中职《原料加热操作》拓展阅读.docx

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1、加热炉的分类加热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。在锻造和轧制生产中，钢坯一般在完全燃烧火焰的氧化气氛中加热。采用不完全燃烧的还原性火焰（即“自身保护气氛”）来直接加热金属，可以达到无氧化或少氧化的目的。这种加热方式称为明火式或敞焰式无氧化加热，成功地应用于转底式加热炉和室式加热炉。连续加热炉连续加热炉包括推钢式加热炉、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。主要特点是：料坯在炉内依轧

2、制的节奏连续运动，炉气在炉内也连续流动；一般情况，在炉料的断面尺寸、品种和产量不变的情况下，炉子各部分的温度和炉中金属料的温度基本上不随时间变化而仅沿炉子长度变化。推钢式连续加热炉靠推钢机完成炉内运料任务的连续加热炉。料坯在炉底或在用水冷管支撑的滑轨上滑动，在后一种情况下可对料坯实行上下两面加热。炉底水管通常用隔热材料包覆，以减少热损失。为减小水冷滑轨造成的料坯下部的“黑印”，支撑在由耐火材料砌筑的基墙上，这种炉子叫“无水冷炉工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

3、，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隙,因而使炉的长度不受这些因素的限制。中国1979年投产的步进梁式炉长为32.5米，生产能力为每小时270吨。转底式加热炉炉身固定，炉底转动，放置在炉底上的料坯随炉底转动由进料口移送到出料口。根据炉底的形状，转底式加热炉可分为环形炉和盘形炉两种，冶金厂轧钢车间多用环形炉。图是一座生产能力为每小时75

4、吨的转底环形加热炉剖面图。这种炉子适于加热不能用推钢和步进方式运送的物料，如圆坯、车轮和轮箍坯、模锻前的异形坯以及品种多和长短不一的料坯等。缺点是炉底面积利用率低，炉底单位面积产量通常约为350-400公斤/（米2时）。分室式快速加热炉由若干个摆在一条线上的加热室所组成。加热室和加热室之间设间室，传送料坯的辑子设在间室内，料坯单根（或双根）地通过各加热室和间室而被加热。每个加热室与相邻的间室构成一个“炉节”，所以又称节式炉。这种加热炉能快速加热，氧化和脱碳少，适用于加热圆形料坯和钢管。与行星轧机相配合，可用来加热连铸板坯；也可对某些钢材进行局部加热。缺点是单位炉长的生产能力低，炉子热效率较低。

5、室式加热炉用于金属坯或锭锻压前的加热。物料加热时不移动；炉内不分段，要求各处炉温均匀，对于大钢锭加热采用周期性的温度制度（即炉温按时间分为预热期、加热期、均热期等）。室式加热炉有两种：固定炉底室式炉和车底式炉。固定炉底室式炉炉底面积一般110米2。装出料多靠人工或简单机械；加热较大工件的室式炉，也有用专门装出料机的。燃料为煤、重油或煤气。有的炉在炉墙上开一缝隙,料坯由缝隙送入炉内加热,叫“缝式炉”，常用于小件加热或长料坯的端头或局部加热。这类炉的炉底单位面积产量通常为300400公斤/（米2时），单位热耗每吨钢约为（1.015）106千卡。车底式炉用于重量为十几吨至几百吨的大钢锭在锻压前的加热

6、，炉型为室式或隧道式。加热物件放置在台车上，炉外进行装卸料，由车间吊车或其他牵引装置把台车拽入或拖出炉膛，大钢锭加热要求炉温分布均匀，所以车底式炉常采用分散供热和分散排烟（烧嘴和烟道口分散地布置在炉子侧墙上）。按通风方式分类分为自然通风加热炉：利用烟囱的抽力吸入燃烧空气，并将烟气排出的加热炉。强制通风加热炉：燃料气燃烧所需要的空气是用鼓风机送入，而烟气则通过引风机（或烟囱抽力）排出的加热炉。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。加热炉操作规程一、加热炉启动：1、点火前的准备工作穿戴好劳保用品，带棉纱、活动扳手以备用。检查供气管道各部连接点，保证各部螺丝紧固齐全，各闸门开

