步进梁式加热炉设计说明书
步进梁式加热炉液压系统优化设计
步进梁式加热炉液压系统优化设计摘要：结合步进梁的运动工况，分析了步进梁式加热炉液压系统的工作原理及其缺陷，并对原液压系统进行了优化设计，优化后的液压系统不但能满足系统的工况要求，还大幅提高了系统的可靠性和稳定性。
1 概述现代化的钢坯加热炉不断向大型化、高度自动化的方向发展，在低耗能、环保等方面也提出了更高的要求。
某钢厂热轧线步进式加热炉建于上世纪70年代，驱动方式为液压传动，至今该液压系统已经运行30多年，部分液压元件已淘汰，控制技术落后，控制精度低，已不能适应国家节能减排及当前该厂产能需求，急需对原液压系统进行改造和优化。
2 步进梁式加热炉原液压系统原理及其缺陷2.1步进梁加热炉工况分析为了钢坯的轻托轻放，步进梁周期动作为：步进梁上升（给定信号 加速→定速→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止）→步进梁前进（给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止）→步进梁下降（给定信号→加速→定速→中间减速→中间定速→中间加速→定速→减速→停止）→步进梁后退（给定信号→一次加速→二次加速→定速→一次减速→二次减速→停止）[1]。
步进梁运动轨迹与速度图如图1所示，运动周期为45秒。
起点上升649mm 下降649mm 后退600mm前进600mm 753l/min 43mm/s408l/min 23mm/s753l/min 43mm/s泵供502l/min 差动1338l/min 76mm/s 泵供502l/min 差动1338l/min 76mm/s 泵供251l/min 差动670l/min 38mm/s 502l/min 118mm/s314l/min 135mm/s 运行周期45s图1 步进梁周期运动轨迹与速度图2.2 步进梁加热炉原液压系统原理步进梁式加热炉液压原理简图如图2，该液压系统泵站采用了三台油压平衡型双联定量叶片泵泵供油，主泵最高工作压力17.5 MPa ，在压力为15MPa ，转速为960r/min 时，H 泵流量为157 L/min ，S 泵流量为94 L/min ，总流量为251L/min 。
厚板坯步进梁式加热炉
厚板坯步进梁式加热炉王 珍 鞍钢设计研究院工业炉室 (邮编:114021) 摘要 文章论述了我国第一座自行设计、制造、施工、且冷热态试车一次成功的厚板坯步进梁式加热炉。
三年多的生产实践证明,该炉炉型设计经济合理,步进机构稳定可靠,步进梁至今无泄漏拉裂现象,跑偏量小。
炉子采用的PL C 计算机控制及DCS 系统实现最佳燃烧控制实可用靠。
关键词 设计 步进梁 加热炉 间隙 节能W a lk i ng Beam Furnace for Hea ti ng Th ick Pla te B illetW ang Zhen(A nGang D esig n and R esea rch Institu te ,114021) Abstract T he p ap er states the structu res and featu res of w alk ing 2beam heating fu rnace ofA nGang T h ick 2P late P lan t .T he fu rnace w as equ i pp ed w ith PL C com p u ter con tro l and DCS sys 2tem in o rder to gain the best com bu sti on . Key words design ,w alk ing 2beam heating fu rnace ,gap ,energy 2saving 收稿日期:1999-03-10 修稿日期:1999-07-01 1 前 言 鞍钢厚板厂从1993年6月投产以来,厚板产品在国内外市场销售一直看好,两年多时间仅一台推钢式加热炉就生产了120多万t 厚板,为该厂创造了巨大效益。
为了满足市场需求,公司决定1996年的生产计划由50万t 扩大到100万t 。
因此,需增建一台步进梁式加热炉,以达到提高板坯加热质量和增加产量的目的。
步进梁式加热炉使操作规程毕业论文
步进梁式燃气加热炉设备操作规程1、设备概况：1.1、安全地点板带车间炉卷轧机前端。
