步进梁式加热炉设计说明书.doc

内蒙古科技大学课程设计说明书 1 目目 录录 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 内蒙古科技大学课程设计说明书 2 第一章第一章 概述概述 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。 内蒙古科技大学课程设计说明书 3 第二章第二章 设计原始资料设计原始资料 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 200mm200mm12000mm。 2.3 燃烧原料成分： 燃烧原料为高炉煤气，热值 3 910 g DW Q千卡/ 表米 3 890 y DW Q千卡/ 表米 表表 1.11.1 高炉煤气成分高炉煤气成分 高炉煤气含量（%） 组份 干成分（钢铁工业炉设计 121 页）转化为湿成分（燃烧学） 3 890 y DW Q千卡/ 表米 27.226.6 2H2.52.4 4CH 0.30.3 2 CO 12.312.0 2N57.756.4 2H O 2.32.3 内蒙古科技大学课程设计说明书 4 第三章第三章 不锈钢步进梁式加热炉的计算不锈钢步进梁式加热炉的计算 钢坯规格为 20020012000，单重为 3740kg，空气预热温度mmmmmm 550，高炉煤气温度：室温（20） ，燃料低位发热量：8904.18 ,钢坯种 /kJ kg 类：300 不锈钢，钢坯中心距取 320 ，加热终了时钢坯断面温度差 10。采用上、 mm 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)/100HCOCHL (0.5 2.40.5 26.62 0.3)/100 0.731 33 / mm （2）用调焰烧嘴，取过量空气系数: =1.05 （3） 实际供给空气量： =0nLL1.05 0.7310.768 33 / mm （4） 烟气中生成量：2CO 24 2 () 0.01COCOCHVco (26.60.3 12.0) 0.01 0.389 33 / mm （5） 烟气中生成量：2N 22 (79) 0.01 n NN VL (56.479 0.768) 0.011.171 33 / mm （6）烟气中生成量：2H O 42 2 2 (20.128) 0.01CHHH On H O L V (2 0.32.42.30.0128 0.768) 0.01 33 / 0.053mm 内蒙古科技大学课程设计说明书 5 （7） 烟气中生成量：2O =200.2067 (1)OVL0.2067 (1.05 1) 0.731 33 / 0.008mm （8） 烟气生成量： 2222nCOONH OVVVVV 0.3890.008 1.171 0.053 33 / 1.621mm 燃烧产物成分： 2 2 0.389 100%100%24% 1.621 CO CO n V V = 2 2 0.053 100%100%3.3% 1.621 H O H O n V V = 2 2 1.171 100%100%72.2% 1.621 N N n V V = 2 2 0.008 100%100%0.5% 1.162 O O n V V = 燃烧产物密度计算： 222244182832 22.4 COH ONO 气= 44 24 18 3.328 72.232 0.5 22.4 100 气= 3 m =1. 408kg/ （9） 燃烧理论温度： ， nt QQQ t V C 低空燃分 理 Q = , 3 /Q m 低用=890 4. 18KJ Q空空空n=CLt 33 0.768/nL mm （查 550时， ）经过计算 ； 33 / mm 空C=1. 379 3 /Q m 空=582. 43KJ 燃烧产物在理论温度下的平均热熔， tC 3 )/( oc kJmtC=1. 578 , 33 / mm nV=1. 621 (先估取理论温度，查处理论温度下的平均热 0 890 4.18582.43 1684.5 1.621 1.578 tc 理= 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 可得到的数值。t理 经查表得燃烧温度大约为 1684.5。燃烧计算数据见表 3.1 内蒙古科技大学课程设计说明书 6 表表 3.13.1 表空气量及燃烧生成量计算数据表空气量及燃烧生成量计算数据 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)/100HCOCHL 33 0.731/ mm 过量空气系数 1.05 实际供给空气量0nLL 33 0.768/ mm 烟气生成量2222nCOONH OVVVVV 33 / 1.621mm 烟气中生成量2CO 24 2 () 0.01COCOCHVco 0.389 33 / mm 烟气中生成量2N 22 (79) 0.01 n NN VL 33 1.171/ mm 烟气中生成量2H O 42 2 2 (20.128) 0.01CHHH On H O L V 33 / 0.053mm 