)力。措施：采用了在爐子中間加中間煙道的辦法，以便從加熱段后面引出一部分高溫爐氣。一、爐型相關(guān)知識（一）基本概念在爐子的均熱段和加熱段之間將爐頂壓下，是為了使端墻具有一定高度，以便于安裝燒嘴。措施：全部采用爐頂燒嘴及側(cè)燒嘴，也可以使?fàn)t子結(jié)構(gòu)更加簡化，即爐頂完全是平的，爐溫制度可以調(diào)節(jié)燒嘴的供熱來實現(xiàn)。多數(shù)推鋼式連續(xù)加熱爐爐尾煙道是垂直向下的，這是為了讓煙氣在預(yù)熱段能緊貼鋼坯的表面流過，有利于對流換熱。措施：采取爐尾部的爐頂上翹并展寬該處爐墻的辦法，其目的是使氣流速度降低，部分動壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭，也使垂直煙道的截面加大，便于煙氣向下流動，從而減少了煙氣的外逸。一、爐型相關(guān)知識（二）爐型尺寸連續(xù)加熱爐的基本尺寸包括爐子的長度、寬度和高度。它們是根據(jù)爐子的生產(chǎn)能力、鋼坯尺寸、加熱時間和加熱制度等確定的。1.爐寬單排料B=l+2c 雙排料B=2l+3c式中：l鋼坯長度，m；c料排間及料排與爐墻間的空隙，一般取c=0.150.30m。2.爐長有效長度是鋼坯在爐膛內(nèi)所占的長度，而全長還包括了從出鋼口到端墻的一段距離。L效=Gb/ng爐子全長等于有效長度加上出料口到端墻的距離A，側(cè)出料的爐子只要考慮能設(shè)置出料口即可，A值在13m。一、爐型相關(guān)知識（三）常用加熱爐爐型分析按溫度制度可分為：兩段式、三段式和強(qiáng)化加熱式。按所用燃料種類可分為：使用固體燃料的、使用重油的、使用氣體燃料的、使用混合燃料的。按空氣和煤氣的預(yù)熱方式可分為：換熱式的、蓄熱式的、不預(yù)熱的。按出料方式可分為：端出料的和側(cè)出料的。一、爐型相關(guān)知識一、爐膛與爐襯對爐襯的要求：1.能夠在高溫和荷載條件下保持足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，2.爐襯能夠耐受爐氣的沖刷和爐渣的侵蝕，3.有足夠的絕熱保溫和氣密性能。因此，爐襯通常由耐火層、保溫層、防護(hù)層和鋼結(jié)構(gòu)幾部分組成。圖1.1 爐膛爐膛（圖1.1）是由爐墻、爐頂和爐底圍成的空間，是對鋼坯進(jìn)行加熱的地方。爐墻、爐頂和爐底通稱為爐襯，爐襯是加熱爐的一個關(guān)鍵技術(shù)條件。任務(wù)實施一、爐膛與爐襯（一）爐墻：爐墻分為側(cè)墻和端墻，承受高溫的爐墻當(dāng)高度或長度較大時，要保證有足夠的穩(wěn)定性。增加穩(wěn)定性的辦法是增加爐墻的厚度或用金屬錨固件固定。（二）爐頂：加熱爐的爐頂按其結(jié)構(gòu)分為兩種：即拱頂和吊頂。拱頂一般用于跨度小于3.54m的中小型爐子上，爐子的拱頂中心角一般為60。當(dāng)爐子跨度大于4m時，拱頂所承受的側(cè)壓力很大，一般耐火材料的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已很難滿足，因而大多采用吊頂結(jié)構(gòu)，吊掛結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，但它不受爐子跨度的影響且便于局部修理及更換。任務(wù)實施一、爐膛與爐襯（三）爐底：爐底是爐膛底部的砌磚部分，爐底要求承受被加熱鋼坯的重量，高溫區(qū)爐底還要承受爐渣、氧化鐵皮的化學(xué)侵蝕。此外，爐底還要經(jīng)常與鋼坯發(fā)生碰撞和摩擦。（四）基礎(chǔ)：爐子支座。（五）爐子的鋼結(jié)構(gòu)：使?fàn)t子成為一個整體，并防止?fàn)t子長期高溫工作變形。（六）爐門、出渣門和觀察孔：為了滿足工藝上的需要,在爐墻上常留有若干觀察孔和爐門以及出渣門。它們的大小以及形狀取決于操作上是否便利。但從熱效率這一點(diǎn)來講,爐門和觀察孔以及出渣門應(yīng)盡量地減少。任務(wù)實施一、爐膛與爐襯圖1.2（左上）側(cè)墻 （右上）拱頂結(jié)構(gòu) （下）吊頂結(jié)構(gòu)任務(wù)實施任務(wù)二耐火材料任務(wù)二 耐火材料學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解耐火材料的主要性能。2.了解耐火材料的類型。3.掌握主要耐火材料加熱爐運(yùn)用的主要耐火材料。任務(wù)描述識別不同類型耐火材料，并根據(jù)爐子不同部位正確選用耐火材料。（1）具有一定的耐火度，即在高溫條件下使用時，不軟化不熔融。（2）在高溫下具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠承受規(guī)定的建筑荷重和 工作中產(chǎn)生的應(yīng)力。（3）在高溫下長期使用時，不會產(chǎn)生過大的膨脹應(yīng)力和收縮裂縫。（4）溫度急劇變化時，不能迸裂破壞。（5）對熔融金屬、爐渣、氧化鐵皮、爐襯等的侵蝕有一定的抵抗能力。（6）具有較好的耐磨性及抗震性能。（7）外形整齊。尺寸精確，公差不超過要求。砌筑加熱爐的耐火材料應(yīng)滿足以下要求：耐火材料的主要性能：1.耐火度2.高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度3.高溫體積穩(wěn)定性4.抗熱震性5.化學(xué)穩(wěn)定性6.氣孔率7.熱膨脹性相關(guān)知識耐火材料的性能包括物理性能和工作性能兩個方面。物理性能如體積密度、氣孔率、熱導(dǎo)率、真密度、線膨脹系數(shù)等往往能夠反映材料制造工藝的水平，并直接影響著耐火材料的工作性能。耐火材料的工作性能指材料在使用過程中表現(xiàn)出來的性能，主要包括耐火度、高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、高溫體積穩(wěn)定性、抗渣性等，耐火材料的工作性能取決于耐火材料的化學(xué)礦物組成及其制造工藝。任務(wù)實施一、耐火材料的主要性能1.耐火度 耐火材料在高溫狀態(tài)下抵抗熔化和軟化的性能稱為耐火度。它是衡量耐火材料承受高溫能力的基本尺度,是表征耐火材料耐高溫性能的一項基本技術(shù)指標(biāo)。2.高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 耐火材料在高溫下承受壓力、抵抗變形的能力稱為耐火材料的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。耐火材料的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度通常用荷重軟化點(diǎn)作為評定的指標(biāo)。3.高溫體積穩(wěn)定性 耐火材料在高溫及長期使用的情況下,應(yīng)保持一定的體積穩(wěn)定性。這種體積的變化不是指一般的熱脹冷縮,而是指耐火材料在燒制時,由于其內(nèi)部組織未完全轉(zhuǎn)化,在使用過程中內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)會繼續(xù)變化而引起的不可逆的體積變化。任務(wù)實施一、耐火材料的主要性能4.抗熱震性 耐火材料抵抗溫度急劇變化而不致破裂和剝落的能力稱為抗熱震性,又稱耐熱剝落性和耐熱崩裂性。5.化學(xué)穩(wěn)定性 耐火材料往高溫抵抗熔融金屬、物料、爐渣、熔融爐塵等侵蝕作用的能力稱為耐火材料的化學(xué)穩(wěn)定性。這一指標(biāo)通常也用抗渣性來表示。6.氣孔率 因制造工藝局限性,耐火材料中總存在著一些大小不同、形狀各異的氣孔。耐火材料中所有氣孔的體積與材料總體積的比值就稱為耐火材料的氣孔率。7.熱膨脹性 耐火材料的長度和體積隨溫度升高而增大的性質(zhì),稱為耐火材料的熱膨脹性。任務(wù)實施一、耐火材料的主要性能加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)加熱爐砌筑部位所用的主要耐火材料的成分和性能要求如下：任務(wù)實施二、耐火材料理化指標(biāo)耐火材料按其外觀分為塊狀（耐火制品）和不定形耐火制品。