1.2、用途用于钛与其合金铸锭和锻坯的加热。
1.3、主要技术参数炉型：端进端出步进梁式加热炉加热炉产量： 48t/h （冷坯）燃料与低发热值：天然气；Q d=35.11MJ/Nm3天然气工作压力： 10kPa管网压力： 100KPa坯料规格：(150～250)×(1060～1560)×(2500～4000)单料最大单重12.3t坯料装炉温度：冷装温度：常温坯料出炉温度： 1250℃坯料断面温差：＜15℃坯料通长温差：＜15℃坯料出炉温度与目标温度偏差：≤10℃坯料黑印温度偏差：≤20℃坯料氧化烧损率： 0.7～0.8％空气预热温度：≥400℃设计单位热耗：≤2.0GJ/t额定天然气消耗量： 3100Nm3/h额定空气需要量： 36000Nm3/h额定烟气生成量： 39000Nm3/h脉冲调温烧嘴： 30套炉管冷却方式：循环冷却水压缩空气压力： 0.4～0.6MPa压缩空气耗量： 30m3/h冷却水耗量（净水）： 358m3/h冷却水耗量（浊水）： 30m3/h电力总装量： 858KW步进机构传动方式：液压步进机械型式：双层框架斜坡双滚轮式步进行程： 200mm （上升120+下降80）前进/后退425mm步进周期： 55s炉子主要尺寸: 有效长:23850mm有效宽:4600mm炉墙厚度:500mm炉顶厚度:350mm炉底厚度:544mm2、操作规程:2.1开机前检查2.1.1.检查电源动力柜表头指针是否有不正常现象。
2.1.2.检查进料滚道架有无杂物，防止进入炉区，造成事故。
2.1.3.检查各个加热区加热温度是否正常。
2.1.4.检查炉子顶端的风机是否正常。
2.1.5.检查循环水是否正常。
2.1.6.检查液压站有无不正常现象。
2.2、开机顺序与注意事项2.2.1.开机顺序2.2.1.1.打开主电源开关与控制电源开关。
步进梁式加热炉
步进梁式加热炉步进梁式加热炉是一种常见的工业加热设备，广泛应用于各种行业中。
它采用步进梁工作原理来实现对材料的加热处理，具有高效、节能等优点。
本文将对步进梁式加热炉的工作原理、结构特点及其在工业生产中的应用进行介绍。
工作原理步进梁式加热炉的工作原理基于电磁感应加热技术。
它通过使用高频电源产生的交变电流在材料中产生涡流，通过杂质阻力效应将电能转化为热能。
步进梁式加热炉中的步进梁负责将待加热的材料按照需要的时间和速度进行加热处理。
步进梁通过电机控制系统驱动，将待加热的材料放置在工作区域上。
步进梁的速度和运动方向可以根据需要进行调节。
当步进梁将材料送入加热区域时，高频电源产生的电磁感应效应将材料加热到所需温度。
然后，步进梁按照预设的步进值将材料移出加热区域，以完成加热过程。
结构特点步进梁式加热炉的主要结构部件包括加热腔体、步进梁、电机控制系统和高频电源。
•加热腔体：加热腔体通常由耐高温材料制成，具有良好的隔热性能和耐腐蚀性能。
加热腔体内部通常配备了加热元件，如电磁感应线圈或加热电阻。
•步进梁：步进梁是步进梁式加热炉的核心部件，它通常由导轨、传动机构和工作台组成。
导轨负责引导步进梁的运动，传动机构则用于驱动步进梁的移动，工作台用于放置待加热的材料。
•电机控制系统：电机控制系统负责驱动步进梁的运动。
它通常由电机、传感器和控制器组成。
传感器用于检测步进梁的位置，控制器则根据传感器的反馈信号来控制电机的运转。
•高频电源：高频电源是步进梁式加热炉实现电磁感应加热的关键部件。
高频电源通常由变压器、电容器和整流器等组成，能够产生高频交流电供给加热线圈。
应用场景步进梁式加热炉在工业生产中有着广泛的应用场景。
1.金属加热处理：步进梁式加热炉可以对金属材料进行淬火、退火、正火、时效等热处理工艺，以改善金属材料的综合性能。
2.塑料热处理：步进梁式加热炉可以对塑料材料进行加热软化、烘干、热合等工艺，以满足塑料制品的成型需求。
首秦宽厚板工程步进梁式加热炉