烟气中生成量2O 200.2067 (1)OVL 33 / 0.008mm 图 3-1 查理论燃烧温度的 i-t 图 内蒙古科技大学课程设计说明书 7 理论燃烧温度 nt QQQ t V C 低空燃分 理 Q = 0 1684.5 c 3.2 炉内各段综合辐射系数 炉子宽度 B:单排放料：2 0.25120.512.5BLm （L 取钢坯的长度） （1）炉膛内表面积： 预热段： 2()yyyFHB L2(1.8 12.5)28.6yyLL 2 m 加热段： 2()jjjFHB L2(2.2 12.5)29.4jLjL 2 m 均热段：2()jrjrjrFHB L2(1.5 12.5)28Ljr jr L 2 m （2）气层的有效厚度： 预热段： 3.6 yy y y H BL S F 1.8 12.5 3.62.83 28.6 y y L m L 加热段: 3.6 jj j j HBL S F 2.2 12.5 3.63.37 29.4 j j L m L 均热段: 3.6 jrjr jr jr H BL S F 1.5 12.5 3.62.41 28 jr jr L m L （3）炉气黑度: 2 020H co 预热段: = 2COyPS0.24 2.830.680m atm = 2H OyPS0.033 2.830.093m atm 加热段: = 2COjPS0.24 3.370.808m atm =2H OjPS0.033 3.370.111m atm 均热段: = 2COjrPS0.24 2.410.579m atm = 2H OjrPS0.033 2.410.080m atm 查钢铁厂工业炉设计参考资料（上册）图 763 得： 预热段温度 800，查得：0.18，0.12，1.03，2CO2H O 00.18 1.03 0.120.3036 预热段温度 1280, 查得：0.160.08，1.03， 2CO2H O 内蒙古科技大学课程设计说明书 8 00.16 1.03 0.080.2424 加热段温度 1280,查得0.175 0.09 1.032CO2H O 00.175 1.03 0.090.2677 加热段温度 1330, 查得：0.178 0.09 1.032CO2H O 00.178 1.03 0.090.2707 均热段温度 1330, 查得：0.148 0.06 1.032CO2H O 00.148 1.03 0.060.2098 均热段温度 1270, 查得：0.145，0.065，1.03，2CO2H O 00.145 1.03 0.0650.2120 （4） 、钢坯面积: 2(2 12 0.2)15 0.32 L FL 2 m （5） 、钢坯遮住炉底面积: 0.2 127.5 0.32 L L 2 m （6） 砌体对钢坯的角系数: 预热段: 12 2 12 15 0.841 152.83 F FF 加热段: 12 2 12 15 0.817 153.37 F FF 均热段: 12 2 12 15 0.862 152.41 F FF 综合辐射系数：取钢坯黑度 0.8 预热段温度 800， 012 012 011201 4.88 (1) y y yy C 4.88 0.3036 0.8 1.33 0.30360.841(1 0.3036) 预热段温度 1280, 022 012 021202 4.88 (1) y y yy C 4.88 0.2424 0.8 1.08 0.24240.841(1 0.2424) 加热段温度 1280, 012 012 011201 4.88 (1) j j jj C 4.88 0.2677 0.8 1.21 0.26770.817(1 0.2677) 内蒙古科技大学课程设计说明书 9 加热段温度 1330, 012 012 011201 4.88 (1) j j jj C 4.88 0.2707 0.8 1.22 0.27070.817(1 0.2707) 均热段温度 1330, 022 012 021202 4.88 (1) jr jr jrjr C 4.88 0.2098 0.8 0.93 0.20980.862(1 0.2098) 均热段温度 1270, 022 012 021202 4.88 (1) jr jr jrjr C 4.88 0.2120 0.8 0.93 0.21200.861(1 0.2120) 预热段与加热段交界处取平均值: 012012012 1 () 2 yjCCC 1 (1.08 1.21)1.15 2 加热段与均热段交界处取平均值: 012012012 1 () 2 jjrCCC 1 (1.220.92)1.07 2 炉内各段综合辐射系数计算数据见表炉内各段综合辐射系数计算数据见表 3.23.2 表表 3.23.2 炉内综合辐射系数计算炉内综合辐射系数计算 计算项目名称计算公式及参考资料计算结果 预热段 2()yyyFHB L28.6yL 加热段 2()jjjFHB L29.4jL 炉膛内表面积 均热段 2()jrjrjrFHB L28jrL 预热段 3.6 yy y y H BL S F 2.83 加热段 3.6 jj j j HBL S F 3.37 气层的有效厚度 均热段 3.6 