塊狀耐火制品根據(jù)其外形和尺寸又分為普通型磚、標(biāo)準(zhǔn)型磚、異型磚和特型磚。塊狀耐火制品不允許有裂紋、鐵斑、熔洞、結(jié)瘤、黑心、裂縫、缺棱和缺角、扭曲、鼓脹和尺寸偏差等外觀缺陷，這些外觀缺陷不但影響耐火制品的品質(zhì)，而且還會影響爐子的砌筑質(zhì)量，進(jìn)而影響到爐子的使用壽命。任務(wù)實施三、耐火材料的外觀及識別（一）耐火材料驗收、存放和保管耐火材料的驗收一般包括：（1）質(zhì)量證明書質(zhì)量證明書上一般按牌號和磚號列出耐火制品的各種指標(biāo)值，并注明是否符合技術(shù)要求、技術(shù)條件和設(shè)計要求。必要時，還需由實驗室進(jìn)行檢驗。（2）外形外觀檢查根據(jù)爐子所用耐火材料標(biāo)準(zhǔn)中所列的項目進(jìn)行全數(shù)檢查或批量抽查。（3）耐火預(yù)制件的尺寸精度按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。四、加熱爐的砌筑任務(wù)實施（二）加熱爐砌磚規(guī)定加熱爐砌磚規(guī)定如下：（1）砌筑加熱爐用的耐火材料及隔熱材料，一般要防止受潮。（2）砌筑耐火磚所用耐火泥的耐火度和化學(xué)成分與所用磚的耐火度和化學(xué)成分相適應(yīng)。（3）耐火砌體一般要求錯輥砌筑，磚縫以泥漿填滿；干砌時以干耐火粉填滿。（4）加熱爐砌體的表面應(yīng)勾縫。（5）耐火砌體和隔熱砌體，從施工到投產(chǎn)的過程都要預(yù)防受潮。（6）禁止直接在砌體上砍鑿磚，砌耐火磚時，一般要求用木槌找正。（7）磚的砍鑿面一般不應(yīng)朝向爐膛、爐子通道的內(nèi)表面或膨脹縫。（8）煙道同下沉很大的煙囪和其他建筑物連接時，應(yīng)在這些建筑物的全高建完，沉降基本穩(wěn)定后，或者在煙道與煙囪或其他建筑物間設(shè)有沉降縫時，才允許砌筑煙道，沉降縫應(yīng)防止透氣和滲水。四、加熱爐的砌筑任務(wù)實施（三）砌磚方法1.爐墻砌筑砌墻時，在同一磚層內(nèi)，前后相鄰磚列和上下相鄰磚層的磚縫應(yīng)交錯?；⌒螇﹀e縫與直形墻錯縫的方法相同。弧形墻應(yīng)按中心線砌筑，當(dāng)爐殼中心線的垂直誤差符合規(guī)定時，弧形墻也可以爐殼作導(dǎo)面進(jìn)行砌筑，并用樣板進(jìn)行檢查。2.爐底砌筑爐底分死底和活底。砌筑時，先砌底后砌墻，墻壓在底上，這種底叫死底。先砌墻后砌底，這種底叫活底。四、加熱爐的砌筑圖1.3 磚的1平砌、2側(cè)砌、3豎砌任務(wù)實施3.拱頂砌筑 砌筑拱頂有錯砌和環(huán)砌兩種方法。除設(shè)計規(guī)定或特殊結(jié)構(gòu)部位環(huán)砌外，拱頂一般為錯縫砌筑（圖1.4）拱頂均用楔形磚砌筑，砌筑時先安裝與拱頂形式相對應(yīng)的拱架。拱頂砌筑從兩邊拱腳同時向拱頂中心對稱進(jìn)行，拱腳磚的角度與拱的角度應(yīng)一致，并緊靠拱腳梁砌筑。四、加熱爐的砌筑圖1.4 拱頂?shù)钠龇ㄈ蝿?wù)實施（四）砌縫和膨脹縫 為了保證爐子砌體的堅固和耐久，避免透過氣體和滲入熔融金屬及爐渣，砌體的錯縫和磚縫的厚度應(yīng)特別注意，不允許有直通縫。四、加熱爐的砌筑任務(wù)實施加熱爐常用耐火材料及應(yīng)用爐子采用不同材質(zhì)和牌號的復(fù)合結(jié)構(gòu)并整體施工的內(nèi)襯，具有良好的耐高溫剝落性和絕熱性，提高爐襯的壽命、保證加熱爐長期穩(wěn)定工作，改善加熱爐區(qū)域的操作環(huán)境溫度同時，并使?fàn)t壁溫度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。表1.1 爐子主要部位砌筑材料與厚度一、步進(jìn)梁式加熱爐用耐火材料實踐案例加熱爐常用耐火材料及應(yīng)用1.水梁絕熱爐底梁及立柱采用雙層絕熱包扎結(jié)構(gòu)。2.熱風(fēng)管道絕熱包扎對于熱空氣管道，根據(jù)管徑的不同，分別采用內(nèi)襯或外包絕熱材料以減少熱量散失。二、加熱爐的絕熱措施實踐案例三、煙道內(nèi)襯加熱爐上升煙道采用纖維結(jié)構(gòu)，水平煙道采用砌磚和澆注料復(fù)合結(jié)構(gòu)，煙道閘板以后煙管部分采用纖維模塊（或纖維澆注料）結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)煙囪內(nèi)襯采用噴涂料（或纖維澆注料）。任務(wù)三燃 料任務(wù)三 燃料學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解金屬壓力加工企業(yè)加熱爐常用燃料的主要性能與用途。2.掌握燃燒分析與計算基本方法。3.掌握對燃料燃燒過程的控制及燃燒方法的應(yīng)用。任務(wù)描述加熱爐是利用燃料燃燒放出的熱量來加熱軋件，學(xué)習(xí)燃料的類型和性能；學(xué)習(xí)燃燒過程與燃燒方法。氣體燃料由CO、H2、CH4、CmHn、C2H4、H2S、CO2、N2、O2、H2O等簡單的化合物和單質(zhì)混合組成，煤氣成分就是用上述各單一氣體在煤氣中所占的體積分?jǐn)?shù)來表示。其中主要的可燃成分是CO、H2、CH4、CmHn、C2H4等，他們在燃燒時能放出熱量。此外煤氣中還含有少量灰塵，氣體燃料就是用上述各單一氣體在煤氣中所占的體積分?jǐn)?shù)來表示。二、燃料的發(fā)熱量 燃料發(fā)熱量的高低是衡量燃料質(zhì)量和熱能價值高低的重要指標(biāo)，也是燃料的一個重要特性。單位質(zhì)量或體積的燃料完全燃燒后所放出的熱量稱為燃料的發(fā)熱量。氣體燃料發(fā)熱量的單位是kJ/m3?；谌紵a(chǎn)物中水的狀態(tài)不同，可以把燃料的發(fā)熱量分為高發(fā)熱量和低發(fā)熱量。實際生產(chǎn)上用的都是低發(fā)熱量。一、燃料的化學(xué)組成相關(guān)知識氣體燃料是由一些獨(dú)立存在的可燃成分組成，每種可燃成分的發(fā)熱量可以精確測定。因此，只需把可燃成分的發(fā)熱量加起來即可。計算公式：Q低=127.7CO濕+107.6H2濕+358.8CH4濕+598.7C2H4濕+712CmHn濕千焦/標(biāo)米式中：CO濕、H2濕100m3氣體燃料中各成分的體積，m3。為了便于比較，人為地規(guī)定一個“標(biāo)準(zhǔn)燃料”的概念，每千克標(biāo)準(zhǔn)燃料的發(fā)熱值定為29309kJ/kg（7000kcal/kg），將各種燃料折算成標(biāo)準(zhǔn)燃料即可進(jìn)行比較。附：氣體燃料發(fā)熱量的計算方法相關(guān)知識一、加熱爐常用的氣體燃料氣體燃料的種類很多，目前，加熱爐常用的氣體燃料有天然氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣、高爐和焦?fàn)t混合煤氣等。任務(wù)實施二、燃料的燃燒1.完全燃燒和不完全燃燒 （1）完全燃燒燃燒中的可燃物質(zhì)和氧進(jìn)行了充分的燃燒反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物中已不存在可燃物質(zhì)，稱為完全燃燒。（2）不完全燃燒不完全燃燒是指燃料經(jīng)過燃燒后在燃燒產(chǎn)物中存在可燃成分，如CO等。2.理論空氣需要量和空氣消耗系數(shù) 燃料中的可燃成分全部燃燒需要有一定量的空氣，這種空氣量叫做理論空氣需要量。為了實現(xiàn)燃料完全燃燒，實際空氣供給量必須大于理論空氣需要量。該實際空氣量與理論空氣量的比值就叫空氣消耗系數(shù)。3.燃燒溫度 燃料燃燒放出的熱量包含在氣態(tài)燃燒產(chǎn)物中，則氣態(tài)燃燒產(chǎn)物的溫度要升高，燃燒產(chǎn)物所能達(dá)到的溫度叫燃料的燃燒溫度，又叫火焰溫度。（一）基本概念任務(wù)實施二、燃料的燃燒1.煤氣與空氣的混合 要實現(xiàn)煤氣中可燃成分的氧化反應(yīng)，必須是可燃物質(zhì)的分子能和空氣中氧分子接觸。