冶金热工基础推钢式加热炉课程设计

目录

前言 (2)

设计任务书 (4)

内容摘要 (5)

第一部分: 推钢式加热炉的概述

一、加热炉的应用及其优越性 (7)

二、推钢式加热炉的分类……………………………………

三、推钢式加热炉的工作原理及工艺 (10)

四、推钢式加热炉的主要结构 (11)

五、联想近几年我国轧制技术的发展 (12)

第二部分: 推钢式加热炉的相关计算

一、炉膛内的辐射的计算……………………………………

二、炉子的基本尺寸的设计及相关计算……………………

三、金属加热的计算…………………………………………

四、燃料燃烧的相关计算……………………………………

五、炉子热平衡的计算………………………………………

第三部分: 换热器设计…………………………………………

一、换热器的介绍…………………………………………

二、换热器设计计算………………………………………

第四部分：主要参考文献及附表………………………………

第五部分: 总结…………………………………………………

前言

本学期我们进行了冶金本专业的一些设计，特别是在我们的冶金热工基础，也有一门设计，这无疑让我们学习了一些在我们的课堂上学不到的知识，这让我们很高兴。时间虽不是那么长，只有两个星期的时间，但是这两个星期却对我们的学习有了很大的帮助，让我们认识到学习是从一步一步开始的，没有一个很好的基础，是不可能把我们想要的东西得到的。以下是我的个人学习和设计的全部内容。

加热炉是我们冶金行业里的一个不能少的机械设备，所以我们这次的主要设计就是设计加热炉。通过设计可以使我们初步掌握炉子设计的步骤、原则与方法，并进而了解一般工业炉设计的基本规律，可以使我们将各专业知识进行综合应用的能力，理论联系实际、解决实际问题的能力，读图、制图及查阅资料的能力得到锻炼并加以提高。在国民经济的很多生产部门中，工业炉作为一个重要设备而存在，要使炉子达到优质高产、低耗的要求，有一个合理的炉体结构是必不可少的条件之一；工业炉是工业原材料的冶炼、加工或成员的精制过程中，为实现预期的物理变化或化学变化所需要的加热装置。因此，对于我们这些将来有可能成为一个热工工作者的学生来说，应具备有设计先进、结构完善的工业炉的能力。

工业炉设计的一般程序是：初步设计；技术设计；施工设计。炉子的初步设计是按提出的任务，初步选定炉子的结构，热源和各种重要辅助装置及其在炉子上的布置等。在综合考虑炉子的技术经济指标和生产规模及特点的基础上，确定炉子应采用的机械化和自动化程

度。炉子的技术设计是在初步设计的基础上，作全面的热工计算和炉体总图的绘制，以及某些重要辅助装置图。炉子的施工设计是要求详细绘制炉体各部砌砖图以及各种装置的零件分图，并要完成土建基础，各种机械附属装置及安装、热工和自动自动调节系统及其安装的设计。在此，由于时间关系只完成炉子的技术设计内容和换热器的设计。

所以我们在设计加热炉时一定的遵守以下设计原则：

1.加热炉设计必须符合国家有关的技术政策，炉子的技术性能应满足生产工艺的要求，保证机器在工作之中有一定的安全性。

2.运用不断发展的热工及机械理论（如燃料燃烧、流体力学、传热学、机械原理等）指导炉子的设计工作；引进并吸收国外炉子的先进技术，不断完善和提高炉子的技术性能及机械化程度。

3.设计新的炉型结构时，应注意提高炉子生产率，提高产品质量，降低燃料消耗，改善操作条件和提高炉子的使用寿命。

4.设计炉子时，对材料选用、设备选型、通用构件的规格尺寸等，应尽可能全厂或全车间通用，以使维修方便。

5.在设计炉子时，应尽量改善工人的操作环境，减轻工人的劳动强度，要采取保护环境和防止污染的必要措施。

设计任务书

题目：推钢式加热炉的设计

炉子用途：用于加热扁钢坯

被加热的钢坯尺寸（m）：厚度s = 0.12 ；宽度b =0.12 ；

长度L = 2.6

金属材质：20#碳素结构钢

钢材入炉温度：20 C?

生钢温度：1210 C?

生钢断面误差：25 C?

烟气与炉膛温度：780 C?

炉子生产能力：P = 50 t/h

燃料：混合燃气

成分（%）:CO2(9.65)、H2(9.92)、CH4(12.77)、CO(21.56)、O2(0.13)、C2H6(0.59)、N2(45.30)、C3H8(0.13)

空气预热温度：t a = 250C?

采用二段式加热制度：高温段1300 C?；预热段温度1000C?上升到

1300C?

摘要

近几年随着节能降耗意识的提高，节能挖潜越来越引起人们的重视。在轧钢生产过程中，加热炉作为最大的耗能设备，同时也是整个工艺流程中最关键的设备之一。运行的稳定与否将影响后面轧钢生产质量。如何解决加热炉合理燃烧的问题，如何保证加热炉的最佳状况，是当今一直在研究的课题。

推钢式加热炉由于可以很好的处理上述问题而适时推出。但大多数冶金厂的轧钢机都没有推钢式加热炉，因而有必要设计推钢式加热炉。其设计过程基于冶金炉热工理论。包括：

燃料燃烧计算

钢的加热制度的确定

炉子基本尺寸的确定

炉膛内辐射的计算

金属的加热计算

炉子热平衡的计算

以及换热器的设计计算。

【关键词】

节能降耗、推钢式加热炉、冶金厂、轧钢机、燃料燃烧、钢的加热制度、炉子基本尺寸、炉膛内辐射、金属加热、炉子热平衡、换热器。

Abstract

In the rensent years, more and more people become aware of the important of saving sources. So as a intending engineer, we must creat a equipment which will live up to the situation of our country and the require of whole world.

T oday there is not a push the steel type heating furnace in the most of roll mills in the metallurgic plan. Therefore, designing a push the type heating furnace is imperative under the situation. The procedures and cor

-relative calculation is list as follows:

The calculation of radiation in the burner hearth.

The caculation of basic size of the stove.

The caculation of burning fuel.

The caculation of thermal balance.

The caculation of heated metal.

[Key words]

Energy saving、Push the steel type heating、

furnaceMetal--lurgical factory、Rolling mill、Radiation in the burner hearth、Basic size of the stove、The metal is heated、The burning fuel、Sectional view.

[第一部分]

推钢式加热炉概述

工业炉在冶金、建材、机械、石化、轻工、电子工业等生产部门被用于各种加热目的,成为不可缺少的重要热工设备。加热炉是用来把初轧坯或连俦坯等热轧到热到所需温度的热工设备。

一、加热炉的应用及其优越性

加热炉是将物料或工件加热的设备。按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。

以下便是加热炉在冶金行业中几种常见的应用。

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。金属热处理用的加热炉另称为热处理炉。初轧前加热钢锭或使钢锭内部温度均匀的炉子称为均热炉。广义而言，加热炉也包括均热炉和热处理炉。

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,但习惯上常指推钢式炉。连续加热炉多数用于轧制前加热金属料坯，少数用于锻造和热处理。