jrjr jr jr H BL S F 2.41 内蒙古科技大学课程设计说明书 10 续表 3.2 2COyPS 0.680 预热段 2H OyPS 0.093 2COjPS 0.808 加热段 2H OjPS 0.111 2COjrPS 0.579 均热段 2H OjrPS 0.080 预热段温度 800 2201yCOH O 0.3036 预热段温度 1280 2202yCOH O 0.2424 加热段温度 1280 2201jCOH O 0.2677 加热段温度 1330 2202jCOH O 0.2707 均热段温度 1330 2201jrCOH O 0.2098 炉 气 黑 度 均热段温度 1270 2202jrCOH O 0.2120 钢坯面积 2(2 12 0.2) 0.32 L F 15L 钢坯遮住炉底面积0.2 12 0.32 L 7.5L 预热段 2 12 2y F FF 0.841 加热段 2 12 2j F FF 0.817 砌 体 对 钢 坯 的 角 系 数 均热段 2 12 2jr F FF 0.862 钢坯黑度参考加热炉153 页 0.8 预热段温度 800 012 012 011201 4.88 (1) y y yy C 1.33 预热段温度 1280 022 012 021202 4.88 (1) y y yy C 1.08 加热段温度 1280 012 012 011201 4.88 (1) j j jj C 1.21 内蒙古科技大学课程设计说明书 11 续表 3.2 加热段温度 1330 012 012 011201 4.88 (1) j j jj C 1.22 均热段温度 1330 022 012 021202 4.88 (1) jr jr jrjr C 0.92 均热段温度 1270 022 012 021202 4.88 (1) jr jr jrjr C 0.93 预热段与加热段交界处取 平均值 012012012 1 () 2 yjCCC 1.15 加热段与均热段交界处取 平均值 012012012 1 () 2 jjrCCC 1.07 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=400 2 /kgh m （3） 加热面积：xi G f P 200 1000 500 400 2 m （4）有效长度： xi xi f l B 500 39.1 12.8 m （5） 炉长： 0.1xixiLll39.1 39.1 0.143.01m 取炉长43L m （6）每小时加热的钢坯数：钢坯单重 3740 ，kg =120000/3740=32.1 根1/n 额定产量单重 （7） 、炉内放置的钢坯数：取钢坯中心距为 320，mm 根43000/320=134.4 （8） 钢坯加热时间： 21/134.4/32.14.19tnnh （9） 圆坯计算直径：0.2 0.2/=0.1129rm （10）加热段的计算： 加热段终了钢坯的平均温度，取温差 20 = 1330-20 0.5 =1320 z jp t 参考钢铁厂工业炉设计参考资料(上) 内蒙古科技大学课程设计说明书 12 此温度下钢坯的热焓 导热系数 811.3 z ji kj kg108.3 z j 2 kjh m 加热段终了进入钢坯的热流为： / 2 z zz jj j rq t 2 108.3 20/0.112938362 2 kjh m 加热段终了炉气温度： 4 4 012 273 100273 100 z z jj z jq j q t t C 4 4 383621330273 1002731374 1.22 4.187100 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: 44 012 273273 100100 zz kzyqy jy tt qq C 44 1280273700273 1.154.187 100100 =236926 2 )(kjhm 此时钢坯内的温度差为: / 2 z kzk jyj yr q tt 236926 0.1129/(2 21.2 4.187) =150.7 此时钢坯的平均温度: 1 680 2 kk jpjtt 1 700150.7624.65 2 参考钢铁厂工业炉设计参考资料(上) 此温度下钢坯的热焓=355.1 导热系数 （） k ji kj kg=88.76 k j 2 kjh m 加热段内钢坯的热量焓增加量： =811.3-355.1=456.2 zk jjjiii kj kg 加热段内的平均热流： （） 2.31 kz jj ipk j z j qq q q g q 23692638362 108390 236926 2.31 lg 38362 2 kjh m 钢坯在加热段内的时间：/ 2 jj jp rgq ti 456.2 0.1129 7791.7/(2 108390) 1.85h 加热段的长度： j j t LL t 1.85 4319 4.19 m （12） 均热段的计算： 取温差 10，均热段终了时钢坯平均温度： =1245 1 125010 2 z jrpt 参考钢铁厂工业炉设计参考资料(上) 