改善混合的途徑有：（1）使煤氣與空氣流形成一定的交角在燒嘴上安設(shè)旋流導(dǎo)向裝置，造成氣流強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，有利于混合。（2）改變氣流的速度。（3）縮小氣流的直徑，把氣流分割成若干細(xì)股，或采用扁平流股，使煤氣與空氣的混合條件改善。2.煤氣與空氣混合物的著火3.空氣中的氧與煤氣中的可燃物完成化學(xué)反應(yīng)在上述三個階段中，對整個燃燒過程其最直接影響的是煤氣與空氣的混合過程。要提高燃燒強(qiáng)度，必須很好地控制混合過程。所以，煤氣與空氣的混合是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。（二）燃料的燃燒過程任務(wù)實施二、燃料的燃燒1.有焰燃燒 有焰燃燒的主要特點(diǎn)是煤氣與空氣預(yù)先不混合，各以單獨(dú)的流股進(jìn)入爐膛，邊混合邊燃燒，混合和燃燒兩個過程在爐內(nèi)同時進(jìn)行。由于煤氣與空氣是分別進(jìn)入燒嘴和爐膛的，因此可以把煤氣和空氣預(yù)熱到較高的溫度，而不受著火溫度的限制，預(yù)熱溫度越高，著火越容易。煤氣空氣的流速實際上與火焰?zhèn)鞑ニ俣认嗷テ胶?，才能保持穩(wěn)定的火焰。2.無焰燃燒 如果將煤氣與空氣在進(jìn)行燃燒之前預(yù)先混合在噴入爐內(nèi)，燃燒過程要快得多。由于較快地進(jìn)行燃燒，碳?xì)浠衔飦聿患胺纸猓鹧嬷袥]有或很少有游離的炭粒，看不到明亮的火焰，或者火焰很短，這種燃燒方法稱為無焰燃燒。（三）燃料的燃燒方法任務(wù)實施任務(wù)四燃燒裝置任務(wù)四 燃燒裝置學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解加熱爐常用燃燒裝置的工作原理、用途、性能特點(diǎn)及應(yīng)用、調(diào)整方法。2.熟悉燃料和空氣供給系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)。任務(wù)描述燃燒裝置是燃料燃燒的執(zhí)行裝置，學(xué)習(xí)燃燒器的結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)以及在生產(chǎn)實踐中的使用。聯(lián)系生產(chǎn)實際了解燃料和空氣輸送系統(tǒng)。燃燒裝置是任何以燃料燃燒放熱為熱能來源的爐子必不可少的裝置。燃燒器的使用不當(dāng)主要是燃燒和空氣供給的比例不適當(dāng)，空氣量供給的過大或過小，都會造成燃燒的浪費(fèi)，而且還會影響爐溫?？梢娫谏a(chǎn)實際中對燃燒器的使用應(yīng)給予足夠的重視。圖1.5 燃?xì)馄窖鏌煜嚓P(guān)知識一、軋鋼加熱爐常用燃燒裝置（一）平焰燒嘴煤氣由頂部引入燒嘴內(nèi)管，經(jīng)導(dǎo)流片使氣流旋轉(zhuǎn)，然后從燒嘴頭成一定角度噴出?？諝庥蓚?cè)部進(jìn)入燒嘴外管，經(jīng)切向布置的導(dǎo)流孔后，在燒嘴頭部與煤氣氣流混合燃燒。這種燒嘴能很好地適應(yīng)寬厚板加熱爐供熱能力變化大的特點(diǎn)。（二）調(diào)焰燒嘴 助燃空氣分兩次供給，采用分段燃燒法，降低了火焰溫度峰值，改善了火焰溫度分布，因此，降低了NOx的生成。（三）直焰燒嘴煤氣直焰燒嘴用于加熱爐端向布置。圖1.6 燃?xì)馄窖鏌旖Y(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)實施二、燃料供給系統(tǒng)1.管道布局的要求（1）管道一般都架空敷設(shè)，布置在地下時，應(yīng)設(shè)置地溝并保證通風(fēng)良好，檢修方便。（2）爐前煤氣管道一般不考慮排水坡度。但應(yīng)在需要部位設(shè)置排水管或水封。（3）采取保溫措施，防止管內(nèi)水汽結(jié)冰。（4）冷發(fā)生爐煤氣及其混合煤氣的管道要有排焦油裝置和不小于0.2%的排油坡度。（5）為了避免管道內(nèi)積水流入燒嘴,煤氣支管最好從側(cè)面或上面引出。（6）當(dāng)煤氣管道系統(tǒng)中裝有預(yù)熱器,并考慮預(yù)熱器損壞檢修時爐子要繼續(xù)工作,應(yīng)裝設(shè)附有切斷裝置的旁通管道。（7）爐前煤氣管道上一般應(yīng)設(shè)有:兩個主開閉器或一個開閉器、一個眼鏡閥;放散系統(tǒng);爆發(fā)試驗取樣管;栜 排水及排焦油裝置;栞 調(diào)節(jié)閥門;栟 與自動控制裝置和安全裝置相適應(yīng)的附件。（一）燃料輸送管道任務(wù)實施二、燃料供給系統(tǒng)2.放散系統(tǒng) 放散管應(yīng)置于兩個主閘閥之間，各段煤氣管的末端及管道最高點(diǎn)引出，并須考慮各主要管道均能受到吹刷。3.管道絕熱 為了減少管道的散熱損失，熱煤氣管道必須敷設(shè)絕熱層，管道絕熱方式有管外包扎和管內(nèi)砌襯兩種工藝，根據(jù)管道內(nèi)介質(zhì)溫度和管徑大小確定。（一）燃料輸送管道任務(wù)實施二、燃料供給系統(tǒng) 空氣供給系統(tǒng)是由風(fēng)機(jī)、管道和閥門等組成?？諝夤艿酪话銘?yīng)采用蝶閥調(diào)節(jié),亦可采用焊接的閘板閥;空氣壓力較高或者要求嚴(yán)密時,也可以采用閘閥。為了減少管道的散熱損失,熱空氣管道也要包敷絕熱層。加熱爐通常采用離心式風(fēng)機(jī)作為供風(fēng)的裝置，有時也采用離心式引風(fēng)機(jī)作為排煙裝置。（二）空氣供給系統(tǒng)圖1.7 空氣主管內(nèi)絕熱施工（左）燒嘴前空氣管（右）任務(wù)實施任務(wù)五加熱爐排煙系統(tǒng)的組成任務(wù)五 加熱爐排煙系統(tǒng)的組成學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉加熱爐排煙系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及各部分作用。2.能分析煙囪抽力形成及影響因素。任務(wù)描述學(xué)習(xí)爐子排煙系統(tǒng)的組成、功能和特點(diǎn)。為了使加熱爐能正常工作，需要不斷供給燃料所用的空氣，同時又要不斷地把燃燒后產(chǎn)生的廢煙氣排出爐外，因此，爐子設(shè)有排煙系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)的設(shè)置是為了排除燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣，同時依靠在煙道的適當(dāng)位置上按裝置的煙道閘板控制爐膛壓力。爐膛壓力過高或過低都會給爐子生產(chǎn)帶來不利的影響，因而對爐膛壓力的控制應(yīng)給予極大的重視。爐膛壓力是靠煙道閘板的位置開度大小來調(diào)節(jié)，因而要求煙道閘板動作靈活，便于調(diào)節(jié)。另外，還要防止煙道積水、積塵、更不要把爐渣流入煙道內(nèi)，以防影響煙囪的抽力。相關(guān)知識一、排煙系統(tǒng)（一）煙道1.煙道布置對煙道布置的要求有：（1）地下煙道不會妨礙交通和地面上的操作，因此一般煙道都盡量布置在地下。（2）要求煙道路程短，局部阻力損失小。（3）煙道較長時，其底部要有排水坡度，以便集中排出煙道積水。（4）當(dāng)煙道中有廢熱回收裝置時，一般要設(shè)置旁通煙道和相應(yīng)的閘板、人孔等，以便在廢熱回收裝置檢修時可不影響爐子的生產(chǎn)操作。（5）煙道要與廠房柱基、設(shè)備基礎(chǔ)和電纜保持一定距離，以免受煙道溫度影響。任務(wù)實施一、排煙系統(tǒng)（一）煙道2.煙道斷面：煙道一般采用拱頂角為60或180的煙道斷面。3.煙道砌筑：煙道采用耐火材料砌筑。關(guān)鍵為換熱器室砌筑。（二）煙道閘板和煙道人孔1.煙道閘板為了調(diào)節(jié)爐膛壓力或切斷煙氣,每座爐子一般都要設(shè)置煙道閘板,其要求如下:(1)閘板的位置應(yīng)便于操作和維修,有條件時,閘板要盡可能安裝在室內(nèi)不妨礙交通的地方。