06连续加热炉.ppt

连续加热炉 1 连续加热炉的分类 按温度制度可分为 两段式 三段式和强化加热式 按被加热金属的形状可分为 加热方坯的 加热板坯的 加热圆管坯的 加热异型坯的 按所用燃料种类可分为 使用固体燃料的 使用重油的 使用气体燃料的 使用混合燃料的 按空气和煤气的预热方式可分为 换热式的 蓄热式的 不预热的 按出料方式可分为 端出料的和侧出料的 按物料在炉内运动的方式可分为 推钢式连续加热炉 步进式炉 辊底式炉 转底式护等 2 炉子工作是连续的 钢料的装入与取出是同时进行的 坯料由炉温较低的炉尾装入 在机械作用下向炉温较高的炉头移动 与炉膛内的热气体反向而行 当坯料被加热到工艺要求的温度时 便不断从炉内排出 在稳定工作情况下 炉气沿炉膛长度方向由炉头向炉尾流动 沿流动方向炉膛温度和炉气温度逐渐降低 但炉内各点温度基本不随时间变化 炉膛内的传热可近似当做稳定态传热 金属内的传热则属于不稳定态导热 连续加热炉的特点 3 装炉排钢规则 坯料装入连续式加热炉时 坯料在装料台上排钢要整齐规则 防止推钢时拱钢 为防止卡钢及卡炉墙 装炉时坯料与炉墙间距不得小于200 300mm 采用双排料加热时 坯料之间距离不应小于200mm 出炉又称出钢 坯料加热好了 便决定出钢 在端进端出的推钢式加热炉中 正常生产的情况下 原则上是炉尾推进一块料 炉头出炉一块料 4 1 推钢式加热炉 5 1 推钢式加热炉 6 1 推钢式加热炉 推钢式加热炉的缺点 钢料进炉后不能返回 只能向前运动炉膛不能过长 有效长度不超过40m 过长易粘钢和拱钢钢料下表面易出现划伤现象滑动过程中 氧化皮易脱落 氧化烧损量大只能加热方坯或板坯且平直度要好钢料间的紧密接触导致传热条件变差 7 烟道 炉尾 架空炉底 预热段 加热段 燃烧室 1 推钢式加热炉 1 1两段式连续加热炉 加热厚度小于100mm的薄料采用单面加热 一般情况采用双面加热 燃料分配 上加热30 50 下加热50 70 烧重油或煤气的炉子 在上下部端墙上安装烧嘴 有时侧墙也安装 8 入料 侧出料 上加热点 下加热点 均热段供热 炉尾 预热段 过渡 加热段 均热段 炉气850 950度 1 推钢式加热炉 1 2三段式连续加热炉 9 三段连续加热炉的供热分配 均热段 20 30 上加热点 20 40 下加热点 40 60 烧嘴能力的总和应为燃料消耗量的120 130 均热段 上加热段 下加热段 30 40 60 1 推钢式加热炉 10 三段式连续加热炉的温度制度 t炉1 预热段开始的炉气温度 一般为800 950 一般不超过1050 t炉2 预热段终了 加热段开始的炉气温度 一般为l000 1350 t炉3 加热段终了 均热段开始的炉气温度一般为1250 1300 t炉4 均热段末炉气的温度 一般按比钢坯出炉温度高50 100 控制 1 推钢式加热炉 11 炉尾烟道 上排烟 多数推送式连续加热炉炉尾烟道是垂直向下的 这是为了让烟气在预热段能紧贴钢坯的表面流过 有利于对流换热 由于炉气的惯性作用 炉气经常会从装料门喷出炉外 出现冒黑烟或冒火现象 造成炉尾操作条件恶劣 污染车间环境 并容易使炉后设备变形 措施 采取使炉尾部的炉顶上翘并展宽该处炉墙的办法 其目的是使气流速度降低 