此温度下钢坯的热焓=808.2 导热系数=107.2（） z ji kj kg z j 2 kjh m 内蒙古科技大学课程设计说明书 13 均热段终了进入钢坯表面的热流: / 2 z zz jrjr jr rq t 2 107.2 10/0.112918988 2 )(kjhm 均热段终了的炉气温度: 4 4 012 273 100273 100 z z jrjr z jrq jr q t t C 4 4 189881250273 100273 0.93 4.187100 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: 44 012 273273 100100 zz kzjqj jrj tt qq C 44 13302731220273 1.074.187 100100 73215 2 kjm 此时钢坯内的温度差为: /2 z kzk jrjjr jr q tt 73215 0.1129/(2 105.9)39 此时钢坯的平均温度： 1 1220 2 kk jrpjrtt 1 1220135.71200.5 2 参考钢铁厂工业炉设计参考资料(上) 此温度下钢坯的热焓=732.7 导热系数=105.9（） k ji kj kg jr k 2 kjh m 均热段内钢坯的热量焓增加量： 808.2-732.7=75.5 zk jrjrjriii kj kg 均热段内的平均热流为： 2.31 kz jrjr jrpk jr z jr qq q q g q 73215 18988 40225.4 73215 2.31 18988 g 2 )(kjhm 钢坯在均热段的加热时间：/ 2 jrjr jrp rgq ti 75.5 0.1129 7791.7/(2 40225.4) 0.83h 均热段的长度： jr jr t LL t 0.83 438.5 4.19 m （13） 预热段的计算： 内蒙古科技大学课程设计说明书 14 预热段内钢坯的热焓增量： zk y yy i ii 450.3 8.37=441.9kj kg 预热段的长度： yjjrLLLL43 198.515.5m 钢坯在预热段的时间：4.19 1.850.851.49yjjrtttt h 预热段内的平均热流：/ 2yy yp i grtq 441.9 0.1129 7791.7/(2 1.49) 130447 2 )(kjhm 预热段开始处的热流为： 2 / kz yypy qqq 2 / 236926=71822 130447 2 )(kjhm 装料门口处炉气温度： 4 4 012 273 100273 100 k k yy z yq y q t t C 4 4 7182220273 100273712.8 1.83 4.187100 oC 其中 1.83 为装料门口炉气黑度，据前面公式计算而得。 炉高度的确定： 钢坯出炉的表面温度=1250 t 终 表 钢坯入炉的表面温度 =20 t 始 表 经过预热段以后钢坯的表面温度 =650 t表 进入均热段时钢坯的表面温度 =1300 t表 烟气出炉温度 =850 t气 烟气进预热段温度 =1400 t气 烟气在加热段中的最高温度 =1450 t气 烟气在均热段中的平均温度 = 1275 t 均 气 预热段高度： 1(0.05 ) yq HAB t(0.50.05 12.5) 14001575mm H=H1+ =1575+200=1775 取 1800 其中系数 A 取 0.5 ，mmmm =200 mm 加热段高度：=1921.252(0.05 ) yq HABt(0.700.05 12.5) 1450mm 内蒙古科技大学课程设计说明书 15 H=H1+ =1921.25+200=2121.25 取 2200 mmmm 其中系数 A 取 0.70，=200 mm 均热段高度：=1434.3753(0.05 )tyqHAB(0.500.05 12.5) 1275mm H=H1+ =1434.375+200=1634.375 取 1600 mmmm 其中系数 A 取 0.50 ，=200 mm 炉子尺寸的确定计算数据见表 3.3。 表表 3.33.3 炉子尺寸计算表炉子尺寸计算表 计算项目名称计算公式及参考资料计算结果 最大生产率 G根据年产量选取 t/h 200 炉底强度 P参考加热炉表 5-1 400 加热面积 xi G f P 2 m 500 有效长度 xi xi f l B m 39.1 炉长 0.1xixiLllm 取 43 炉宽 B 钢坯长度+2Cm12.5 每小时加热的钢坯数1/n 额定产量单重 32.1 炉内放置的钢坯数2/nL钢坯中心距 134.4 钢坯加热时间 21/tnnh 4.19 圆坯计算直径 0.2 0.2/rm0.1129 加热段终了钢坯的温度， 取温差 20 1330- 0.5 20 oC 1320 钢坯热焓 z ji 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上）/kJ kg 811.3 导热系数 z j参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） 2 / o