连续式加热炉演讲课件潘永坤详解优秀PPT.ppt

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1、学好数理化，走遍天下都不怕弄懂连续式加热炉，弄懂连续式加热炉，踏破各大工厂都踏破各大工厂都不怕！不怕！第七章第七章 连续式加热炉连续式加热炉概述：概述：一、基本特征：一、基本特征：二、分类：二、分类：连续的温度分布 广义的连续式加热炉包括全部的连续运料的加热广义的连续式加热炉包括全部的连续运料的加热炉，如推钢式式炉、步进式炉、输送带式炉（链式炉）炉，如推钢式式炉、步进式炉、输送带式炉（链式炉）、辊底式炉、分室式快速加热炉，转底式（环形）炉、辊底式炉、分室式快速加热炉，转底式（环形）炉等。等。但一般习惯上通常称呼的连续式加热炉，则多指但一般习惯上通常称呼的连续式加热炉，则多指由推钢机运料的推钢式

2、连续加热炉以及后来发展的步由推钢机运料的推钢式连续加热炉以及后来发展的步进式加热炉。进式加热炉。温热制度温热制度温热制度：温热制度：l概念：炉温制度系是指炉内温度分布，主要是沿炉长方向的温度分布。供热制度系值炉内供热分布。l二者关系：炉内供热分布和炉内温度分布是互为因果的。在设计时，依据炉温制度的要求，实行某种供热安排（燃烧器布置）来予以保证；在操作中，确定的供热安排将造成确定的炉温制度。因此，炉温制度和供热安排是结合起来考虑的，把它们总合叫做“温热制度”。选择温热制度时的要求：（1）尽可能提高炉子的生产效率。这主要靠强化炉膛传热，保证最大的平均热流，即提高炉气与金属间的平均辐射温压。（2）尽

3、可能提高炉子的热效率，以降低能耗。提高热效率与降低单位热耗常常是一回事（=i/b，i为金属加热的焓增量）（3）满足热工艺的要求，保证良好的加热质量。主要是保证所要求的加热温度和烧透程度，削减氧化和脱碳，避开过热、过烧、烧化、粘钢、烧裂、硬心、阴阳面等（4）要具有良好的敏捷性。适应产量、钢种和皮料规格的变更。（5）此外，还要考虑炉子寿命、筑炉和修护成本、操作便利性、便于自动限制、有利于环境爱护等因素。注：生产效率：P，kg/h或t/d热效率：有效热与供应热量之比，也叫有效利用系数，用符号1表示。2呢？平均辐射温压和炉温平均辐射温压和炉温：炉子的生产率主要确定于炉内的温度条件，而辐射温压就是炉膛内

4、辐射热交换的温度条件，在高温火焰炉内即确定于炉气与金属表面间的辐射温压。平均辐射温压理论公式 几何平均辐射温压公式l（1）常见的几何平均辐射温压公式比较适合于逆流热交换时的状况。l（2）几何平均辐射温压较理论计算结果低了很多，这可以设想它较近似于炉内有析热的实际状况。l(3)在其它条件不变时废气温度愈高，平均辐射温压愈大，逆流热交换时差不多成直线关系。这一点与通常见到的逆流式连续加热炉生产率与废气出炉温度成线性关系的阅历是一样的。l(4)在同样端点温度条件下，逆流时的平均辐射温压比顺流时为大，而且废气出炉温度Tg2值愈低，这一差值愈大。这就是为了在炉内充分利用热能的连续加热炉多接受逆流式的基本

5、缘由。l上述结论是在炉内无析热的条件下得出的。分析结论：分析结论：析热现象：析热现象：通过理论分析在连续式加热炉内（通常为逆流式的），为提高理论平均辐射温压以提高炉子生产率的基本途径为：提高T理，提高T废，端头供热，快速燃烧弊端：事实上，在推钢式连续加热炉内使高温端得到过分集中的高温常是不允许的、，它受到加热工艺方面的严格的限制。首先，假如出料端炉温比所要求的金属加热温度高出太多时，则必将使金属出炉时具有较大的断面温差，发生“硬心”或“阴阳面”，达不到所要求的透烧程度，影响产品质量。其次，假如高温端炉温过高，则难于限制钢的表面温度，特殊是轧制延迟(待轧)时，炉温一时降不下来i炉内的钢又出不去，

