年产180万吨蓄热加热炉毕业设计说明书(含7张CAD图).doc

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目：年产180万吨蓄热加热炉设计姓 名：张永洪学 号：0707126429专 业：热能与动力工程班 级：热动07-4班指导教师：伍永福 XI内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）年产180万吨蓄热加热炉设计摘 要本次设计主要对蓄热加热炉的燃料燃烧、钢坯加热时间、炉体尺寸、热平衡以及燃料的消耗量，水冷，蓄热室，推钢机，换向阀，供燃系统，钢结构，燃烧系统，烟风系统做了计算。燃料燃烧计算：理论空气量L0=3.296 实际供给空气量=3.626 烟气生成量Vn=4.337 燃烧产物重度=1.23钢坯加热时间：加热一段=1.653h 加热二段=1.187h 均热段 =1.44h 总时间 T=4.28h炉子长度：L=52.906m炉子内宽：B=6.73m炉膛高度：H=3.489m热平衡计算：均热段燃料消耗量 加热二段燃料消耗量B2= 加热一段燃料消耗量B3=8063.2冷却系统：纵水管规格取16022 横水管规格为14020 立柱水管规格14022加热一段蓄热室：传热面积S1=0.422 蓄热室高度H1=0.414 m加热二段蓄热室：传热面积S2=0.33 蓄热室高度H2=0.51m均热段蓄热室： 传热面积S3=0.172 蓄热室高度H3=0.36m烟囱高度：32m关键词：蓄热燃烧；加热炉；热平衡；水冷系统；蓄热体；钢结构内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）The regenerative furnace designAbstractRegenerative furnace is a great energy saving and environmental protection dual efficacy of new combustion technology. Regenerator regenerative burner is the key components, Regenerator ceramic honeycomb, are mainly regenerative heat ball and storage heat pipe 3 kinds.It can reduce the Nox producing and create more value.Key words: Heat storage combustion; Heating furnace; Thermal equilibrium; Water cooling system; Regenerator; Steel structure内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）目 录第一章引 言121.1 研究的意义121.2 蓄热式加热炉的工作原理、发展过程及特点121.2.1 蓄热式加热炉的工作原理及优点121.2.2 蓄热式加热炉的发展过程131.2.3 提高加热炉效率的策略141.2.4 小结151.2.5 设计过程16第二章 炉子主要技术数据和工艺流程172.1 设计的已知条件172.1.1 加热炉炉型的选择172.1.2 技术条件172.2 炉子主要尺寸182.3 炉子技术性能182.3.1净环水水质192.3.2软化水192.3.3 氮气192.3.4 煤气192.4 工艺流程简述19第三章燃料燃烧计算213.1 燃料213.2高焦混合煤气发热量计算213.3空气需要量和燃烧产物量及其成分计算213.4燃烧产物重度计算23第四章钢坯加热时间计算244.1 加热一段加热时间计算244.1.1传热系数的计算244.1.2 确定加热时间254.1.3 确定经过加热一段之后钢坯表面温度和中心的温度差264.2加热二段加热时间计算264.2.1 传热系数的计算264.2.2确定加热时间274.2.3 