(2)裝在預(yù)熱器前后的閘板,其位置和結(jié)構(gòu)要盡量避免煙氣通過預(yù)熱器時產(chǎn)生偏流。(3)煙道閘板的斷面可以適當(dāng)小于主煙道斷面,以利于改善閘板的調(diào)節(jié)功能。圖1.7 上排煙煙道砌筑任務(wù)實施一、排煙系統(tǒng)煙道閘板的作用與調(diào)整方法如下:(1)作用:控制爐壓用煙道閘板。(2)型式:垂直安裝蝶式煙道閘板,閘板一般為不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)。(3)調(diào)整方法:為了防止火焰外延,并避免冷風(fēng)從爐墻的縫隙吸入,在確定了“零壓點(diǎn)暠之后必須嚴(yán)格控制加熱爐的爐膛壓力為一個定值。手動調(diào)節(jié):由操作員直接操作煙道閘板來調(diào)節(jié)。自動調(diào)節(jié):由系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值來自動調(diào)節(jié)。功能說明:爐壓的檢測,通過均熱段的零壓面取壓孔將爐膛壓力傳輸?shù)轿⒉顗鹤兯推鲗崿F(xiàn)。2.煙道及人孔（1）一般每隔2030m設(shè)置一個人孔；（2）人孔的設(shè)置要使維修工人能達(dá)到煙道的各個部位；（3）一般在每座爐子的調(diào)節(jié)閘板和爐尾排煙口之間，都設(shè)置人孔；（4）位于露天地段的人孔，其頂部高度一般應(yīng)高出周圍地平面150mm以上。任務(wù)實施一、排煙系統(tǒng)煙囪是最常用的排煙裝置，它不僅起排煙作用，而且也有保護(hù)環(huán)境的作用。煙囪有磚砌、混凝土以及金屬三種。當(dāng)煙溫高于350時，金屬煙囪要砌內(nèi)襯，襯磚厚度一般為半塊磚。工業(yè)爐用煙囪在投入使用前一般要進(jìn)行烘烤。烘烤方法一般是在煙道或煙囪底部燒木柴或煤炭，隨著抽力的形成，氣流逐漸與爐子接通。（三）煙囪圖1.8 煙囪外部、內(nèi)部示意圖任務(wù)實施任務(wù)六余熱利用裝置任務(wù)六 余熱利用裝置學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解加熱爐余熱利用設(shè)備的工作原理。2.了解加熱爐余熱利用設(shè)備的種類。任務(wù)描述余熱對于鋼鐵企業(yè)的節(jié)能意義重要，學(xué)習(xí)在加熱生產(chǎn)中對高溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱利用的方法與設(shè)備。余熱利用的意義為了提高熱效率，節(jié)約能源，應(yīng)最大限度地利用廢氣余熱。余熱利用的意義是：（1）節(jié)約燃料（2）提高理論燃燒溫度（3）保護(hù)排煙措施（4）減少設(shè)備投資（5）保障環(huán)保設(shè)施運(yùn)行目前余熱利用主要有兩個途徑：（1）利用廢氣余熱來預(yù)熱空氣或煤氣，采用的設(shè)備是換熱器或蓄熱室。（2）利用廢氣余熱產(chǎn)生蒸汽，采用的設(shè)備是余熱鍋爐。相關(guān)知識余熱利用裝置換熱器碳素鋼滲鋁技術(shù)空氣預(yù)熱器型式是帶麻花形插入件的二行程金屬管狀預(yù)熱器，在其煙氣入口側(cè)設(shè)有順流保護(hù)管組。金屬換熱器根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為管狀換熱器、片狀換熱器、針狀換熱器和輻射換熱器。一、金屬換熱器圖1.9 空氣預(yù)熱器及保護(hù)管組管狀換熱器有許多根鋼管組成，且安放在煙道里面片狀換熱器和針管狀換熱器都是在扁形鑄管的內(nèi)外兩面鑄有翅針或翅片輻射換熱器的空氣通道較窄，廢氣通道直徑很大，任務(wù)實施余熱利用裝置換熱器黏土換熱器能承受高溫，可以把空氣預(yù)熱到8001000，壽命長，最大的缺點(diǎn)是氣密性差。黏土換熱器有管式和方孔式兩種。二、黏土換熱器三、蓄熱室1.蓄熱室和換熱器的比較蓄熱室預(yù)熱溫度高，它可將空氣預(yù)熱到6001200或更高而金屬換熱器一般只能預(yù)熱至600以下。蓄熱室任一位置氣體介質(zhì)及格子磚的加熱及冷卻溫度是隨時間而變化的，而換熱器中任一部位介質(zhì)及管壁的溫度則都是不隨時間變化的。2.蓄熱室格子磚蓄熱室格子磚孔的大小對熱交換系數(shù)有著很大的影響。任務(wù)實施余熱利用裝置換熱器煙氣余熱除了預(yù)熱空氣和煤氣之外，還可以用來加熱鍋爐，以得到蒸汽和熱水。在大型均熱爐及連續(xù)加熱爐上，換熱器出來的煙氣溫度仍高達(dá)500600，甚至更高，所以預(yù)熱設(shè)備后面可以再安裝余熱鍋爐，它能再回收約50的熱量使煙氣溫度降至150250，使總的熱利用率進(jìn)一步提高。對于某些煙氣含塵量很大的爐子，直接在爐后安裝換熱器，會很快堵塞或損壞，但在換熱器前安裝余熱鍋爐會起到集塵作用，因為這時的余熱鍋爐相當(dāng)于一個撞擊式多管除塵器，而且聚集在鍋爐管上的灰塵是比較容易清除掉的。四、余熱鍋爐任務(wù)實施蓄熱式加熱爐蓄熱式技術(shù)本是一項比較古老的熱交換技術(shù)，早在1858年就出現(xiàn)了蓄熱式回收余熱裝置，20世紀(jì)50年代考貝爾和西門子發(fā)明了煉鐵爐和煉鋼爐的蓄熱室，由于它具有換熱溫度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，至今仍廣泛地應(yīng)用于熱風(fēng)爐及焦?fàn)t上，但由于傳統(tǒng)的蓄熱體（一般為格子磚）比表面積?。ㄒ话銥?540m2/m3），蓄熱室及換向裝置龐大，造價高，影響了它的推廣應(yīng)用。一、蓄熱燃燒技術(shù)知識拓展蓄熱式加熱爐主要問題是：爐壓高、難控制，斷續(xù)冒黑煙，檢修多，成本高，燃燒控制不良，管道吹掃難，換向閥不靈。爐膛壓力偏高且波動頻繁，在一定程度上影響著爐子的單位燃耗和使用壽命。這主要是爐內(nèi)氣體流動狀況的影響。東北大學(xué)和鞍山熱能研究所運(yùn)用氣體流動相關(guān)知識，建立爐氣流動的核型，研究沿爐寬方向上的壓力分布。結(jié)果表明沿爐寬方向上爐膛壓力高于空、煤氣噴口壓力和排煙口壓力；流量增加時爐膛壓力明顯升高，蓄熱式爐的寬度尺寸超出允許范圍后壓力問題更為突出。二、相關(guān)問題知識拓展項目小結(jié)項目一主要學(xué)習(xí)加熱爐的本體結(jié)構(gòu)，這是正確操作加熱爐的基礎(chǔ)，重點(diǎn)是以下幾方面內(nèi)容：（1）爐體各部分對照實物圖正確識別，了解其作用。（2）分清不同耐火材料及在加熱爐上的使用，按加熱爐不同部位正確地選用耐火材料。（3）燃燒器種類多，要分清加熱爐不同部位安裝燃燒裝置的情況及使用特點(diǎn)。正確調(diào)整、使用和維護(hù)各應(yīng)用燃燒器。（4）燃料熱值的計算與調(diào)整對實際生產(chǎn)意義重大，應(yīng)強(qiáng)調(diào)。（5）加熱爐的排煙系統(tǒng)的組成與工作原理的學(xué)習(xí)了解。（6）余熱回收的方法。謝謝原料加熱操作項目二 加熱爐輔助系統(tǒng)項目導(dǎo)入隨著軋鋼工業(yè)的發(fā)展，對加熱產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、自動化和機(jī)械化操作、計算機(jī)控制等方面的日益提高，在生產(chǎn)中要求在產(chǎn)量和加熱時間上有更大的靈活性，包括要不斷降低工人勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率，這就要求與之相適應(yīng)的爐子結(jié)構(gòu)也具有很大的靈活性，以適應(yīng)生產(chǎn)的需要?；谝陨显颍訜釥t的物料輸送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)得到較快發(fā)展，包括機(jī)械化程度很高的裝出料系統(tǒng)和爐底機(jī)械以及配套的冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用。