6、简洁使钢温过高，造成“烧化”现象和粘钢事故，严峻时甚至使钢锭(坯)被烧毁而造成废品。分室式加热炉，步进式加热炉应运而生。燃料和空气入炉后，在炉膛内边混合、边燃烧、边放热，燃料和空气入炉后，在炉膛内边混合、边燃烧、边放热，最终达到完全燃烧的现象。影响炉气温度分布。最终达到完全燃烧的现象。影响炉气温度分布。应用：应用：炉温：炉温：炉气温度炉气温度Tg炉壁温度炉壁温度Tw金属温度金属温度Ts炉温？炉温？炉温指的是炉内测温装置所测得的指示温度。炉温指的是炉内测温装置所测得的指示温度。其受到炉气温度、炉壁温度、和金属温度的影响，其受到炉气温度、炉壁温度、和金属温度的影响，使它们之间的一个均衡温度。它确定

7、于这三个温度使它们之间的一个均衡温度。它确定于这三个温度的数值，也确定于热电偶节点与炉气、炉壁和金属的数值，也确定于热电偶节点与炉气、炉壁和金属三者之间的相互位置。三者之间的相互位置。其中热电偶对金属的角度系数Ts反映着热电偶在炉膛内的安放的位置。例如，安放在炉顶上的热电偶，热电偶伸得越低，离金属表面越低，角系数Ts越？热电偶温度？在匀整的辐射制度下，当炉壁差额辐射热流等在匀整的辐射制度下，当炉壁差额辐射热流等于零是，热电偶所测得的于零是，热电偶所测得的“”“”炉温与金属温度之间炉温与金属温度之间的关系如下：的关系如下：l在在高高温温的的连连续续加加热热炉炉上上，安安装装于于炉炉顶顶的的热热电

8、电偶偶通通常常伸伸出出长长度度为为50-80mm50-80mm；安安装装于于侧侧墙墙上上的的热热电电偶偶常常与与侧侧着着内内壁壁一一平平或或刚刚刚刚缩缩回回一一点点(避避开开套套管管弯弯曲曲)。它它们们基基本本上上与与炉炉壁壁处处于于相相同同的的位位置置。所所以以，热热电电偶偶测测得得的的炉炉温温近近于于该该处处的的炉炉壁壁温温度度。它它们们与与炉炉气气的的温温度度差差主主要要确确定定于于炉炉气气与与金金属属的的温温度度差差以以及及火火焰焰的的黑黑度度，对对一一般般的的三三段段式式连连续续加加热热炉炉的的计计算算表表明明，大大体体上上，在在均均热热段段，炉炉温温约约比比炉炉气气温温度度低低10

9、102020；在在高高温温的的加加热热段段，约低约低100100150150；在炉尾约低；在炉尾约低100-200100-200。l在在安安装装和和设设计计时时，各各段段热热电电偶偶位位置置的的选选取取有有重重要要意意义义。这这一一位位置置必必需需是是该该段段真真正正有有代代表表性性的的炉炉温温。即即能能够够解解除除火火焰焰形形态态(长长度度、射射程程、上上浮浮等等)对对示示数数的的干干脆脆的的、局局部部的的影影响响，并并对对该该段段供供热热量量的的调调整整具具有有较较大大的的敏敏感感性性。比比如如，阅阅历历表表明明，在在燃燃油油或或长长火火焰焰煤煤气气烧烧嘴嘴的的端端部部供供热热的的连连续续

10、加加热热炉炉上上，其其均均热热段段或或上上加加热热段段的的热热电电偶偶位位置置(炉炉顶顶上上的的)应应尽尽可可能能选选在在距距端端墙墙2500 2500 至至3ooomm3ooomm以以远远，大大体体相相当当于于该该段段炉炉长长30%30%35%35%的的位位置置上上.又又如如，当当炉炉子子的的中中心心线线的的端端墙墙上上安安有有烧烧嘴嘴时时，则则炉炉顶顶上上的的热热电电偶偶应应稍偏离炉子中心线，以避开该烧嘴对热电偶的局部影响。稍偏离炉子中心线，以避开该烧嘴对热电偶的局部影响。还还须须要要留留意意的的是是，炉炉温温顺顺炉炉子子生生产产率率存存在在着着动动态态平平衡衡关关系系。强强化化供供热热，