确定经过加热二段之后钢坯表面温度和中心的温度差284.3均热段加热时间确定28第五章蓄热式加热炉的炉子尺寸的决定及内表面温度计算295.1钢坯的总加热时间计算295.2蓄热式加热炉的炉子长度的确定295.3炉底强度的计算305.4蓄热式加热炉的炉膛的高度的确定315.5炉墙砌砖内表面温度的计算31第六章蓄热式加热炉的热平衡计算及燃料消耗量的确定336.1蓄热式加热炉均热段热平衡计算及燃料消耗量336.2蓄热式加热炉加热二段热平衡及燃料消耗量计算386.3蓄热式加热炉加热一段热平衡及燃料消耗量计算43第七章蓄热式加热炉水冷系统各部分的确定及计算497.1汽化冷却所用管件的选取规格及强度校核497.1.1纵水管和横水管的选取497.1.2纵水管和横水管的强度计算507.2汽化冷却系统计算577.2.1冷却件的总热负荷577.2.2冷却元件平均热负荷的总和587.3汽包的计算与选择587.3.1汽包容积的计算及确定587.3.2汽包容积的确定597.3.3汽包内径的确定597.4上升管与下降管的计算与选取597.4.1上升管的计算与选择597.4.2下降管的计算与选择617.5自然水循环计算61第八章 蓄热式加热炉蓄热时间及蓄热室的计算688.1蓄热室设计10688.1.1蓄热体的选择688.1.2蜂窝体结构尺寸的选择688.1.3确定最佳换向时间11688.2加热一段蓄热室的设计708.2.1蓄热室体积的计算708.2.2加热一段蜂窝型蓄热室内的压力损失748.2.3加热一段蓄热式烧嘴的设计计算15758.3加热二段蓄热室的设计788.3.1蓄热室体积的计算788.3.2加热二段蜂窝型蓄热室内的压力损失808.3.3加热二段蓄热式烧嘴的设计计算15808.4均热段蓄热室的设计828.4.1蓄热室体积的计算828.4.2均热段蜂窝型蓄热室内的压力损失848.4.3均热段蓄热式烧嘴的设计计算15858.5本章小结87第九章 蓄热式加热炉炉子砌体设计及热损失计算899.1耐火材料选择899.2均热段炉体计算899.3加热二段炉体计算929.4加热一段炉体计算949.5炉顶吊挂结构计算979.6炉衬砌体的膨胀结构103第十章推钢机的设计计算10410.1 推钢机的概述及选型10410.2 齿条式推钢机的结构设计10410.2.1 传动装置10510.2.2 齿轮-齿条与压辊装置10610.3 齿轮齿条的设计10910.3.1 电机功率的计算11010.3.2 齿轮主要尺寸确定11010.3.3齿轮齿条弯曲疲劳强度校核11110.3.4 计算齿轮齿条的弯曲疲劳极限、11110.3.5 确定最小安全系数；11210.4 应注意的有关问题112第十一章换向阀的设计11511.1换向阀的选择及其工作原理11511.1.1 三通换向阀的基本结构及工作原理11511.1.2 应用中存在的问题11611.2确定三通换向阀换向时间的实验11611.3 三通换向阀换向时间的确定的.11711.3.1换向燃烧对温度的影响11711.3 .2换向时间对炉温波动性的影响11811.3.3换向时间对炉温均匀性的影响11911.3.4换向时间对蓄热体换热效果的影响11911.3.5换向时间对热效率的影响12011.3.6结论12011.4 三通换向阀换向方式的研究12011.4.1全分散换向技术在蓄热式加热炉上的应用12011.4.2全分散换向方式的必要条件12111.4.3与集中换向之间的比较12411.4.4应用效果12711.4.5结论127第十二章 蓄热式加热炉供燃系统结构12912.1空气供热系统12912.1.1空气管道12912.2煤气供给系统12912.3放散系统129第十三章蓄热式加热炉供燃系统计算13113.1空（煤）气管道的布置13113.1.1空气管道布置13113.1.2煤气管道布置13113.2空气管道计算13113.2.1计算条件及空气量分配13113.2.2管径确定13113.2.3填算空气管道阻力表13313.3空气管道风机的选择13513.4煤气管道计算13913.4.1计算条件及煤气量分配13913.4.2管径的确定13913.4.3填算煤气管道阻力表14013.5阀门的选用14313.5.1煤气管道14313.5.2空气管道14313.6管道补偿器144第十四章 钢结构计算14514.1炉顶钢结构计算14514.1.1炉顶重量计算14514.1.2吊挂炉顶梁的计算14614.2立柱的计算14714.2.1立柱支撑的总重量14714.2.2各段立柱的计算148第十五章 