一般都采用儀表將加熱爐的工作參數(shù)顯示出來并對其進(jìn)行一些檢測，以此來指導(dǎo)員工的操作和實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，從而達(dá)到增加產(chǎn)量，提高質(zhì)量，降低熱耗的目的。目錄CONTENT裝出料系統(tǒng)爐底機(jī)械加熱爐汽化冷卻04加熱爐水冷卻系統(tǒng)儀表檢測系統(tǒng)05加熱爐的計算機(jī)自動控制06010203任務(wù)一裝出料系統(tǒng)任務(wù)一 裝出料系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解裝出料系統(tǒng)的組成、裝出料形式與特點(diǎn)。2.能確認(rèn)現(xiàn)場加熱爐裝出料方式和設(shè)備。任務(wù)描述加熱爐的工作方式不同，裝出料形式不同，對應(yīng)有不同機(jī)械設(shè)備。學(xué)習(xí)不同的裝出料方式，能運(yùn)用于現(xiàn)場中。連續(xù)加熱爐裝料與出料方式有：端進(jìn)端出，端進(jìn)側(cè)出，側(cè)進(jìn)側(cè)出，側(cè)進(jìn)端出一般連續(xù)推鋼式加熱爐都是端進(jìn)料，坯料的入爐和推移都是靠推送機(jī)構(gòu)進(jìn)行的。推鋼式加熱爐的長度受到推鋼比的限制，所謂推鋼比是指坯料推移長度與坯料厚度之比。裝出料方式圖2.1 裝出料方式實例相關(guān)知識（1）由爐尾推鋼機(jī)直接推送出料，不需要單獨(dú)設(shè)出鋼機(jī)，側(cè)出料需要有出鋼機(jī)。（2）雙排料只能用端出料。（3）軋制車間采用端出料方式，幾個爐子共用一個輥道，占用面積小，操作方便。但端出料的缺點(diǎn)是出料門位置很低，出料門寬度幾乎等于爐寬，吸到爐內(nèi)大量冷空氣，對溫度的影響大，并且增加鋼坯的燒損，使實爐底上氧化鐵皮增多，操作困難。一、端出料的優(yōu)缺點(diǎn)二、出料口封閉措施（1）在出料口安裝自動控制的爐門。（2）在均熱段安裝反向燒嘴。（3）加大爐頭端燒嘴向下的傾角，同時壓低均熱段與加熱段的爐頂。（4）在出料口掛滿可以自由擺動的窄鋼帶或鋼鏈。相關(guān)知識（一）爐內(nèi)裝料懸臂輥道爐內(nèi)裝料端設(shè)有多根單獨(dú)傳動的交流變頻電機(jī)懸臂式輥道。其輥面形狀為錐形柱面，采用水冷懸臂輥軸結(jié)構(gòu)，輥套采用間接冷卻。（二）裝料推鋼機(jī)在爐子裝料端設(shè)有推鋼機(jī)，推鋼機(jī)有四個推桿，當(dāng)坯料停在爐內(nèi)懸臂輥道上之后，由推鋼機(jī)將坯料在輥道上推正，然后由步進(jìn)梁把坯料托放到固定粱的第一個料位上。（三）裝料爐門升降機(jī)構(gòu)在爐子進(jìn)料端側(cè)部設(shè)有裝料爐門的氣動、電動或液壓式升降機(jī)構(gòu)。爐門通過鏈條繞過安裝于爐子鋼結(jié)構(gòu)上的鏈輪與氣缸連接。（四）緩沖擋板為防止入爐鋼坯因裝料懸臂輥道速度失控而撞壞爐墻，在進(jìn)料爐門對面?zhèn)葔ι涎b設(shè)一彈性擋板。一、側(cè)進(jìn)式裝料端設(shè)備任務(wù)實施（一）出料懸臂輥道出料端設(shè)有多根交流變頻電機(jī)單獨(dú)傳動的懸臂式輥道，其輥面形狀為錐形柱面，采用水冷懸臂輥軸結(jié)構(gòu)，輥套采用間接冷卻。（二）出料爐門升降機(jī)構(gòu)在爐子出料端側(cè)部設(shè)有出料爐門的氣動升降機(jī)構(gòu)，也可以使用電動或液壓控制。二、側(cè)出式出料端設(shè)備出料爐門數(shù)量1套,傳動方式為氣動。在爐子出料端側(cè)墻上設(shè)有一個出料爐門。出料爐門由氣動裝置驅(qū)動，并與物料移送聯(lián)鎖。爐門不水冷，爐門框水冷，爐門內(nèi)襯輕質(zhì)澆注料絕熱。爐門的上位和下位有限位開關(guān)自動控制。三、裝出料爐門任務(wù)實施任務(wù)二爐底機(jī)械任務(wù)二 爐底機(jī)械學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握步進(jìn)式加熱爐爐底機(jī)械的構(gòu)成與功能。2.了解步進(jìn)式加熱爐的傳動系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和清渣系統(tǒng)。任務(wù)描述聯(lián)系生產(chǎn)實際學(xué)習(xí)認(rèn)識步進(jìn)式加熱爐爐底機(jī)械。一、步進(jìn)式加熱爐鋼料的運(yùn)動步進(jìn)式加熱爐與推鋼式加熱爐相比，其基本的特征是鋼坯在爐底上的移動靠爐底可動的步進(jìn)梁作矩形軌跡的往復(fù)運(yùn)動，把放置在固定梁上的鋼坯一步一步地由進(jìn)料端送到出料端。圖2.2是步進(jìn)式爐內(nèi)鋼坯運(yùn)動軌跡的示意圖。移動梁的運(yùn)動是可逆的，當(dāng)軋機(jī)故障要停爐檢修，或因其他情況需要將鋼坯退出爐子時，移動梁可以逆向工作，把鋼坯由裝料端退出爐外。圖2.2 步進(jìn)式爐內(nèi)鋼坯的運(yùn)動任務(wù)實施二、步進(jìn)式加熱爐的結(jié)構(gòu)1.爐底結(jié)構(gòu)從爐子的結(jié)構(gòu)看，步進(jìn)式加熱爐分為上加熱步進(jìn)式爐、上下加熱步進(jìn)式爐、雙步進(jìn)梁步進(jìn)式爐等。上加熱步進(jìn)式爐只有上部有加熱裝置，這種爐子基本上沒有水冷構(gòu)件，所以熱耗較低。這種爐子只能單面加熱，一般用于較薄鋼坯的加熱。與推鋼式加熱爐一樣，為了滿足加熱大鋼坯的需要，步進(jìn)式爐也逐步發(fā)展了下加熱的方式，出現(xiàn)了上下加熱的步進(jìn)式加熱爐。圖2.3 上下加熱的步進(jìn)爐圖2.3是上下加熱用于鋼坯加熱的步進(jìn)爐。這種爐型主要用于大型熱連軋機(jī)鋼坯的加熱。任務(wù)實施二、步進(jìn)式加熱爐的結(jié)構(gòu)2.傳動機(jī)構(gòu)步進(jìn)式爐的關(guān)鍵設(shè)備是移動梁的傳動機(jī)。步進(jìn)機(jī)構(gòu)的傳動方式分機(jī)械傳動和液壓傳動兩種。目前廣泛采用液壓傳動的方式。以斜塊滑輪式為例說明其動作的原理：步進(jìn)梁（移動梁）由升降用的下步進(jìn)梁和進(jìn)退用的上步梁兩部分組成。上步進(jìn)梁通過輥輪作用在下步進(jìn)梁上，下步進(jìn)梁通過傾斜滑塊支承在輥?zhàn)由?。開始時上步進(jìn)梁固定不動，上升液壓缸驅(qū)動下步進(jìn)梁沿滑塊斜面抬高，完成上升運(yùn)動。然后上升液壓缸使下步進(jìn)梁固定不動，水平液壓缸牽動上步進(jìn)梁沿水平方向前進(jìn)，前進(jìn)行程完結(jié)時，以同樣方式完成下降和后退的動作，結(jié)束一個運(yùn)動周期。圖2.4 上下加熱的步進(jìn)爐任務(wù)實施二、步進(jìn)式加熱爐的結(jié)構(gòu)3.密封機(jī)構(gòu)目前有兩種密封結(jié)構(gòu)，一是滑板式密封，一是水封，前者密封較差，尤其當(dāng)滑板受熱變形后更不能起到密封作用，水封由水封槽和水封刀兩部分組成，分開式和閉式兩種結(jié)構(gòu)，開式結(jié)構(gòu)有動床和定床二重水封刀（圖2.5），便于清渣；閉式結(jié)構(gòu)（圖2.6）僅有動床水封刀，優(yōu)點(diǎn)是占用空間小，緊湊。圖2.5 開式水封結(jié)構(gòu)圖2.6 閉式水封結(jié)構(gòu)任務(wù)實施任務(wù)三加熱爐水冷卻系統(tǒng)任務(wù)三 加熱爐水冷卻系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉加熱爐冷卻系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)。