首秦宽厚板工程步进梁式加热炉加热炉参数：炉子用途板坯轧制前加热加热钢种普碳钢、低合金钢、优碳钢钢坯规格厚度150~320mm宽度1500~2400mm长度2500~4100mm炉型双蓄热步进梁式加热炉装出料方式托钢机端头进料托钢机端头出料钢坯入炉温度冷装:室温钢坯出炉温度950~1280℃炉子加热能力冷装额定230t/h 冷装最大275t/h炉子有效长度53810mm炉子总长55310mm炉膛内宽9300mm炉子总宽10300mm装出料辊道中心线距离61510mm燃料种类高炉煤气燃料低发热值750×4.18kj/Nm3燃烧器形式空煤气双预热组合式蓄热式烧嘴空气煤气预热温度≥1000℃单位热耗1.2GJ/t坯额定煤气消耗量88040Nm3/h额定空气消耗量59870Nm3/h额定烟气生成量135863Nm3/h步进梁冷却方式气化冷却固定梁根数4根活动梁根数4根步进机械数量2套步进机械形式全液压驱动双层框架滚轮斜轨式步进梁行程升降200mm、水平600mm步进周期45秒宝钢宽厚板加热炉1加热炉用途板坯轧制前加热2加热钢种管线钢板、造船钢板、锅炉钢板、结构钢板、容器钢板、耐侯钢板工程机械钢等3板坯尺寸mm初轧坯厚:120、160、320、400 连铸坯厚: 220、250、300 初轧坯宽:1300、1550 连铸坯宽:1300～2300，200进级初轧坯长:2600～4800 连铸坯长:2600～48004板坯质量t初轧坯单重3.16～23.2t 连铸坯单重5.7～25.2t5标准板坯尺寸mm250³1700³39006炉型双排装料、节能型，8段自动控制7炉子有效长³内宽m51.9³10.78炉子生产能力t/h额定：265 最大：3259单位炉底面积产量kg/m2.h62310装入温度℃冷装：20；热装：400-70011出炉温度℃900～125012燃料种类及热值kJ/m3燃料为高焦、高天、高焦天混合煤气热值分别9211、10218和971113最大燃料消耗Nm3/h5300014单位热耗kJ/kg1380（额定产量，碳钢冷坯）15最大空气消耗Nm3/h11766016空气预热器型式带插入件管状17空气预热温度℃554（最大）18最大烟气量Nm3/h16006019装料方式装钢机20出料方式出钢机21步进梁布置直型布置22步进梁传动方式全液压传动23步进梁运动周期s5024步进机械数量套/炉2鄂钢宽厚板加热炉有效长度 55100mm砌砖长度 56400mm有效宽度 9300mm砌砖宽度 10340 mm板坯尺寸（长）一期：2400～4100 mm（宽） 1200～2300 mm（200mm进级）（厚） 200、250、300mm炉底有效面积 512.43m2有效炉底强度537 kg/(m2•h)设计能力额定200t/h；最大240t/h燃料类型高焦混合煤气供热燃料热值 1280×4.18kJ/Nm3燃料用量（额定）46900 N•m3/h煤气接点压力 10kPa空气用量 56300Nm3/h空气蓄热温度 1000℃空燃比 1.2～1.25换热后废气温度小于150 ℃烘炉燃料热值 1800×4.18kJ/Nm3蓄热体类型蜂窝体换向方式分散控制烧嘴型式双蓄热式在中国，目前海绵铁行业的生产主要采用煤基隧道窑罐式法，本工艺的技术比较成熟，也比较稳定，近年来随着我国钢产量的日益巨增，海绵铁的需求量也越来越大。
(完整word版)蓄热式步进梁加热炉施工组织设计
加热炉施工组织设计编制：审察：鉴定：企业200年月日目录一、工程概略二、施工内容三、编制、执行依照四、施工质量保证及管理系统五、施工人员及机具安排六、施工应具备的条件七、加热炉设备安装八、自动化仪表部分九、空气管道包扎十、钢构造、管道的涂装方案十一、筑炉施工十二、施工现场暂时用电方案十三、安全技术举措及注意事项十四、安全生产、文明施工十五、加热炉安装进度计划表一、工程概略：步进梁式加热炉是由企业总承包，由企业设计，企业施工。
炉子的额定产量为t/h。
焚烧系统二个，此中高炉煤气为双蓄热式。
施工周期120 天。
炉子装料端 10 根水冷悬臂辊道，采纳电机型号为YGb180L2-10,独自传动，可逆转动，辊道的线速度调理范围～，炉内设活动梁 4 根、固定梁 5 根。
步进机构采纳斜轨滚轮，双层框架（分二段），全液压传动。
出料端11根水冷悬臂辊道，液压传动，小车最大行程s=1600 ㎜，小车运行速度。
辊道单动传动，可逆转动。