煤气侧烟气管道的选取与布置17515.1 排烟系统的组成17515.2 蓄热式加热炉排烟方式17515.3气体热量变化的计算17515.4煤气侧与空气侧烟气比例的确定17615.5煤气侧烟气管道系统的选取与布置17715.5.1煤气侧烟气管道的布置简图177图15.1 煤气侧烟气管道布置简图17715.5.2 煤气侧烟气管道的分段17715.5.3煤气侧烟气管道各段布置与计算178第十六章 煤气侧烟气管道阻力计算18316.1选取最大阻力管路18316.2填算煤气侧排烟管道阻力损失计算表的方法18316.3煤气侧引风机的选取和烟囱的设计18816.3.1.引风机的选取18816.3.2煤气侧烟囱的设计189致 谢192参考文献：193内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）第一章引 言1.1 研究的意义蓄热式加热技术是国际上先进的节能技术，通过采用这项技术为宝钢公司煤气节能方面探索出一条新道路，不仅最大程度上节省了燃料，而且降低了污染物排放量，尤其是Nox的排放量符合环保的要求。所以说采用先进的高温蓄热技术、燃用低热值的纯高炉煤气，既节约能源也满足了公司可持续发展的战略要求。1.2 蓄热式加热炉的工作原理、发展过程及特点1.2.1 蓄热式加热炉的工作原理及优点图 1 空气煤气双预热式蓄热式轧钢加热炉工作原理。蓄热式加热炉可用高炉煤气作为燃料 ,它的工作原理不同于传统加热炉。空气 -煤气双预热蓄热式加热炉是蓄热式加热炉的一种普遍形式，主要由换向系统、蓄热体、控制系统、供风及排烟系统组成，工作原理如图 1所示。在 A状态时，煤气和助燃空气经换向阀进入左侧蓄热室,分别被空气蓄热体 A和煤气蓄热体A加热，预热后的高温空气和煤气分别从各自的喷口喷出，然后在炉膛内进行燃烧 ,燃烧产物对坯料进行加热后，烟气通过右侧喷口进入右侧蓄热室 ,高温烟气中的潜热大部分释放给右侧蓄热室内的蓄热体B将蓄热体加热，然后以 150 的低温经过换向阀 ,由排烟机排入大气中。几分钟后，控制系统发出换向命令，换向阀动作，空气与煤气同时换向，系统变为 B状态，空气和煤气分别经过右侧蓄热室的空气热体 B和煤气蓄热体 B,被预热后从右侧喷口喷出并混合燃烧 ,高温烟气经过左侧蓄热室后大部分潜热释给左侧蓄热室内的蓄热体将蓄热体加热，然后以 150的低温经过换向阀，由排烟机排入大气中，完成一个换向周期。这样通过工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，使得左右两侧的蓄热室处于蓄热与放热的交替工作状态，完成对炉内坯料加热的目的。1.2.2 蓄热式加热炉的发展过程蓄热式燃烧技术经历了两个重要的发展阶段而趋向成熟。1982年英国的 Hot work Devel opment公司和British Gas公司合作开发了用于小型玻璃熔化炉中的蓄热式陶瓷燃烧器 (Regenerative Ceramic BurenerRCB) ,节能效果十分显著。之后，这种燃烧器被广泛应用于英国和美国的钢铁和铝工业，后来这种技术逐渐被应用在其他领域。这种早期开发的高温空气燃烧技术一般被称为“ 第一代再生燃烧技术”。早期开发的蓄热式高温空气燃烧技术存在的不足是:预热能力不够，不能实现所谓的“ 极限余热回收” ;NOX排放量比较大等。经过十多年的发展 ,科研工作者解决了上述问题 ,到了 20世纪 90年代此技术发展成为真正意义上的“ 蓄热式高温空气燃烧技术”。蓄热式高温空气燃烧技术 (High TemperatureAir Combus2ti on - HTAC) ,亦称为无焰燃烧技术 ( FlamelessOxidati on Combusti onFLOX)或贫氧稀释燃烧技术 (Low Ox2ygen Diluti on Combusti onLOD)或低氮氧化物燃烧技术 ( l ow NOx I njecti on Combusti onLN I)，是由日本学者田中良一等人提出的一种全新概念燃烧技术，它把回收烟气余热和高效燃烧及降低 NOX排放等技术有机地结合起来 ,从而实现了极限节能和极限降低 NOX排放量的双重目的。