2 熱工基本知識(shí)

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1、材料成型與控制專業(yè)加熱爐楊意萍山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院目錄1加熱爐的基本組成41.1爐膛與爐襯41.2加熱爐的冷卻系統(tǒng)71.3燃料的供應(yīng)系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)141.4燃燒裝置161.5余熱利用設(shè)備221.6常見的閥門252連續(xù)式加熱爐302.1推鋼式連續(xù)加熱爐302.2步進(jìn)式連續(xù)加熱爐372.3高效蓄熱式加熱爐423金屬的加熱工藝473.1加熱的目的及要求473.2加熱缺陷的預(yù)防與處理473.3加熱工藝524.連續(xù)加熱爐的操作與維護(hù)584.1爐子的干燥與烘爐584.2裝出爐操作624.3看火操作714.4燒鋼操作的優(yōu)化804.5爐況的分析判斷844.6煤氣的安全使用884.7汽化冷卻

2、系統(tǒng)操作924.8加熱爐的日常維護(hù)994.9加熱爐的檢修815加熱爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)845.1爐子的生產(chǎn)率845.2爐子熱平衡和燃料消耗量865.3加熱爐的節(jié)能876加熱爐的熱工儀表與自動(dòng)控制906.1測(cè)溫儀表906.2測(cè)壓儀表936.3流量測(cè)量?jī)x表956.4加熱爐的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制961加熱爐的基本組成加熱爐是一個(gè)復(fù)雜的熱工設(shè)備，它由以下幾個(gè)基本部分構(gòu)成：爐膛與爐襯、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、裝出料設(shè)備、檢測(cè)及調(diào)節(jié)裝置、電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。1.1爐膛與爐襯爐膛是由爐墻、爐頂和爐底圍成的空間，是對(duì)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

3、熱爐的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)條件。在加熱爐的運(yùn)行過(guò)程中，不僅要求爐襯能夠在高溫和荷載條件下保持足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，要求爐襯能夠耐受爐氣的沖刷和爐渣的侵蝕，而且要求有足夠的絕熱保溫和氣密性能。為此，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。其中耐火層直接承受爐膛內(nèi)的高溫氣流沖刷和爐渣侵蝕，通常采用各種耐火材料經(jīng)砌筑、搗打或澆注而成；保溫層通常采用各種多孔的保溫材料經(jīng)砌筑、敷設(shè)、充填或粘貼形成，其功能在于最大限度地減少爐襯的散熱損失，改善現(xiàn)場(chǎng)操作條件；防護(hù)層通常采用建筑磚或鋼板，其功能在于保持爐襯的氣密性，保護(hù)多孔保溫材料形成的保溫層免于損壞。鋼結(jié)構(gòu)是位于爐襯最外層的由各種鋼材拼焊、

4、裝配成的承載框架，其功能在于承擔(dān)爐襯、燃燒設(shè)施、檢測(cè)儀器、爐門、爐前管道以及檢修、操作人員所形成的載荷，提供有關(guān)設(shè)施的安裝框架。1.1.1爐墻爐墻分為側(cè)墻和端墻，沿爐子長(zhǎng)度方向上的爐墻稱為側(cè)墻，爐子兩端的爐墻稱為端墻。爐墻通常用標(biāo)準(zhǔn)直型磚平砌而成，爐門的拱頂和爐頂拱腳處用異型磚砌筑。側(cè)墻的厚度通常為1.5~2倍磚長(zhǎng)。端墻的厚度根據(jù)燒嘴、孔道的尺寸而定，一般為2~3倍磚長(zhǎng)。整體搗打、澆注的爐墻尺寸則可以根據(jù)需要隨意確定。大多數(shù)加熱爐的爐墻由耐火磚的內(nèi)襯和絕熱磚層組成。為了使?fàn)t子具有一定的強(qiáng)度和良好的氣密性，爐墻外面還包有4~10mm厚的鋼板外殼或者砌有建筑磚層作爐墻的防護(hù)層。爐墻上

5、設(shè)有爐門、窺視孔、燒嘴孔、測(cè)溫孔等孔洞。為了防止砌磚受損，爐墻應(yīng)盡可能避免直接承受附加載荷。所以，爐門、冷卻水管等構(gòu)件通常都直接安裝在鋼結(jié)構(gòu)上。承受高溫的爐墻當(dāng)高度或長(zhǎng)度較大時(shí)，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。當(dāng)爐墻不太高時(shí)，一般用232~464mm黏土磚和232~116mm絕熱磚的雙層結(jié)構(gòu)。爐墻較高時(shí)，爐底水管以下的增加厚度116mm。1.1.2爐頂加熱爐的爐頂按其結(jié)構(gòu)分為兩種：即拱頂和吊頂。拱頂用楔形磚砌成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，砌筑方便，不需要復(fù)雜的金屬結(jié)構(gòu)。如果采用預(yù)制好的拱頂，更換時(shí)就更方便。拱頂?shù)娜秉c(diǎn)是由于拱頂本身的重量產(chǎn)生側(cè)壓力，當(dāng)加熱

6、膨脹后側(cè)壓力就更大。因此，當(dāng)爐子的跨度和拱頂重量太大時(shí)，容易造成爐子的變形，甚至?xí)构绊斕Ｋ?，拱頂一般用于跨度小?.5~4m的中小型爐子上，爐子的拱頂中心角一般為60°。拱頂結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。拱頂?shù)闹饕獏?shù)是：內(nèi)弧半徑（R），拱頂跨度即爐子寬度（B），拱頂中心角（a），弓形高度（h）。圖1-1拱頂結(jié)構(gòu)a－拱頂受力情況；b－環(huán)砌拱頂；c－錯(cuò)砌拱頂bac拱頂?shù)暮穸扰c爐子的跨度有關(guān)，為了保證拱頂具有足夠的強(qiáng)度，爐子的跨度較大時(shí)，爐頂?shù)暮穸葎t應(yīng)相應(yīng)適當(dāng)加大。當(dāng)拱頂跨度在3.5m以下時(shí)，拱頂?shù)哪突鸫u層為230~250mm，絕熱層為65~150mm。當(dāng)拱頂跨度在3.5m以上時(shí)，耐火

7、磚層為230~300mm，絕熱層為120~200mm。拱的兩端支撐在特制的拱角磚上，拱的其他部位用楔形磚砌筑。拱頂可以用耐火磚砌筑，也可用耐火混凝土預(yù)制塊。爐溫為1250~1300℃以上的高溫爐的拱頂采用硅磚或高鋁磚，但硅磚僅適合于連續(xù)運(yùn)行的爐子。耐火磚上面可用硅藻土磚絕熱，也可用礦渣棉等散料作絕熱層。拱頂砌磚在爐長(zhǎng)方向上應(yīng)設(shè)置弓形的膨脹縫，若用黏土磚砌筑則每米應(yīng)設(shè)膨脹縫5~6mm，用硅磚砌筑則每米應(yīng)設(shè)膨脹縫10~12mm，用鎂磚砌筑則每米應(yīng)設(shè)膨脹縫8~10mm。圖1-2吊頂結(jié)構(gòu)