1、加热炉主要尺寸炉内过钢线标高：+5770㎜炉子有效长度：24000㎜炉子全长：25700㎜炉子内宽：12800㎜炉子外宽：14000㎜有效炉底面积：×12.8=307 ㎡上加热炉膛高度：1400～2700 ㎜下炉膛高度：2200㎜炉坑底面标高：-2400㎜2、加热炉技术性能序号项目1炉型2用途3钢种4钢坯规格5钢坯长度6钢坯装炉温度7钢坯出炉温度8产量9有效长度10内宽11过钢炉底强度12燃料种类13燃料低发热值高炉煤气天然气14燃料接点压力高炉煤气15天然气额定燃料耗费量高炉煤气天然气16额定空气耗费量高炉煤气天然气17额定烟肚量产量高炉煤气天然气18单位热耗单位数值上、下供热全液压步进梁式加热炉钢坯轧制前加热优良碳素结钢、桥梁构造钢、合金构造钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、管坯用钢、冷墩钢㎜180×180，180× 240（预留）㎜12000（少许不短于6m的短坯）℃冷装：环境温度热装：～ 550，热装率＜ 50％℃950～1200±10t/h130（冷坯）㎜24000㎜128000Kg/ ㎡.h425KJ/m3高炉煤气、天然气700～800×8300×KPa53300357758（热值 700×4.18 KJ/m）Nm/h3487136387（a=1.1 ）Nm/h350123（a=1.1 ）87084（a=1.1 ）Nm/h54945（a=1.1 ）1.3( 冷装，加热温度 1200℃ )1.1 （热装）19供热方式侧部上下高炉煤气蓄热烧嘴供热、20端部天然气烧嘴空气、高炉煤气预热方式高炉煤气焚烧：蓄热烧嘴预热天然气焚烧：空气预热器预热21蓄热系统预热温度℃900～110022蓄热系统排烟温度℃＜15023空气预热器预热温度℃350～45024空气预热器后烟气温度℃～32025进料方式悬臂辊道侧进料26出钢方式悬臂辊道侧出料27步进机械全液压双滚轮斜台面式构造28步进机械传动方式液压步进梁步距㎜起落：± 100平移： 300，360（预留）步进周期s45出钢周期s60二、施工内容：1、炉底机械2、装、出料炉底机械3、推钢机4、装、出料炉门及其起落装置5、挡板6、窥视孔7、水封槽及刮渣装置8、炉墙及炉顶金属构造件9、炉子钢构造（含平台、走台）10、步进梁和固定梁11、空气管道及风机12、煤气管道13、焚烧系统14、排烟系统15、液压系统16、筑炉17、电气、仪表安装三、编制、执行依照1、YB/T018-1992《步进梁式加热炉技术条件》2、GB50235-97《工业金属管道工程施工及查收规范》3、GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工查收规范》4、GB50205-2001《钢构造工程施工质量查收规范》5、GB50184-93《工业金属管道工程质量检验评定标准》6、GB50185-93《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》7、GB50221-95《钢构造工程质量检验评定标准》8、YBJ201-83《冶金机械设备安装工程施工及查收规范》9、GBJ126-89《工业设备及管道绝热工程施工及查收规范》10、GBJ207-85《工业炉砌筑工程施工及查收规范》11、GB50309-92《工业炉砌筑工程质量检验评定》12、YBJ207-85《冶金机械设备安装工程施工及查收规范液压、气动和润滑系统》13、YB9246-92《液压、气动和润滑设备安装工程质量检验评定标准》14、GB50275-98《压缩机、风机、泵安装工程施工及查收规范》15、GB50168-92《电气装置安装工程电缆线路施工及查收规范》16、GB50093-2002《自动化仪表工程施工及查收规范》17、GBJ131-90《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》18、GBJ131-91《建筑施工高处作业安全技术规范》19、JGJ46-88《施工现场暂时用电安全技术规范》四、施工质量保证及管理系统1、施工质量保证举措（1）工程施工人员一定持证上岗（2）明确各级施工人员的质量责任制（3）施工前对施工人员应进行技术交底，理解该项目工程的重要性，严格按方案及国家有关规程、规范进行施工，保证工程达到优秀标准。
过程控制系统课程设计--步进式加热炉控制系统设计
步进式加热炉控制系统设计一、步进式加热炉工艺流程⒈步进式加热炉简介⑴步进式加热炉步进式加热炉是一种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。
（2）步进式炉的几种类型步进式炉从炉子构造上分目前有：单面供热步进式炉、两面供热步进式炉、钢料可以翻转的步进式炉、交替步进式炉、炉底分段的步进式炉等等。
单面供热步进式炉也称步进底式炉，钢料放置在耐火材料炉底或铺设在炉底上的钢枕上。