而且，这种技术开创了针对燃用清洁或较清洁的气体和液体燃料的工业炉开发应用蓄热式高温空气燃烧技术的新时代。使用这种极限余热回收和低NOX排放的蓄热式烧嘴的燃烧技术被称为“ 第二代再生燃烧技术”。式加热炉,并且各厂家结合自身的实际情况进行了各种改进，可以说在某些方面我国蓄热式加热炉的开发应用水平居世界前列。截止 2005年已在国内建设投产了 30多座蓄热式轧钢加热炉，它们在钢铁工业节能减耗、降低环境污染方面发挥着重要的作用。蓄热式轧钢加热炉的优点：（1） 大幅度降低了燃料消耗；（2） 与传统的加热炉相比 ,蓄热式轧钢加热炉能够真正实现超低 NOX排放 ,并且能最大限度的降低 CO2的排放 ,极大限度的减少了环境污染；（3） 蓄热式轧钢加热炉自动化水平高；（4）采用蓄热式燃烧技术，扩展了火焰的燃烧区域；（5）由于助燃空气和煤气可同时预热到 1000以上，大大提高了燃料的理论燃烧温度；（6）由于空气预热温度很高，几乎接近烟气温度；（7）由于火焰不是在烧嘴产生的，而是在炉膛空间内才开始燃烧，因而燃烧噪声低，工作环境得到改善；（8）蓄热式燃烧是一种先进的弥散式燃烧方式，扩展火焰燃烧区域，火焰的边界几乎扩展到炉膛的边界,从而使得炉膛内温度分布均匀，不易形成局部高温，提高了钢坯加热质量。蓄热式轧钢加热炉的缺点：（1）炉膛压力不稳定；（2）高炉煤气粉尘对蓄热体的不良影响；（3）炉膛上下存在温差；（4）燃烧氛围对加热某些钢种生成的氧化铁皮的不利影响；（5）存在安全隐患.。1.2.3 提高加热炉效率的策略轧钢加热炉的燃料消耗占轧钢总能耗的70%以上，因此提高加热炉热效率，搞好加热炉节能工作，是降低轧钢生产成本的最有效方法之一。与国外相比，我国轧钢加热炉能耗仍然很高，节能降耗潜力还相当大，特别是中小型轧钢加热炉，其数量多，热销率低，迫切需要进行节能降耗技术改造。下面介绍一下节能降耗的措施及途径。由热力学第一定律可知：此 (1-1)式中，-系统输入的总能量(kJ);-系统输出的总能量(kJ);热收入项包括燃料完全燃烧所释放出的热能，燃料带入的物理热，钢坯氧化放出的化学热。即: (1-2)式中，-烧燃料完全燃烧所释放出的热能; -预热空气带入的物理热;-燃预热燃料带入的物理热;-氧钢坯氧化放出的化学热;加热炉热支出项包括用于钢坯加热的有效热，炉膛废气带出的物理热，炉内水冷件冷却水带出的物理热，燃料的化学不完全燃烧热损失，炉子砌体散失的热量，炉门热辐射热损失，炉门溢出气热损失等。 (1-3)式中，用于钢坯加热的有效热;炉膛废气带出的物理热;炉内水冷件冷却水带出的物理热;燃料的化学不完全燃烧热损失;炉子砌体散失的热量;炉门热辐射热损失;炉门溢出气热损失;难以计算或测定的各项热损失及误差;于是可以得到加热炉热平衡方程式:= (1-4)由以上加热炉的热平衡方程式中可以看出，为提高现有加热炉的热效率，需要考虑诸多方面，其主要工作集中在提高燃烧效率，提高传热效率，减少炉外散热损失，余热回收利用等。实践证明，无论是加热质量还是产量均较推钢式加热炉大有提高，并且单位燃耗也比推钢式炉子降低1020%。1.2.4 小结工业炉窑是非标设备，即使同是应用蓄热式技术，由于各厂的燃料结构、车间布置、原有炉型等各方面条件的不同，其结构形式、操作控制等方面的差别还是很大的。目前国内应用该技术的炉窑可大体分为两种，即通道式和烧嘴式蓄热加热炉。不论哪一种形式，在蓄热体的类型、高温段蓄热体的寿命、换向阀工作寿命、低氧燃烧技术以及安全环保技术等方面均要进一步开发研制，以使该项技术更趋完善。从以上的一些资料及数据可以看出蓄热式加热炉有以下的几个优点，一是体市场竞争日趋激烈的形势要求企业下大力气抓好节能降耗工作，从而降低生产成本；而世界能源越来越紧张，提高能源的再利用和利用率是发展的需要。地球的生存环境越来越差，环保问题显得越来越重要。蓄热式燃烧技术可将低热值的燃料利用到加热炉上，如将空气和煤气分别预热到 1000以上，大大提高了低热值燃料的理论燃烧温度，可以实现在燃烧时维持低氧状态，燃烧区空气含氧量只有2%10%，减少了C02和NOx、的排放以及降低了燃烧噪声，蓄热式燃烧系统特别是在采用劣质燃料高炉煤气时表现了它变废为宝，点石成金的强大生命力，可以替代其他高热值的优质燃料。