2.熟悉加熱爐冷卻系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。3.掌握加熱爐水冷卻系統(tǒng)的操作與維護(hù)。4.掌握加熱爐水冷卻系統(tǒng)應(yīng)急狀態(tài)下的處理方法和步驟。任務(wù)描述冷卻系統(tǒng)是加熱爐的重要組成部分，從其冷卻構(gòu)件開始，聯(lián)系生產(chǎn)實際學(xué)習(xí)冷卻的方式和實現(xiàn)的手段。一、爐底水冷結(jié)構(gòu)1.步進(jìn)梁式加熱爐在步進(jìn)梁式加熱爐中只有縱向支承梁和支承梁立柱。縱向支承梁用冷卻水冷卻的厚壁無縫鋼管制作，采用雙層絕熱包扎。支承梁立柱是用無縫鋼管制作的雙層套管，管子采用水冷卻，外管進(jìn)水，內(nèi)管排水。2.推鋼式加熱爐在兩面加熱的連續(xù)加熱推鋼式加熱爐中，爐底水管由厚壁無縫鋼管組成，內(nèi)徑5080mm，壁厚1020mm。坯料在沿爐長敷設(shè)的爐底水管上向前滑動。在選擇爐底水管支撐結(jié)構(gòu)時，除了保證其強(qiáng)度和壽命外，應(yīng)力求簡單。（一）爐底水管的布置任務(wù)實施一、爐底水冷結(jié)構(gòu)目前，在步進(jìn)梁式加熱爐和推鋼式加熱爐中的縱向支承梁上均帶有耐熱鋼墊塊。（二）耐熱鋼墊塊爐底水冷滑管和支撐管加在一起的水冷表面積達(dá)到爐底面積的30%50，帶走大量熱量。降低熱損失和減少黑印影響的有效措施，是對爐底水管實行絕熱包扎，如圖2.7所示。（三）爐底水管的絕熱圖2.7 爐底水管絕熱的結(jié)構(gòu)圖連續(xù)加熱爐節(jié)能的一個重要方面就是減少爐底水管冷卻水帶走的熱量，為此應(yīng)在所有水管外面加絕熱層。任務(wù)實施一、爐底水冷結(jié)構(gòu)1.安裝要求（1）橫水管安裝前，必須使用水平儀測定橫水管的安裝位置，與圖紙核定無誤后方可施工安放。（2）爐內(nèi)橫水管的上面必須在同一要求水平面上，安放并檢查無誤后，方可固定焊接。（3）橫水管的爐外連接管的焊接需按圖紙要求進(jìn)行，焊條、焊縫高度均應(yīng)滿足圖紙要求。（4）水管固定板必須與立柱焊接在一起。（5）所有焊口質(zhì)量均應(yīng)在規(guī)定壓力下做強(qiáng)度檢驗,以不滲漏時為合格。（6）縱水管的間距必須要符合圖紙要求,縱水管的上面標(biāo)高應(yīng)做為安裝的主要標(biāo)準(zhǔn)。（7）縱水管接口的焊接質(zhì)量以2 倍工作壓力下的強(qiáng)度檢驗不滲漏為合格。（8）施工過程中,橫縱水管內(nèi)部不允許留有焊渣、雜物,必須保證水管暢通。（四）爐底冷卻管的安裝質(zhì)量條件任務(wù)實施一、爐底水冷結(jié)構(gòu)2.工業(yè)水冷管道的安裝質(zhì)量條件（1）水冷管道的焊接應(yīng)符合圖紙要求，所有的管件均應(yīng)有試壓報告單。（2）焊接部位以給水不滲漏時為合格。（3）管道內(nèi)部不應(yīng)留有焊渣、異物，給水后應(yīng)保證暢通無阻。（4）管道的走向、安放位置要符合圖紙要求。（四）爐底冷卻管的安裝質(zhì)量條件任務(wù)實施二、凈循環(huán)冷卻水和濁循環(huán)水系統(tǒng)凈循環(huán)水的主要用戶是支撐梁、立柱、裝出料懸臂輥道、出料爐門框、液壓站冷卻器、ITV等。（一）凈循環(huán)水系統(tǒng)濁循環(huán)水系統(tǒng)是開式循環(huán)，即無壓排水。濁循環(huán)水的要求如下：水質(zhì)：pH值68；暫時硬度小于200ppm；懸浮物小于50mg/L；壓力不小于0.2MPa；溫度不大于36；平常消耗量15m3/h；設(shè)計流量25m3/h；接點(diǎn)流量30m3/h。（二）濁循環(huán)水系統(tǒng)圖2.8 冷卻水系統(tǒng)管道安全水塔500m3，用于爐區(qū)所有加熱爐連續(xù)應(yīng)急供水，安全用水供水壓力0.25MPa。（三）安全水源任務(wù)實施任務(wù)四加熱爐汽化冷卻任務(wù)四 加熱爐汽化冷卻學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解加熱爐汽化冷卻的特點(diǎn)。2.了解氣化冷卻的工作原理。任務(wù)描述汽化冷卻是目前加熱爐的主要冷卻手段，學(xué)習(xí)汽化冷卻的工作原理和各項操作；認(rèn)識生產(chǎn)現(xiàn)場如何處理汽化冷卻系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各類問題。加熱爐冷卻構(gòu)件采用汽化冷卻，主要是利用水變成蒸汽時吸收大量的汽化潛熱，使冷卻構(gòu)件得到充分的冷卻。加熱爐的冷卻構(gòu)件采用汽化冷卻時，具有以下優(yōu)點(diǎn)：汽化冷卻的耗水量比水冷卻少得多。用工業(yè)水冷卻時，由冷卻水帶走的熱量全部損失，而采用汽化冷卻所產(chǎn)生的蒸汽，則可供生產(chǎn)、生活方面使用，甚至可以用來發(fā)電。當(dāng)采用汽化冷卻時，一般用軟水為介質(zhì)，以避免造成水垢，從而延長冷卻構(gòu)件的壽命?？v爐底管采用汽化冷卻時，其表面溫度比采用水冷卻時的要高一些，這對于減輕鋼料加熱時形成的黑印，改善鋼料溫度的均勻性有一定的好處。汽化冷卻的特點(diǎn)相關(guān)知識一、汽化冷卻的原理汽化冷卻裝置的循環(huán)方式有兩種：一是強(qiáng)制循環(huán)；二是自然循環(huán)。汽化冷卻系統(tǒng)包括軟水裝置、供水設(shè)施（水箱、水泵）、冷卻構(gòu)件、上升管、下降管、汽包等。圖2.9 強(qiáng)制循環(huán)原理圖（左）自然循環(huán)原理圖（右）管路布置上，首先要考慮有利于產(chǎn)生較大的自然循環(huán)動力，并盡量減少管路阻力。如果汽包的高度和位置受到限制或由于其他原因，采用自然循環(huán)系統(tǒng)難以獲得冷卻構(gòu)件所需要的循環(huán)流速時，也可以采用強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。任務(wù)實施二、汽化冷卻系統(tǒng)操作 加熱爐運(yùn)行一年后，汽化冷卻系統(tǒng)同樣要進(jìn)行系統(tǒng)的檢修工作，這些檢修工作包括各閥門的更換、壓力表的校驗、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的檢修、各種顯示儀表的校驗、容器內(nèi)的污垢清理等等。在檢修完畢后，按照國家的規(guī)定要進(jìn)行本系統(tǒng)的打壓試驗。（一）檢修過程與專業(yè)人員的試壓配合操作開動汽包上水泵或電泵，使本系統(tǒng)水量達(dá)中水位。當(dāng)燒火工通知溫度達(dá)到一定數(shù)值時，要打開蒸汽助循環(huán)（引射）的管道閥門，使蒸汽通入上升管內(nèi)，提高上升管內(nèi)的水溫。判斷循環(huán)是否開始。如循環(huán)開始，關(guān)閉引射助循環(huán)蒸汽閥門。觀察系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力是多少，系統(tǒng)蒸汽壓力是否提高了，并保持汽包中水位。（二）點(diǎn)爐時汽化操作工的操作任務(wù)實施二、汽化冷卻系統(tǒng)操作運(yùn)行的基本操作如下：（1）保持均衡給水，使汽包保持正常水位，不允許超過最高和最低水位。（2）汽包的水位計應(yīng)定期沖洗（一般每班沖洗12次），使其保持完好狀態(tài)。（3）應(yīng)維持適合于裝置的正常給水壓力。（4）應(yīng)經(jīng)常維持汽包壓力穩(wěn)定，不宜波動過大。（5）為了保證汽包、上升管、下降管內(nèi)部的清潔，避免爐水發(fā)生泡沫和爐水品質(zhì)變壞，必須進(jìn)行排污。（6）應(yīng)經(jīng)常注意裝置的各管道閥門、配件是否有損壞或泄漏現(xiàn)象，每周應(yīng)檢查一次，并作好檢查記錄。