钢坯吸热主要来自上部炉膛，由于一面受热，这种炉子的炉底强度较低。
它适用于加热薄板坯、小断面方坯或有特殊要求的场合。
两面供热步进式炉也称步进梁式炉，活动梁和固定梁上都安设有能将钢坏架空的炉底水管。
在钢坯的上部炉膛和下部炉膛都设置烧嘴，因此炉底强度较高，适用于产量很高的板坯或带钢轧前加热。
钢坯可以翻转的步进式炉是每走一步炉内钢料可以翻转某一角度，步进梁和固定梁都带有锯齿形耐热钢钢枕，这是加热钢管的步进式炉，每走一步钢管可以在锯齿形钢枕上滚动一小段距离，使受热条件较差的底面逐步翻转到上面，以求加热均匀。
交替步进式炉则有两套步进机构交替动作。
运送过程中，钢坯不必上升和下降，振动较小，底面不会被划伤，表面质量较好。
炉底分段的步进式炉的加热段和预热段可以分开动作。
例如预热段每走一步，加热段可以走两步或两步以上。
这种构造是专门为易脱碳钢的加热而设计的。
钢坯在预热段放置较密，可以得到正常的预热作用，在加热段钢坯前进较快，达到快速加热，以减少脱碳。
（3）步进式炉的优缺点步进式炉是借机械将炉内钢坯托着一步一步前进，因此钢坯与钢坯还不必紧挨着，其间距可根据需要加以改变。
原始的步进式炉只用于加热推钢机无法推进的落板坯或异形坯，随着轧机的大型化和连续化，推钢式炉已不能满足轧机产量和质量的要求。
(完整版)加热炉设计毕业设计
毕业设计（论文）说明书课题名称：加热炉设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期： -指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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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3910gDWQ=千卡/表米3890yDWQ=千卡/表米第三章 不锈钢步进梁式加热炉的计算钢坯规格为200mm ×200mm ×12000mm ，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/kJ kg ,钢坯种类：300不锈钢，钢坯中心距取320mm ，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：0244.84(0.50.52)/100H CO CH L ϕϕϕ=⨯++ (0.5 2.40.526.620.3)/100=⨯+⨯+⨯ 0.731=33/m m（2）用调焰烧嘴，取过量空气系数: α=1.05 （3） 实际供给空气量：0n L L α=⨯=1.050.7310.768⨯=33/m m（4） 烟气中2CO 生成量：242()0.01CO CO CH V co ϕϕϕ=++⨯(26.60.312.0)0.01=++⨯0.389=33/m m （5） 烟气中2N 生成量：22(79)0.01n N N V L ϕ=+⨯(56.4790.768)0.01 1.171=+⨯⨯=33/m m（6）烟气中2H O 生成量：4222(20.128)0.01CH H H O n H O L V ϕϕϕ=+++⨯(20.3 2.4 2.30.01280.768)0.01=⨯+++⨯⨯33/0.053m m =（7） 烟气中2O 生成量：200.2067(1)O V L α=⨯-0.2067(1.051)0.731=⨯-⨯ =33/0.008m m =（8） 烟气生成量：2222n CO O N H O V V V V V =+++ 0.3890.008 1.1710.053=+++33/1.621m m =燃烧产物成分：220.389100%100%24%1.621CO CO n V V ϕ⨯=⨯==220.053100%100% 3.3%1.621H O H O n V V ϕ⨯=⨯== 22 1.171100%100%72.2%1.621N N n V V ϕ⨯=⨯== 220.008100%100%0.5%1.162O O n V V ϕ⨯=⨯==燃烧产物密度计算：22224418283222.4CO H O N O ϕϕϕϕρ+++气=442418 3.32872.2320.522.4100ρ⨯+⨯+⨯+⨯⨯气=3m =1.408kg/（9） 燃烧理论温度：n tQ Q Q