kJ mhC 108.3 加热段终了进入钢坯的 热流 / 2 z zz jj j rq t 2 /kJ mh 38362 加热段终了炉气温度 4 4 012 273 100273 100 z z jj z jq j q t t C oC 1374 预热段和加热段交界处 的热流(加热段开始温度 按 680计算) 44 012 273273 100100 zz kzyqy jy tt qq C 2 /kJ mh 236926 内蒙古科技大学课程设计说明书 16 续表 3.3 钢坯内的温度差 /2 z kzk jyj yr q tt oC 150.7 钢坯的平均温度 1 700 2 kk jpjtt oC 624.65 平均温度下的焓值 k ji 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） /kJ kg 355.1 此温度下导热系数 k jl 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） 2 / o kJ mhC 88.76 加热段内钢坯的热 量焓增加量 zk jjjiii /kJ kg 456.2 加热段内的平均热 流 2.31 kz jj ipk j z j qq q q g q 2 /kJ mh 108390 钢坯在加热段内的 时间 / 2 jj jp rgq ti 1.85 加热段的长度 j j t LL t m 19 均热段终了时钢坯 平均温度,取温差 10 1 125010 2 z jrpt oC 1245 钢坯热焓 z jri 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） /kJ kg 808.2 钢坯的导热系数 z jrl 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） 2 / o kJ mhC 107.2 均热段终了进入钢 坯的热流 / 2 z zz jrjr jr rq t 2 /kJ mh 18988 均热段终了炉气温 度 4 4 012 273 100273 100 z z jrjr z jrq jr q t t C oC 1283.4 加热段与均热段交 界处热流(均热段开 始温度按 1220计 算) 44 012 273273 100100 zz kzjqj jrj tt qq C 2 /kJ mh 73215 钢坯内的温度差 /2 z kzk jrjjr jr q tt oC 39 钢坯的平均温度 1 1220 2 kk jrpjrtt oC 1200.5 平均温度下焓值 k jri 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） /kJ kg 732.7 内蒙古科技大学课程设计说明书 17 续表 3.3 温度下导热系数 k jrl 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） 2 / o kJ mhC 105.9 均热段内钢坯的热 量焓增量 zk jrjrjriii /kJ kg 75.5 均热段内的平均热 流 2.31 kz jrjr jrpk jr z jr qq q q g q 2 /kJ mh 40225.4 钢坯在均热段的加 热时间 / 2 jrjr jrp rgq ti h 0.83 均热段的长度 jr jr t LL t m 8.5 预热段内钢坯的热 焓增量 zk y yy i ii /kJ kg 441.9 预热段炉长 yjjrLLLLm 15.5 钢坯在预热段的时 间 yjjrtttt h 1.49 预热段内的平均热 流 / 2yy pj i grtq 2 /kJ mh 130447 装料炉门口处的热 流 2 / kz yypy qqq 2 /kJ mh 71822 装料门口处炉气温 度 4 4 012 273 100273 100 k k yy z yq y q t t C oC 712.8 钢坯出炉的表面温 度t 终 表 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） oC 1250 钢坯入炉的表面温 度t 始 表 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） oC 20 经过预热段以后钢 坯的表面温度t 表 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） oC 650 进入均热段时钢坯 的表面温度t 表 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） oC 1300 烟气出炉温度t 气 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） 850 内蒙古科技大学课程设计说明书 18 oC 续表 3.3 烟气进预热段温度 t气 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） oC 1400 