部分动压头转变为静压头 也使垂直烟道的截面加大 便于烟气顺利向下流动 减少烟气的外逸 但近来连续加热炉使用金属换热器和余热锅炉的逐渐多起来 这些附属设备配置在炉顶上面 便于操作和维护 因此一些炉子采用上排烟的方案 上排烟可以减少大量的地下工程 在地下水位高的地方更为有利 1 推钢式加热炉 12 上排烟 其换热器设置在炉子上方将空气预热到400 500度 1 推钢式加热炉 13 连续加热炉气流的组织 端部烧嘴供热的炉子主要依靠烧嘴角度组织炉内火焰 烧嘴下倾的角度大 则火焰直接冲向料坯的表面 容易使料坯的局部过热 如果烧嘴角度太小 火焰又向上飘 使对流热交换减弱 一般在烧煤气的炉子上 上部端烧嘴下倾角度为10 15度 下加热端烧嘴上倾角度8 15度 油烧嘴的倾角小一些 有些炉子的烧嘴甚至没有倾角 1 推钢式加热炉 14 连续加热炉的装料与出料 1 推钢式加热炉 端出料的优点 由炉尾推料机直接推送出料 不需要单独设出料机 侧出料需要有出料机如料坯较宽时 如板坯 只能用端出料 若用侧出料 出料门势必开得很大 料坯太长也不宜用侧出料 因为这时出料机椎杆的行程很大 占用车间面积太大轧制车间往往有几座加热炉 采用端出料方式 几个炉于可以共用一个辊道 占用车间面积小 操作也比较方便 端出料的缺点 出料门位置很低 一般均在炉子零压线以下 出料门宽度几乎等于炉宽 从这里吸人大量冷空气到炉内 冷空气密度大 贴近料表面对温度的影响大 并且增加金属的烧损 烧损量的增加又使实底炉上氧化铁皮增多 给操作带来困难 15 出料口采取的封闭措施 在出料口安装自动控制的炉门 出料时自动随推料机一同联动而开启 在均热段安装反向烧嘴 即在加热段与均热段间的端墙或侧墙上 安装向炉前倾斜的烧嘴 喷入煤气或重油形成不完全燃烧的火幕 一方面增加出料门附近的压力 一方面漏入的冷空气可以参加燃烧 加大炉头端烧嘴向下的倾角 压低均热段与加热段之间的炉顶 利用烧嘴的射流驱散料坯表面低温的气体 均热段气体进入加热段时的阻力加大 均热段内的炉压增加 减少冷风吸入 在出料口挂满可以自由摆动的窄钢带或钢链 可以减少冷空气的吸入 并对向外的辐射散热起屏蔽作用 日前只有加热小型料坯 或者加热质量要求较高的合金钢坯时 才采用侧出料方式 1 推钢式加热炉 16 粘钢 表面烧化了的钢容易粘结 严重的钢出炉后分不开 不能轧制 从而导致报废 因此表面烧化的钢出炉时应格外小心 一般情况下 产生粘钢的原因有 加热温度过高使钢坯表面熔化 而出炉时温度又较低 在一定的椎钢压力条件下 长时间高温加热 当加热温度达到或超过氧化铁皮的熔化温度 1300 1350 时 氧化铁皮开始熔化 并流人钢料与钢料之间的缝隙中 当钢料从加热段进入均热段时 由于温度降低 氧化铁皮凝固 便产生了粘钢 17 1 推钢式加热炉 已经发生粘钢的措施 如果粘的不多 应当采用快拉的方法把粘住的钢尽快拉开 如果粘钢严重 尤其是两个以上的钢坯之间发生粘钢 需用一定重量的撬棍在粘钢处进行多次冲击 方能撬开 切不可用关闭烧嘴或减少风量的方法降温 因为降低温度会使氧化铁皮凝固 反而使粘钢更为严重 一般情况下应当在处理完粘住的钢之后 再调整炉温 防止粘钢的措施防止表面烧化的措施 主要是控制加热温度不能过高 在高温下的时间不能过长 火焰不直接烧到钢上 