t V C ++-低空燃分理Q =，3/Q m ⨯低用=890 4.18KJ ,Q ⨯⨯空空空n =C L t330.768/n L m m =（查550℃时，33/m m 空C =1.379）经过计算3/Q m 空=582.43KJ ；t C —燃烧产物在理论温度下的平均热熔，3)/(o c kJ m ⋅t C =1.57833/m m n V =1.621,0890 4.18582.431684.51.621 1.578t c ⨯+=⨯理=(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t 理的数值。
经查表得燃烧温度大约为1684.5℃。
燃烧计算数据见表3.1计算项目名称 计算公式及参考资料计算结果理论空气量 0244.84(0.50.52)/100H CO CH L ϕϕϕ=⨯++330.731/m m过量空气系数 α1.05 实际供给空气量 0n L L α=⨯330.768/m m烟气生成量 2222n CO O N H O V V V V V =+++33/1.621m m烟气中2CO 生成量 242()0.01CO CO CH V co ϕϕϕ=++⨯0.38933/m m烟气中2N 生成量 22(79)0.01n N N V L ϕ=+⨯331.171/m m烟气中2H O 生成量 4222(20.128)0.01CH H H O n H O L V ϕϕϕ=+++⨯33/0.053m m 烟气中2O 生成量 200.2067(1)O V L α=⨯- 33/0.008m m理论燃烧温度n tQ Q Q t V C ++-低空燃分理Q =01684.5c图3-1 查理论燃烧温度的i-t 图3.2 炉内各段综合辐射系数炉子宽度B:单排放料：20.25120.512.5B L m =+⨯=+= （L 取钢坯的长度） （1）炉膛内表面积：预热段：2()y y y F H B L =+2(1.812.5)28.6y y L L =+= 2m 加热段：2()j j j F H B L =+2(2.212.5)29.4j L =+=j L 2m 均热段：2()jr jr jr F H B L =+2(1.512.5)28Ljr =+=jr L 2m （2）气层的有效厚度： 预热段： 3.6y yy y H BL S F = 1.812.53.6 2.8328.6y y L m L ⨯=⨯= 加热段: 3.6j jj j H BL S F = 2.212.53.6 3.3729.4j j L m L ⨯=⨯= 均热段: 3.6jr jrjr jr H BL S F = 1.512.53.6 2.4128jr jr L m L ⨯==（3）炉气黑度: 2020H co εεβε=+预热段: 2CO y P S =0.24 2.830.680⨯= m atm ⋅ 2H O y P S =0.033 2.830.093⨯= m atm ⋅ 加热段: 2CO j P S =0.24 3.370.808⨯= m atm ⋅ 2H O j P S =0.033 3.370.111⨯=m atm ⋅ 均热段: 2CO jr P S =0.24 2.410.579⨯= m atm ⋅ 2H O jr P S =0.033 2.410.080⨯= m atm ⋅ 查钢铁厂工业炉设计参考资料（上册）图7－63得：预热段温度800℃，查得：2CO ε＝0.18，2H O ε＝0.12，β＝1.03，00.18 1.030.120.3036ε=+⨯=预热段温度1280℃, 查得：2CO ε＝0.162H O ε＝0.08，β＝1.03，00.16 1.030.080.2424ε=+⨯=加热段温度1280℃,查得2CO ε＝0.175 2H O ε＝0.09 β＝1.0300.175 1.030.090.2677ε=+⨯=加热段温度1330℃, 查得：2CO ε＝0.178 2H O ε＝0.09 β＝1.0300.178 1.030.090.2707ε=+⨯=均热段温度1330℃, 查得：2CO ε＝0.148 2H O ε＝0.06 β＝1.0300.148 1.030.060.2098ε=+⨯=均热段温度1270℃, 查得：2CO ε＝0.145，2H O ε＝0.065，β＝1.03，00.145 