烟气在加热段中的 最高温度t 气 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） oC 1450 烟气在均热段中的 平均温度t 均 气 参考钢铁厂工业炉设计参考资料（上） oC 1275 预热段高度 1(0.05 )tyqHABmm 取 1800 加热段高度 2(0.05 )tyqHABmm 取 2200 均热段高度 3(0.05 )tyqHABmm 取 1600 3.4 热平衡计算 一、热量收入项 发生炉煤气低位发热量 3726.43 3 kJ Nm 空气预热器温度 550 煤气温度 20 燃料燃烧的化学热量： y DW Q3726.43 Bkj h B燃料消耗量 燃料的低位发热量 y DW Q 燃料带入的物理热量：= 24.18r rQBc t33Bkj h 燃料的平均比热和温度rrct、 预热用空气带入的物理热量 = 、304.18k kQBc t L4.180.319 550 1.05 0.731B804.2B/kJ h 燃烧用空气的平均比热和预热温度kckt 燃料燃烧时的过量空气系数 燃烧时所需的理论空气量0L 内蒙古科技大学课程设计说明书 19 =0.319，=550，=1.05 =0.731kckt0L 雾化用蒸汽带入的热量: 44.18iQBn 每千克燃料雾化用蒸汽 雾化用蒸汽热含量ni =04Q 钢氧化反应的化学热 =10157400 54.18 1370QGa4.187 1350 120000 1.5%kj h 炉子的产量 =140000 kg/h 炉子的烧损率 =1.5%GGaa 二、热量支出项 钢加热所需的热量 =161557000 21 1 4.18 ()GQ ii 4.18 200000 (195.32.05)kj h ，炉料装炉和出炉时的热焓 1i2i 出炉烟气带走的热量 =2201.7B 2 yy y BQ V C t 1.613 0.384 850 4.18Bkj h 、出炉烟气的比热和温度 yCyt 参考钢铁厂工业炉设计参考资料(上) 取 0.384yC 燃料化学不完全燃烧损失的热量 =94.4B 3 2880/100co y BQ V kj h 式子中 CO 为空气中 CO 的含量取 0.5%. 燃料机械不完全燃烧损失的热量 =111.79 4 (0.030.05) y DW QBQ 至 4 Q kj h 炉墙砌体散热损失 =21912715 5 4.18()nwK ttQ kj h 炉门和窥孔因辐射散热而损失的热量 =7197 6 Qkj h 炉门和窥孔处的炉温 F炉门和窥孔的面积lT 角度修正系数 小时内炉门和窥孔的开启时间 内蒙古科技大学课程设计说明书 20 炉门、窥孔、墙缝冒气散热损失 一般不做计算，包含在出炉烟气带走的热量中 =0 7 Q 炉子水冷构件吸热而损失的热量 绝热管 6 8 1 4.18 (0.0270.03) 10 FQ 至 未绝热管： 6 8 2 4.18 (0.20.14) 10 FQ 至 =25080000 8 Q kj h 其他热损失 = =55.9B% 9 y DW nQQ 1.5% 3726.43/100kj h 热收入=热支出 带 B 项=2099.84 232341g QQQQQQQ 198399512 1567845 QQQQQQQ 数值项kj h 1983995122099.8494483/BB 数值项带项 3 h m 热平衡计算数据见表热平衡计算数据见表 3.43.4。 表表 3.43.4 热平衡计算数据热平衡计算数据 计算项目名称计算公式及参考资料计算结果 发生炉煤气气 低位热量 已知 3726.43 空气预热器温 度 钢铁厂工业炉设计参考资料(上) 550 煤气温度钢铁厂工业炉设计参考资料(上) 20 燃料的化学热 量 1 y DW QBQ/kJ h 3726.43B 燃料带入的物 理热量 24.18r rQBc t/kJ h 33B 热量收入项 预热空气带入 的物理热量 304.18k kQBc t L/kJ h 804.2B 内蒙古科技大学课程设计说明书 21 雾化用蒸汽带 入的热量 44.18iQBn/kJ h 0 钢氧化反应的 化学热 54.18 1350QGa/kJ h 10157400 续表 3.4 加热钢需要热 量 21 1 4.18 ()GQ ii /kJ h 117900244 出炉烟气带走 的热量 2 yy y BQ V C t /kJ h 2201.7B 化学不完全燃 烧带走的热量 3 2880/100 y BCOQ V /kJ h 94.4B 机械不完全燃 烧带走的热量 4 (0.030.05) y DW QBQ 至/kJ h 111.79 炉墙砌体散热 损失 5 4.18()nwK ttQ /kJ h 21912715 炉门和窥孔辐 射散热 6 4.18 4.88(/100)lTFQ /kJ h 7197 炉门、窥孔、 墙缝冒气散热 一般不计算 =0 7 Q /kJ h 0 炉子水冷构件 吸热而损失的 热量 绝热管： 6 8 1 4.18 (0.0270.03) 10 FQ 至/kJ h 未绝热管： 6 8 2 4.18 (0.20.14) 10 FQ 至/kJ h 25080000 热 量 支 出 项 其他热损失