18 1 推钢式加热炉 推钢机 推钢机是冶金轧钢行业 炉前进料的主要设备 推钢机主要用于炉前坯料 通过推钢机输出动力 逐步向炉内推移 进行加热处理 该设备分机械型和液压型二种 其主要特点是 结构简单 推力大 造价低 也可推进双排坯料 19 1 推钢式加热炉 推钢机的工艺要求 推钢机将钢坯不断地推入加热炉 使钢坯处于待轧状态 例如某厂加热炉设备 其加热炉宽9 128m 长30 856m 允许推入最大钢坯长9m 宽1 1m 厚20cm 推杆最大行程4 3m 推进速度0 1m s 返回速度0 23m s 两推杆具有左 右单动及联动工作方式 推钢机将钢坯一个接一个地推入加热炉中 这样加热炉中最多可有30块钢同时在炉中加热 因此在两推杆联动向炉内推钢时必须保持两推杆同步 确保钢坯水平进入加热炉 否则有一块钢推斜 累计倾斜后将造成整炉钢倾斜 甚至翻钢 刮炉造成整条轧线停产 20 1 推钢式加热炉 多点供热的连续加热炉 轧机产量增大多点供热五点式 均热段 加热段4个加热点 第一上加热 第二上加热 第一下加热 第二下加热 六点式 下均热供热点 21 1 推钢式加热炉 均热段上加热点 均热段下加热点 第二上加热点第一上加热点 第一下加热点 第二上加热点 金属换热器的上排烟 炉头 炉尾 22 1 推钢式加热炉 连续加热炉的基本尺寸 1 炉宽B间隔c 23 1 推钢式加热炉 根据炉子生产能力 钢坯尺寸 加热制度来制定 没有严格的计算公式 l为坯料的长度 2 炉长 24 1 推钢式加热炉 L全 L效 A侧出料 A 1 3m推送式 L全不超过40m 25 1 推钢式加热炉 各段的长度于加热时间计算得到 经验数据三段式 预热段长度 25 40 L效加热段长度 25 40 L效均热段长度 15 25 L效多段式 预热段很短 加热段较长50 70 L效 26 1 推钢式加热炉 3 炉子高度 经验数据 1 热工因素 炉子的设计要保证火焰能充满炉膛 烧煤 炉高应低一些 太高 火焰飘在上面 靠近料坯炉气温度较低 对传热很不利 太低 炉墙辐射面积减少 气层减薄 也对热交换不利 2 结构因素 炉膛高度要考虑到端墙有一定高度 以便安装烧嘴 27 1 推钢式加热炉 各段高度 加热段 燃料量最多 较大的加热空间 大型加热炉的H1 上加热 可达3m 甚至更高 用侧烧嘴高度可降低一些 H2 下加热 比H1低一些 太深吸入冷风多 预热段的高度 H3和H4对于中型炉子在1m左右 H4可稍大于H3 炉底水管的墙或支柱 炉底结渣 炉尾高度H5抬高 为减轻由于气流惯性大造成的装料门冒火现象 28 1 推钢式加热炉 均热段 比加热段低 因为这里供热量少 还要保证炉膛正压和炉气充满炉膛 炉顶压下高度h在700 800mm 越低越能保证正压 但必须至少比两倍料坯高200mm 全炉顶平焰烧嘴的炉子 炉膛要低得多 各段高度都一样 至料面仅1 1 5m 29 1 推钢式加热炉 加热圆形料坯的斜炉底 斜炉底 炉尾高 炉头低 坡度 10 料坯直径越大 坡度可小些可分段 各段坡度不同优点 省去推钢设备缺点 不易滚动 摩擦 粘结 加热不均匀 措施 侧门拨动高温段在低处 负压 吸空气 氧化滚动时 氧化皮脱落 烧损量3 5 应用 淘汰 小型轧管车间 30 1 推钢式加热炉 