7、关灵活，供气阀门应处于开启状态。液位计应清洁、完整、清晰。安全阀必须在有效期内，完好灵敏，整定压力为O1MPa检查压力表，保证在有效期内，显示灵敏准确。2点炉:检查加热炉水位,液位计上显示液位在40至70之间（加热炉的1/2至2/3处），若水位不足，给炉子上水，同时冲洗液位计。检查调压阀，保证供气管线的压力在合适的范围内（1千帕左右）。合上温控箱的电源开关，并按下燃烧器启动按钮。注意观察燃烧器控制面板上指示灯的变化情况，若燃烧器处于报警状态，则需检查燃气的供给情况。观察火焰的变化情况，同时根据需要调节温控仪的上下限温度，上限定为80,下限定为70。二、加热炉的运行：1、正常运行过程中炉膛内均匀

8、连续的轰轰声。声音异常变化时，应察看天然气供气情况，并调节燃烧器设定温度，检查程控器和伺服电机的运行情况。2、保持供气稳定，防止气量忽多忽少，引起炉膛内燃剧烈变化，保持控制面板上水温显示在80以上。3、液位计应保持清洁，明亮，无油污，无水锈。三、停炉1、停炉时需按下燃烧器的停止按钮，并拉下温控箱的电源开关。2、按采暖循环泵操作规程，停止循环泵的运转。3、维持正常水位，使炉内压力逐渐下降。再经8-12小时，可适当放水一次，直到炉水冷却到70度以下时，便可放尽炉水。加热炉的技术指标1、加热炉热负荷。即每台加热炉单位时间内向管内介质传递热量的能力，表示加热炉的生产能力大小。2、炉膛温度。俗名火墙温度

9、，指的是烟气离开辐射室进入对流室时的温度。这个温度越高，则辐射炉管传热量越大,进入对流室的热量也越大,但若温度过高，容易烧坏炉管及中间管架。3、炉膛热强度。即单位时间内、单位体积炉膛内燃料燃烧的总发热量Wm2o炉膛尺寸一定后，多烧燃料必然提高炉膛热强度，相应地炉膛温度也会提高，炉子内炉管受热量也就增多，般管式加热炉的炉膛热强度为8.1411.63Wm3(710kca1m3h)04、炉管表面热度。炉管单位表面积、单位时间内所传递的热量称为炉管的表面热强度。炉管表面热强度越高，在一定热负荷所需的炉管就越少，炉子可减少，投资降低，但提高有一个限度。5、炉子热效率。加热炉负荷占燃料燃烧时放出总热量的百

10、分比数称为炉子热效率。热效率越高，燃料越节省。它表示了炉子是否先进。6、管内流速。流速越小，传热系数越小，介质在炉内的的停留时间越长，管内介质越易结焦，炉管越容易损坏,但流速过高又增大管内压力降,增加动力消耗，因此管内流速要适宜。加热炉节能途径1、加热炉防腐加热炉防腐蚀主要是采用防护涂层和牺牲阳极阴极保护方法对加热炉烟火管进行联合保护。由于一般涂层材料不耐高温。因此，耐高温防腐材料的应用是解决加热炉腐蚀的最好途径。2、加热炉防垢加强生产维护，定期清垢目前，加热炉的工作介质多为含油污水，矿化度比较高，极易结垢，影响加热炉效率，所以应定期对加热炉进行除垢。由以往试验结论得知，大庆油田平均每年因加热

11、炉结垢而无效损耗掉约0.09-0.63亿元天然气费用，带来了大量的燃料成本浪费。另外，严重的污垢沉积，会使加热炉热性能下降，影响生产。同时，由于加热炉内污垢的导热不良，致使金属壁面温度升高，降低了钢材的强度，常常发生爆炉等事故。使用可抽式加热炉油田注聚以后，采出液的粘度增加，加快了烟火管的结焦进程和破损速度。可抽式加热炉是目前能彻底清垢、保持加热炉高效率，清垢费用低的产品。它的主要特点是改变了以往炉内清垢不彻底的弊端，可将烟火管抽出炉体进行清垢。可抽式加热炉技术既可应用于新建加热炉项目，又可应用于加热炉改造项目，应用此项技术，将为老式加热炉节能降耗提供强有力的技术支持。3、提高加热炉炉效减少热