（7）在汽化冷卻裝置中，要保證運(yùn)行中給水、爐水和蒸汽品質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)。（三）運(yùn)行操作任務(wù)實施二、汽化冷卻系統(tǒng)操作進(jìn)行水質(zhì)化驗，檢查爐水各指標(biāo)是否超標(biāo)。（四）排污操作汽包內(nèi)蒸汽壓力是否超標(biāo)，如已超標(biāo)進(jìn)行下一步。打開放散閥門，一般在系統(tǒng)中均設(shè)計有自動控制放散。（五）放散操作清污垢操作一般采用機(jī)械清理的方法，操作步驟如下：將汽包內(nèi)的存水用下排污排凈。打開汽包人孔。清理污垢。職能人員驗收。合格后關(guān)閉人孔。（六）清污垢操作任務(wù)實施三、汽化冷卻系統(tǒng)事故及處理1.正常停爐加熱爐熄火后，汽化冷卻裝置應(yīng)停止向外供汽。為了保證裝置的水循環(huán)正常，應(yīng)維持緩慢降壓，同時應(yīng)逐漸減少汽包的進(jìn)水量。對使用給水自動調(diào)節(jié)器的裝置，也必須注意水位變化，當(dāng)在低負(fù)荷調(diào)節(jié)器不靈時，可切換為手動調(diào)節(jié)。對加熱爐停爐時間不長，汽化冷卻裝置本體又不需要檢修時，可在停爐后仍保持汽包壓力在0.1MPa左右，以便使汽包內(nèi)爐水有一定溫度，以利于再次啟動。長期停爐，有凍結(jié)可能時，應(yīng)考慮采取防凍措施。2.事故停爐一般事故停爐可分為兩種：一種是由于突然停電而電源在短期內(nèi)又不能恢復(fù)所引起的；另一種是由于其他事故經(jīng)處理無效所致。（一）停爐操作任務(wù)實施三、汽化冷卻系統(tǒng)事故及處理3.停爐保養(yǎng)（1）干保養(yǎng)法對已安裝好并進(jìn)行了水壓試驗而又不能及時投入運(yùn)行的或需停止運(yùn)行一個較長時間（一個月以上）的汽化冷卻裝置，為了防止管道和汽包內(nèi)部金屬表面腐蝕，可采用干保養(yǎng)法。（2）濕保養(yǎng)法當(dāng)裝置停運(yùn)時間較短（小于一個月）時，可采用濕保養(yǎng)法。當(dāng)氣候寒冷易結(jié)凍時，不宜采用濕保養(yǎng)法。（一）停爐操作1.汽包缺水汽包上水位表指示的水位低于最低安全水位線時，稱為汽包缺水。2.汽包滿水汽包上水位表指示的水位高于最低安全水位線時，稱為汽包滿水。（二）運(yùn)行事故分析與處理任務(wù)實施三、汽化冷卻系統(tǒng)事故及處理3.汽水共騰全開連續(xù)排污閥，并開定期排污閥，同時加強(qiáng)向汽包給水，以維持水位正常，加強(qiáng)爐水取樣分析，按分析結(jié)果調(diào)整排污，直至爐水品質(zhì)合格為止。4.爐管變形爐底管變形一般分兩種情況：一種是突發(fā)性的變形事故，一種是逐漸發(fā)生的變形事故。那么是什么原因使得爐底管壁溫度升高的呢？（1）首先從結(jié)構(gòu)方面分析汽化冷卻系統(tǒng)阻力系數(shù)偏大，導(dǎo)致水流速降低。（2）不合理的操作也是導(dǎo)致爐底變形的重要因素。汽包一次補(bǔ)水過多導(dǎo)致管壁溫度升高；開停爐不當(dāng)，導(dǎo)致爐管變形。（二）運(yùn)行事故分析與處理任務(wù)實施冷卻設(shè)施的維護(hù)（1）開爐前必須有壓爐料。（2）在裝、出料時，要防止歪斜、彎曲坯料卡爐筋管。（3）經(jīng)常檢查水泵運(yùn)行情況及管路狀況。（4）經(jīng)常檢查爐內(nèi)各爐筋管、橫向支撐水管及支柱水管絕熱包扎層，并及時將損壞的地方加以修補(bǔ)。（5）確保冷卻水的連續(xù)供給，嚴(yán)格控制出口水溫，及時調(diào)節(jié)冷卻水流量。（6）爐筋管、橫向支撐水管及支柱管經(jīng)過一定的使用期后,在爐子檢修時必須更換,勉強(qiáng)使用易造成事故。（7）水冷系統(tǒng)盡可能形成閉環(huán),循環(huán)使用,以節(jié)約用水。一、水冷卻設(shè)施的維護(hù)知識拓展冷卻設(shè)施的維護(hù)（1）經(jīng)常檢查循環(huán)泵及循環(huán)系統(tǒng)所有管路的運(yùn)行情況。（2）嚴(yán)格控制汽包水位、壓力及溫度。（3）經(jīng)常檢查管路上各種閥門，如安全閥、調(diào)節(jié)閥、放散閥、排污閥和壓力表、水位計等是否正常，應(yīng)確保其嚴(yán)密性、靈活性、準(zhǔn)確性。（4）保證軟化水的質(zhì)量,并定期對水管過濾器進(jìn)行清洗。二、汽化冷卻系統(tǒng)的維護(hù)知識拓展任務(wù)五儀表檢測系統(tǒng)任務(wù)五 儀表檢測系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握爐內(nèi)外測點(diǎn)的確定方法。2.了解常用溫度、壓力、流量測量儀表的使用與維護(hù)。任務(wù)描述根據(jù)加熱爐所用的儀表，學(xué)習(xí)它們在加熱爐的作用和維護(hù)。對熱工參數(shù)進(jìn)行檢測，無論采用哪類儀表，大體都由下列幾部分組成：（1）檢測部分它直接感受某一參數(shù)的變化，并引起檢測元件某一物理量發(fā)生變化。（2）傳遞部分將檢測元件的物理量變化，傳遞到顯示部分去。（3）顯示部分測量檢測元件物理量的變化，并且顯示出來。常將檢測元件感受到待測參數(shù)的變化而引起的物理量變化，轉(zhuǎn)換成電信號再進(jìn)行傳遞，這類轉(zhuǎn)換裝置稱為變送器。圖2.10 熱工儀表現(xiàn)場安裝相關(guān)知識一、測溫儀表在加熱爐中，鋼的加熱溫度、爐子各區(qū)域的溫度分布及爐溫隨時間的變化規(guī)律等，都直接影響爐子的生產(chǎn)率及加熱質(zhì)量。圖2.11 最簡單的熱電偶測溫系統(tǒng)1熱水偶AB；2測溫儀表；3導(dǎo)線（一）熱電偶高溫計它由熱電偶感溫元件1，毫伏測量儀表2（動圈儀表或電位差計）以及連接熱電偶和測量電路的導(dǎo)線（銅線）及補(bǔ)償導(dǎo)線2組成。1.熱電偶測溫的基本原理熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)。所謂熱電效應(yīng)就是將兩種不同成分的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端相互緊密地連接在一起，組成一個閉合回路，當(dāng)兩連接點(diǎn)a、b所處溫度不同時，則此回路中就會產(chǎn)生電動勢，形成熱電流的現(xiàn)象。2.熱電偶的冷端補(bǔ)償(1)補(bǔ)償導(dǎo)線法暋這種方法在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。(2)調(diào)整儀表零點(diǎn)法。(3)冷端恒溫法。任務(wù)實施一、測溫儀表圖2.12 光學(xué)高溫計示意圖（二）光學(xué)高溫計可見光能的大小表現(xiàn)在它對人眼亮度的感覺上。物體溫度越高，它所射出的可見光能越強(qiáng)，即看到的可見光就越亮。這就是光學(xué)高溫計的測溫原理。（三）光電高溫計由光電感溫元件制成的全輻射光電高溫計是一種新型的感溫元件。由傳熱原理中得知，物體的輻射能力E與其絕對溫度的四次方成正比。如能測出輻射體（高溫物體）的輻射能力，即可得到T。光電高溫計即是通過測量E達(dá)到測量T的目的。圖2.13 全輻射感溫元件原理任務(wù)實施二、測壓儀表壓力檢測是指流體（液體或氣體）在密閉容器內(nèi)靜壓力與外界大氣壓力之差，即表壓力的檢測。壓力檢測是熱工參數(shù)檢測的重要內(nèi)容之一。圖2.14 U型液柱壓力計如果玻璃U型管的一端通大氣，而另一端接通被測氣體，這時便可由左右兩邊管內(nèi)液面高度差h測知被測壓力的數(shù)值p（表壓）根據(jù)靜力平衡原理我們得到被測壓力：p=gh式中：p被測壓力的表壓值，Pa；U型管內(nèi)所充工作液的密度，kg/m3；hU型管內(nèi)兩邊液面高度差，m。由上式可見，U型管內(nèi)兩邊液面高度差h與被測壓力的表壓值p成正比。比例系數(shù)取決于工作液的密度。