1.030.0650.2120ε=+⨯= （4）、钢坯面积:2(2120.2)150.32LF L =⨯⨯= 2m （5）、钢坯遮住炉底面积:0.2127.50.32LL ⨯⨯= 2m （6） 砌体对钢坯的角系数:预热段: 12ρ212150.84115 2.83F F F ===++ 加热段: 12ρ212150.81715 3.37F F F ===++均热段: 12ρ212150.86215 2.41F F F ===++ ⑺ 综合辐射系数：取钢坯黑度0.8 预热段温度800℃，0120120112014.88(1)y y y y C εεερε=+- 4.880.30360.8 1.330.30360.841(10.3036)⨯⨯==+-预热段温度1280℃, 0220120212024.88(1)y y y y C εεερε=+- 4.880.24240.8 1.080.24240.841(10.2424)⨯⨯==+-加热段温度1280℃, 0120120112014.88(1)j j j j C εεερε=+- 4.880.26770.8 1.210.26770.817(10.2677)⨯⨯==+-加热段温度1330℃, 0120120112014.88(1)j j j j C εεερε=+- 4.880.27070.8 1.220.27070.817(10.2707)⨯⨯==+-均热段温度1330℃, 0220120212024.88(1)jr jr jr jr C εεερε=+- 4.880.20980.80.930.20980.862(10.2098)⨯⨯==+-均热段温度1270℃, 0220120212024.88(1)jr jr jr jr C εεερε=+- 4.880.21200.80.930.21200.861(10.2120)⨯⨯==+-⑻ 预热段与加热段交界处取平均值:0120120121()2y j C C C =+1(1.08 1.21) 1.152=+=加热段与均热段交界处取平均值:0120120121()2j jr C C C =+ 1(1.220.92) 1.072=+= 炉内各段综合辐射系数计算数据见表3.2表3.2 炉内综合辐射系数计算3.3 炉子尺寸的确定（1） 根据年产量，炉子最大生产率G ：G=200/t h（2） 炉底强度P ：参考《加热炉》表5-1取P=4002/kg h m ⋅（3） 加热面积：xi G f P =2001000500400⨯==2m （4）有效长度：xi xi f l B =50039.112.8==m （5） 炉长：0.1xi xi L l l =+⨯39.139.10.143.01=+⨯= m取炉长43L =m（6）每小时加热的钢坯数：钢坯单重3740kg ，1/n =额定产量单重=120000/3740=32.1 根（7）、炉内放置的钢坯数：取钢坯中心距为320mm ，43000/320=134.4 根（8） 钢坯加热时间：21/134.4/32.1 4.19t n n === h （9） 圆坯计算直径：r =m （10）加热段的计算：加热段终了钢坯的平均温度，取温差20℃= 1330-200.5 =1320zjp t ⨯ ℃参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》此温度下钢坯的热焓811.3z j i = kj kg 导热系数108.3z j λ= 2kj h m ℃ 加热段终了进入钢坯的热流为：/2zz z j j j r q t λ∆=2108.320/0.112938362=⨯⨯= 2kj h m加热段终了炉气温度：273z jq t =2731374== ℃预热段终了和加热段开始钢坯表面温度按700℃计算,则交界处的热流为:44012273273100100z z k zyq y j y t t q q C ⎡⎤++⎛⎫⎛⎫==-⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦4412802737002731.15 4.187100100⎡⎤++⎛⎫⎛⎫=-⨯⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=236926 2)(kj h m •此时钢坯内的温度差为: /2zk z k j y j y r q t