11、提提高高炉炉温温，将将使使生生产产率率加加大大，而而生生产产率率加加大大(出出钢钢量量增增加加)，料料坯坯从从炉炉中中吸吸取取了了更更多多的的热热量量，又又使使炉炉温温降降低低，最最终终达达到到平平衡衡。所所以以，强强化化供供热热将将使使炉炉子子在在比比强强化化前前更更高高一一些些的的炉炉温温顺顺更更大大一一些些的的生生产产率率的的条条件件下下达达到到新新的的平平衡衡，在在视视察察、比比较较炉炉子子的的工工作作好好环环时时，必必需需留留意意到到这这一一动动的平衡关系。的平衡关系。总括热吸取率：总括热吸取率：在计算炉膛热交换的辐射热流时，事实上炉内炉气温度温度并不是均一的，所以在炉子实际应用中真

12、正运用的公式是：总括热吸取率的确定，对于炉子的探讨和计算时特别重要的。他是炉内金属加热计算机模型限制的必要苏、数据和主要模拟参数，通常由试验和理论结合的方法确定。各种温热制度：各种温热制度：连续加热炉的段数分类有两种方法：一种按沿炉长的温度分布和供热安排特点来分类；另一种简洁地按供热带的数目来分类(有几个供热带就叫儿段式i、后者偏重于反映了炉型的征，是近年来国内外常习惯接受的叫法。当炉气完全燃烧时，在中间没有补充供热时的单纯逆流热交换制度叫做简洁逆流制度。特点：炉温成真正的连续分布。只能靠提高全长上的炉温水平来强化加热，而高温端炉温有收到加热工艺的限制，所以炉子后部的炉温就低了，因此其生产率比

13、其他炉子低。炉底强度较高，但是炉内传热较弱，一段供热的简洁逆流制度在操作上没有敏捷性，难于适应产量和钢种的变更，不以保证良好的加热质量。简洁的逆流制度简洁的逆流制度炉子分为加热段和预热段，加热段也叫高温段。与一段式简洁的逆流制度相比其延长了高温段，这样在保证最高炉温不变的状况下提高了平均辐射温压，因而提高了炉子生产率。但同时因为提高了废气出炉温度，导致炉子的热效率降低。另一个特点是没有均热段，金属出炉前没有机会进行减小断面温差的均热，所以加热段的炉温不能太高。二段炉子增加了下加热段，延长了高温段，上下同时加热，受热匀整，增加了受热面积，提高了生产率，能减小断面温差。二段二段制度制度上、下加热供

14、热安排的原则通常是强化下加热，这主要是因为下部冷却水管吸取走大量的热量，而且水管离金属下表面很近，其吸热和遮挡作用干脆影响到对金属的传热。由此，一般上、下供热实力的安排可实行40：60。而对于燃煤加热炉和开坯用加热炉(两排钢锭间缝隙很大)，由于下加热的炉气上浮严峻，下部供热常增加到70%以上。但是，对于“无水冷炉”，“强化下加热”的原则完全不适用。因为这时下部炉膛对金属的传热条件比上部炉膛好，因而下部只须供应较少的热量。预热段、加热段、均热段均热段能减小断面温差并限制出炉钢温，保证加热质量；加热段可提高炉温，追求生产率；预热段可利用炉气热量，追求热效率。故被认为是最志向的温热制度。但是在实际应

15、用中还是会遇到很多问题：与二段式相比，其加热段炉温高，若金属停留时间过长，则易超过所要求温度，易于烧化和粘钢。典型的三段式炉型的上加热段烧嘴是安装在炉顶上部的烧嘴端墙上，不便于人工调整，这是三段式制度不简洁被接受的缘由之一。三段三段制度制度多段制度，就其温度制度的实质来说还是二段制度或三段制度，只是接受了“多点供热”，一般是四段供热、五段供热乃至是六段供热。其主要特点是路子的生产实力大，多数状况下炉底强度也高，温热制度操作敏捷。多段多段制度制度大多数加热炉接受的是逆流式的，但也有接受顺流式的，即炉气方向和金属移动方向相同。从传热方面来看，顺流热交换效率低。但顺流强化了进料段的传热，使进料端具有