U型液柱壓力計的測量準(zhǔn)確度受讀數(shù)精度和工作液體毛細(xì)作用的影響，絕對誤差可達(dá)2mm。任務(wù)實施三、流量測量儀表流量計的種類繁多，按其測量原理，通常分為容積式流量計和速度式流量計兩大類。（一）節(jié)流式差壓流量計節(jié)流式差壓流量計，即用節(jié)流裝置測流量，其原理為：在管道內(nèi)裝設(shè)有截面變化的節(jié)流裝置（元件），當(dāng)液體流經(jīng)節(jié)流裝置時，由于流束收縮，其流速發(fā)生變化而在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生靜壓差，稱為差壓。利用此差壓與流量的關(guān)系達(dá)到檢測流量的目的。(1)節(jié)流裝置暋產(chǎn)生與流量有關(guān)的差壓。(2)傳遞部分暋用管道將差壓傳遞到差壓計或差壓變送器。(3)差壓計暋顯示、記錄或累積流量,常直接刻度流量標(biāo)尺。（二）流量顯示儀表在加熱爐的流量檢測儀表中，廣泛采用單元組合儀表測量流量。任務(wù)實施四、其他儀表（一）煙氣殘氧量檢測成分分析儀：氧化鋯分析儀。（二）煤氣泄露檢測CO報警儀，分固定式和便攜式。（三）流體介質(zhì)液位檢測，液位計步進(jìn)梁水封槽液位：用于檢測、控制步進(jìn)梁水封槽的液位。氣化冷卻系統(tǒng)中軟水箱除氧器汽包等均有液位計。流體介質(zhì)的液面由液位發(fā)訊裝置監(jiān)測并可目視。任務(wù)實施任務(wù)六加熱爐的計算機(jī)自動控制任務(wù)六 加熱爐的計算機(jī)自動控制學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解加熱爐自動控制系統(tǒng)的作用。2.了解其工作原理。任務(wù)描述加熱生產(chǎn)中基本通過計算機(jī)來控制，因此對其控制方法與內(nèi)容有所認(rèn)識與了解。一、手動調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)及計算機(jī)自動控制熱工參數(shù)的自動調(diào)節(jié)是手動調(diào)節(jié)的發(fā)展，它是利用檢測儀表與調(diào)節(jié)儀表模擬人的眼、腦、手的部分功能，代替人的工作而達(dá)到調(diào)節(jié)的作用。手動調(diào)節(jié)時，先由操作人員用眼觀察顯示儀表上溫度的數(shù)值或直接用眼憑經(jīng)驗判斷爐溫高低，確定操作方向，用手調(diào)節(jié)供給燃料閥門的開啟度，改變?nèi)剂狭髁?，調(diào)節(jié)爐溫使其穩(wěn)定在規(guī)定的數(shù)值上。自動調(diào)節(jié)時，熱電偶感受到爐溫變化經(jīng)變送器送入調(diào)節(jié)器與給定值相比較（判別與規(guī)定數(shù)值的偏差）按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律（事先選定好）輸出調(diào)節(jié)信號驅(qū)動執(zhí)行器，改變?nèi)剂狭髁?，維持爐溫恒定。加熱爐的計算機(jī)控制是在自動控制（調(diào)節(jié)）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。采用計算機(jī)控制，不僅可以實現(xiàn)全部自動調(diào)節(jié)的功能，而且可以將設(shè)備或工藝過程控制在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。任務(wù)實施二、計算機(jī)控制一般原理自動控制系統(tǒng)的基本功能是信號傳遞、加工和比較。這些功能是由測量元件、變送器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成的。如果將圖2.15中的調(diào)節(jié)器用計算機(jī)代替，就構(gòu)成了一個最基本的計算機(jī)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)框圖如圖2.16所示。在自動控制系統(tǒng)中，只要運(yùn)用各種指令，就能編出符合某種控制規(guī)律的程序，計算機(jī)執(zhí)行這樣的程序，就能實現(xiàn)對被控參數(shù)的控制。（一）計算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成圖2.15 簡單自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理框圖圖2.16 自動控制系統(tǒng)任務(wù)實施二、計算機(jī)控制一般原理加熱爐生產(chǎn)過程是連續(xù)進(jìn)行的，應(yīng)用于生產(chǎn)控制的計算機(jī)系統(tǒng)通常是一個實時控制系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分：1.硬件組成計算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件一般由計算機(jī)、外部設(shè)備、輸入輸出通道和操作臺等部分組成。（1）計算機(jī)是控制系統(tǒng)的核心；（2）實現(xiàn)計算機(jī)與外界交換信息的功能設(shè)備稱為外部設(shè)備；（3）輸入、輸出通道是計算機(jī)和生產(chǎn)過程之間設(shè)置的信息傳遞和變換的連接通道；（4）操作臺是操作人員用來與計算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行“對話”的。2.計算機(jī)控制系統(tǒng)軟件 軟件通常分為兩類：一類是系統(tǒng)軟件，另一類是應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件包括程序設(shè)計系統(tǒng)、診斷程序、操作系統(tǒng)以及與計算機(jī)密切相關(guān)的程序。應(yīng)用軟件是根據(jù)要解決的實際問題而編制的各種程序。（一）計算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成任務(wù)實施二、計算機(jī)控制一般原理計算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程簡單地分，可歸結(jié)為以下兩個步驟：1.數(shù)據(jù)的采集對被控參數(shù)的瞬時值進(jìn)行檢測，并輸出計算機(jī)。2.控制對采集到的表征被控參數(shù)狀態(tài)的測量值進(jìn)行分析，并按已定的控制規(guī)律，決定控制過程，適時地對控制機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號。上述過程不斷重復(fù)，使整個系統(tǒng)按照一定的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行工作，并且對被控參數(shù)和設(shè)備出現(xiàn)的異常狀態(tài)及時監(jiān)督并做出迅速處理。（二）計算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程任務(wù)實施項目小結(jié).學(xué)習(xí)加熱爐裝出料的方式，從而能對實物加熱爐進(jìn)行確定。.爐底機(jī)械是本項目的重點(diǎn)內(nèi)容，對照現(xiàn)場加熱爐分清爐底傳動系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、清渣系統(tǒng)的組成與工作特點(diǎn)。.加熱爐的冷卻系統(tǒng)也是重要組成部分，對照現(xiàn)場學(xué)習(xí)冷卻方式、要求和冷卻特點(diǎn)。.加熱爐使用儀表種類，要嚴(yán)格區(qū)分，正確使用、維護(hù)。謝謝