t λ==∆∆2369260.1129/(221.2 4.187)=⨯⨯⨯=150.7 ℃此时钢坯的平均温度: 16802k k jp j t t =-∆1700150.7624.652=-⨯=℃参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》此温度下钢坯的热焓k j i =355.1kj kg 导热系数=88.76k j λ （2kj h m ••℃） 加热段内钢坯的热量焓增加量：=811.3-355.1=456.2z k j j j i i i =-∆ kj kg 加热段内的平均热流： 2.31k zj j ip kj z jq q q q gq -=236926383621083902369262.31lg38362-==⨯ （2kj h m ••℃）钢坯在加热段内的时间：/2j j jp rg q t i =∆456.20.11297791.7/(2108390)=⨯⨯⨯ 1.85=h 加热段的长度：j j t L L t =1.8543194.19m =⨯= （12） 均热段的计算：取温差10℃，均热段终了时钢坯平均温度：11250102zjrpt=-⨯=1245℃参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》此温度下钢坯的热焓z j i =808.2kj kg 导热系数z j λ=107.2（2kj h m ••℃）均热段终了进入钢坯表面的热流:/2zz z jr jr jr r q t λ∆=2107.210/0.112918988=⨯⨯=2)(kj h m •均热段终了的炉气温度:100273zjrq t =100273=1283.4 =℃加热段终了和均热段开始钢坯的表面温度按1220℃计算,交界处的热流为:44012273273100100z z k zjq j jr j t t q q C ⎡⎤++⎛⎫⎛⎫==-⎢⎥⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦44133027312202731.07 4.187100100⎡⎤++⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦73215= 2kj m 此时钢坯内的温度差为:/2z k z kjr j jr j r q t t λ==∆∆732150.1129/(2105.9)39=⨯⨯=℃此时钢坯的平均温度：112202kk jrp jr t t =-∆11220135.71200.52=-⨯=℃参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》此温度下钢坯的热焓k j i =732.7kj kg 导热系数jr k λ=105.9（2kj h m ••℃）均热段内钢坯的热量焓增加量：z kjr jr jr i i i =-∆＝808.2-732.7=75.5kj kg均热段内的平均热流为：2.31k zjr jr jrp kjr z jrq q q q gq -=732151898840225.4732152.3118988g-== 2)(kj h m •钢坯在均热段的加热时间：/2jr jr jrp rg q t i =∆75.50.11297791.7/(240225.4)=⨯⨯⨯ 0.83= h 均热段的长度：jr jr t L L t =0.83438.54.19m =⨯= （13） 预热段的计算：预热段内钢坯的热焓增量：z ky y y i i i ∆=-450.38.37=441.9=-kj kg预热段的长度：y j jr L L L L =--43198.515.5m =--= 钢坯在预热段的时间： 4.19 1.850.85 1.49y j jr t t t t =--=--=h预热段内的平均热流：/2y y yp i gr t q =∆441.90.11297791.7/(2 1.49)=⨯⨯⨯ 130447= 2)(kj h m •预热段开始处的热流为：2/k z y yp yq q q =2/236926=71822130447= 2)(kj h m •装料门口处炉气温度：100273z yq t =273712.8oC==其中1.83为装料门口炉气黑度，据前面公式计算而得。