16、很大的辐射温压，因而可以提高炉子的生产率。另外由于在出料端炉温较低，可以使料坯在出炉前得到均热，避开了加热时间长时造成料坯温度过高的危急。其主要缺点是废气出炉温度太高，它必需高于金属加热的最终温度，因而热效率一般很低。另外，顺流式仅从冷端供热，很难使高温持续到所要求的热端，因此必需在热端和中间补充供热。顺流顺流制度制度 区分方式：炉底强度较高的炉子叫高负荷炉，炉底强度较低的叫低负荷炉。高负荷炉和低负荷炉必要性：连续加热炉炉膛压力及压力分布对炉子工作有重要影响。现有加热炉存在的问题之一就是炉头吸风和炉尾冒火问题，这与炉膛压力及其分布干脆相关。另外，炉膛压力制度对炉温制度有很大的影响，操作时常常靠

17、调整烟闸来调整炉内各段的温度分布。压力分布包括炉长和炉高上的压力分布。高度上的压力分布主要确定于气体静力平衡关系，其基本规律是表压力上高下低。连续式加热炉中主气流是在水平方向上流淌的，所以沿炉长方向上的压力分布问题对炉子工作有很大的影响连续加热炉压力制度：连续加热炉压力制度：沿炉长方向上压力分布的简化分析沿炉长方向上压力分布的简化分析沿炉长方向上的压力分布，主要确定于射流的作用和阻力的作用。当射流喷入有限通道中时，沿射流进程，动量快速降低，压力有所增加。解决炉头吸风炉尾冒风的措施解决炉头吸风炉尾冒风的措施1、设计时考虑均热段合理的炉型结构。这里主要是指端烧嘴角度和炉顶“火压”处高度。均热段烧嘴

18、下倾，使火焰覆盖到第一块料坯的表面上，产生“局部压力”，有驱除金属表面上冷气流的作用，可削减吸入冷风的影响。均热段与加热段交界处炉顶压力的最低处高度叫做炉顶“火压”高度。它对均热床压力有很大的影响。火压高度越低，造成阻力越大，因而均热床压力越大，吸冷风越少。形象的说法称这种火压“能憋住火”。2、在操作上限制燃烧，以抵消吸风的影响。这在三段式加热炉上常常被接受。即在均热段少给风量，使过剩煤气多一些，连同吸入的冷风算在内，使得实际参与燃烧的空气正好足够。在出料端接受“火封”或煤气幕。这种方法有两种作用：一方面起封闭作用，削减冷空气的吸入；另一方面，补充供入燃料，使出料门吸入的空气参与燃烧。“无闲区

19、”炉头。它取消了加热炉墙与出料斜坡间的空闲区。这种路子不接受端供热，而接受侧烧嘴供热，它适用于不太宽的加热炉。运用顶部供热或反向供热。对于解决炉尾冒火问题，只着重强调以下两点：（1）变更炉尾形态，以疏导烟气排入烟道。通常的方法是炉尾向上翘起，并将烟道向两旁扩张。（2）变更排烟位置，接受上排烟。炉压限制和炉温制度的关系炉压限制和炉温制度的关系炉压限制对炉子工作影响很大。假如炉子排烟不顺当，则在强化操作时，炉子冒火严峻，使操作条件恶化，炉体维护困难，而且影响到燃烧过程，降低加热段和炉尾温度，故炉子的产量上不去。，所以，加热炉具有足够的排烟实力，保证炉”气顺行，是提高炉子热工工作指标的重要条件。特殊值得留意的是利用烟闸来限制炉膛压力，并调整炉温分布。人们把通过限制炉膛压力来调整炉温分布的这一规律归纳为一句话，叫做“前憋后拉，近烧远烧”。当关小烟道闸板时，使炉压上升，把火焰憋向炉头，以提高均热床温度，实现“近烧”；当开大烟闸时，炉压降低；把火焰拉向炉尾，提高预热段和加热段的温度，实现“远烧”。加热工人常利用这一规律来：敏捷地限制各段温度。