机械化炉底加热炉步进式加热炉转底式环形加热炉链式加热炉辊底式快速加热炉机械化炉底加热炉有哪些优点 1 取代繁重劳动 事故少2 生产能力大 炉长大3 加热质量好 易控制4 产品范围大5 自动化程度高 缺点 金属构件大 耐热钢 投资大 冷却水耗 电耗多 31 2 步进式加热炉 使用最广 发展最快 步进式加热炉物料的运动 步进梁 移动梁 炉底 固定梁 移动梁 可逆 退出炉外只升降 原地踏步 延长加热时间 传动机构 机械 偏心轮 曲臂杠杠液压 目前采用 32 2 步进式加热炉 步进式加热炉的结构 上加热上下加热双步进梁 结构 2 1上加热步进式加热炉移动梁 耐热金属固定炉底 耐火材料无水冷结构 热耗低应用 中小型料坯 33 2 步进式加热炉 2 1上加热步进式加热炉图 34 2 步进式加热炉 2 2上下加热的步进式加热炉 烧嘴 固定梁 钢坯钢坯 移动梁 水冷立管 固定梁 移动梁 35 2 步进式加热炉 大型热连轧中厚板坯 36 2 步进式加热炉 2 3双步进梁式加热炉 应用 厚板坯结构 无固定梁 2组独立的移动梁 37 2 步进式加热炉 步进梁的运行速度 上升 下降 接受钢料 中间减速水平进退时开始 停止 减速方法 变速油泵 改变供油量 梁的速度 38 2 步进式加热炉 梁的热膨胀 梁的上下两面温差大 线膨胀 大梁的弯曲 隆起措施 大梁分为若干段各段间留缝隙 39 2 步进式加热炉 步进式加热炉的优缺点 优点 可加热各种形状的料坯生产能力大炉子不受推送比的限制 不产生拱料 粘连灵活性大自动化缺点 造价高两面 炉底支持水管多 水耗量 热耗量高 40 2 步进式加热炉 41 3 转底环形加热炉 应用 加热圆钢坯 其他异型钢坯 工作过程 逆时针 夹钳 入料 出料 42 3 转底环形加热炉 1 组成2 烧嘴的安装沿半径方向安装大炉子与炉底中心线相切 小炉子与内环墙相切 转动的炉底 炉墙 炉顶 若干扇形组成 拱顶 吊顶 内环 炉宽大于4m 也设烧嘴外环 窄 设侧烧嘴 43 3 转底环形加热炉 结构 3 水冷梁支托的吊挂式隔墙三道隔墙加热段与预热段 减少加热段向预热段的热辐射均热段与出料口 出料口开启降温 均热段热气直接进入排烟道装料口与出料口 装料口吸入的冷风对出料口的热坯不利隔墙的间隔高度 140mm 44 3 转底环形加热炉 4 排烟口 总烟道 换热器位置 装料口附近小炉子 外环墙上大炉子 内环墙上中间排烟口 合金钢锭5 传动 机械 液压5 60s逆转6 密封装置 沙封 水封7 夹钳 机械手 炉底传动机构连锁 45 3 转底环形加热炉 断面小的料坯 两段式断面大的料坯 三段式直径大 15 25m 设3 4个供热段直径大 8 15m 设1 2个供热段均热段20 25 加热段 分小段 70 80 预热段0 15 总供热能力为燃料消耗量的120 46 3 转底环形加热炉 加热制度 环形加热炉的优缺点优点灵活性三面受热无黑印可加热异型料坯与斜底式比 不需翻料污水冷 热耗低缺点 设备复杂 投资高 占地面积大炉底强度低进料出料区域窄 操作不方便 47 3 转底环形加热炉 应用 叠轧薄板坯板叠直通式烧嘴 侧墙上 略向上倾斜上排烟运输带 耐热铸钢的钢爪加热温度 薄板坯 750 800 板叠700 800摄氏度加热制度 三段加热 48 4