12、损失有效途径是改善加热炉燃烧技术、减少排烟损失、加强保温节能等，使加热炉在最好的工况下运行。采用真空加热炉真空加热炉采用真空相变换热技术，充分利用汽、液相变潜热的热通过加强热媒换热能力，达到很高的换热效率。其换热过程首先是利用真空控制阀把加热炉顶部空间抽成真空，燃烧器将燃料充分燃烧，通过火管、烟管壁面将热量传递给炉壳内的中间介质“水”，水受热在低于标准大气压下沸腾产生蒸气，蒸气与低温的盘管壁换热，冷凝成水，将热量传递给盘管真空加热炉内部结构换热器内流动的工质。凝结后的水继续被加热汽化，如此循环往复，实现加热炉的换热。由于原油不与烟火管直接接触，因而安全性较高。同时，真空加热炉比火筒炉提高了3%

13、的炉效，节约了耗气量，节省了运行费用。加热炉技术指标1、加热炉热负荷。即每台加热炉单位时间内向管内介质传递热量的能力，表示加热炉的生产能力大小。2、炉膛温度。俗名火墙温度，指的是烟气离开辐射室进入对流室时的温度。这个温度越高，则辐射炉管传热量越大,进入对流室的热量也越大,但若温度过高，容易烧坏炉管及中间管架。3、炉膛热强度。即单位时间内、单位体积炉膛内燃料燃烧的总发热量Wm2o炉膛尺寸一定后，多烧燃料必然提高炉膛热强度，相应地炉膛温度也会提高，炉子内炉管受热量也就增多，般管式加热炉的炉膛热强度为8.14-11.63Wm3(710kca1m3h)04、炉管表面热度。炉管单位表面积、单位时间内所传

14、递的热量称为炉管的表面热强度。炉管表面热强度越高，在一定热负荷所需的炉管就越少，炉子可减少，投资降低，但提高有一个限度。5、炉子热效率。加热炉负荷占燃料燃烧时放出总热量的百分比数称为炉子热效率。热效率越高，燃料越节省。它表示了炉子是否先进。6、管内流速。流速越小，传热系数越小，介质在炉内的的停留时间越长，管内介质越易结焦，炉管越容易损坏,但流速过高又增大管内压力降,增加动力消耗，因此管内流速要适宜。步进式加热炉发展方向由于步进式加热炉有着推钢式加热炉无法比拟的优点，诸如，不拱钢，不粘钢，氧化烧损小，脱碳少，加热时间短，加热操作灵活，易于和轧制节奏相匹配，加热过程中不划伤，炉子长度不受限制（从理

15、论上讲）自动化程度高，易于采用计算机控制等优点。因此尽管步进炉一次投资费用高，但是，自从1967年4月由美国米德兰公司设计的二面供热的步进梁式炉首先在美国格兰那特城钢铁公司问世以来，接着同年5月由日本中外炉公司为名古屋钢铁厂设计的世界上第二座步进梁式炉又相继投产，以后步进式加热炉在世界上获得了长足的发展。尤其近io多年来，随着轧钢技术向着连续化、大型化、自动化、多品种、高精度的发展，步进式加热炉为适应工艺的要求，也朝着大型化、多功能、优质、高产、低消耗无公害和操作自动化的方向迈进。大型化目前，步进式加热炉的发展最显著的一个特点就是为了适应轧机小时产量的提高向着大型化方向发展。多功能现代化的步进式加热炉除了高产、低耗以外，要求它的适应性强、功能多，是目前步进式炉发展的又一大特点，也就是说，作为一个为轧机服务的热设备，它不仅能适应各种坯料，如厚板坯、薄板坯、热装坯、冷装坯、冷热混装坯的加热要求，并根据它们的不同出炉温度采用不同的加热方法；同时还应适应轧制节奏和待轧的要求，也就是说，它还具有适应连续出钢和间断出钢的能力，具有和连铸机匹配的能力，除此之外,还能满足一些特殊钢种对加热的要求，如对脱碳、温差、氧化烧损的要求等。二段分离步进梁为了使炉子能达到适应性强，具有多功能二段分离步进式炉有了进一步的发展。二段步进炉就是在炉子长度向上，炉子步进梁（底）分