1.2.5 设计过程在轧钢推钢式蓄热式连续式加热炉的设计过程中，我们要做许多工作，其中有：（1）确定炉型结构：简单的画出炉型曲线,说明其加热制度及供热制度；（2）.空气量及燃烧生成气量计算（燃烧计算）；（3）热平衡计算（炉温计算、燃料消耗量计算）；（4）炉膛尺寸计算；（5）水冷系统的计算(水冷梁的选取及强度计算、汽包的选取及计算、上升管和下降管的选取及计算、循环倍率的计算及核算)，以及加热炉其他辅助设备的选型与相关计算，还有文献检索、资料查找及CAD画图等。因此，针对这一现状设计了一座轧钢推钢式蓄热式连续式加热炉。并对整个设计过程进行了具体的说明。第二章 炉子主要技术数据和工艺流程2.1 设计的已知条件应用目的： 轧机前的钢坯加热；加热能力： 180t/h（最大）；燃料种类： 高炉-焦炉混合煤气；钢坯种类： 以普碳钢、低合金钢等轨梁用钢种；空气预热温度： 1000；煤气预热温度： 1000；2.1.1 加热炉炉型的选择由于在轧钢生产过程中的连续性较大，加热钢坯的品种也比较稳定，并且数量也比较大，故决定采用连续式加热炉, 同时考虑到节能的问题，于是采用蓄热式燃烧技术, 故决定采用蓄热式连续式加热炉。钢坯断面尺寸为319410mm，故决定采用上下两面加热，并且采用三段的炉温制度以保证钢坯加热质量和较高的生产率。为使炉子的效率提高，决定预热空气和煤气，且采用高铝小球蓄热体陶瓷换热器，比较节约能量。2.1.2 技术条件钢坯尺寸：断面尺寸： 319410mm；长度尺寸： 5890mm；长度公差： 25mm；弯曲度 ： 60mm（全长度上）（Max）； 5mm/1m（Max)；重量： 6821.7kg；装、出料温度：装炉温度冷装温度： 20；热装温度： 700800；出炉温度： 1250；装、出料方式：装料方式： 端进；出料方式： 端出；布料方式： 单排布料；冷却方式： 汽化冷却； 2.2 炉子主要尺寸端进端出蓄热式步进梁式加热炉主要尺寸为：炉子装出料辊道中心距： 36315mm；炉子有效长度： 52906mm；炉子全长： 55367mm；炉子内宽： 6730mm；炉子外宽： 7974mm；炉子高度： 3489mm；炉子有效面积： 52.9066.73=356.057m2 ；2.3 炉子技术性能炉型： 上下加热蓄热式推钢式加热炉；炉子用途： 轧制轨梁用钢坯的加热；钢坯规格： 3194105890mm；钢坯单重： 6821.7kg；额定产量： 冷装180t/h(标准坯)；炉底强度： 冷装 664.2kg/m2h；燃料种类： 高焦混合煤气；燃料热值： 32364.18KJ/Nm3；额定燃料消耗量： 17248.53Nm3/h；最大燃料消耗量： 18000m3/h；额定空气量： （a=1.1） 62543.2m3/h；额定烟气量： （a=1.1） 74806.9m3/h；2.3.1净环水水质 PH值： 7.5总硬度： 200 mg/L颗粒尺寸： mm: 接点压力MPa： 0.3-0.4MPa 水温：525 C 2.3.2软化水PH值： 77.5总硬度 ： 0.035 mg/L悬浮物 ：1mg/L 接点压力MPa： 0.35-0.45MPa含油量：12 mg/L盐量：8001200 mg/L2.3.3 氮气压力：0.30.65MPa温度：402.3.4 煤气燃料类型：高焦混合煤气。低发热值：28364.18 kJ/N m3。炉前接点压力：4000 Pa。含灰：0.3mg/m3。含萘：57mg/m3。H2S：34 mg/m3。2.4 工艺流程简述入炉钢坯从上料台架一根一根（或几根）输送到炉后上料辊道的待定位置上。当炉内进料允许信号到达后，推钢机启动，钢坯以一定的速度向加热炉内输送，钢坯在炉内从装料端到出料端的运动过程中，加热炉控制系统根据入炉钢坯的规格和钢种调整加热炉的供热制度，钢坯在炉内经过加热段、加热段和均热段，完成钢坯的加热过程，达到轧机工艺所要求的加热温度和温差。钢坯通过炉头斜坡滑入斜下方出炉辊道上，并送入轨梁轧机。当钢坯出炉后，出料炉门关闭。第三章燃料燃烧计算3.1 燃料高焦混合煤气成分见下表3.1： 表3.1高焦混合煤气的相关参数成分总 计混气5.512.739.118.51.919.5 0.52.31003.2高焦混合煤气发热量计算 (3-1)3.3空气需要量和燃烧产物量及其成分计算 (1) 完全燃烧时的理论空气量： (3-2)(2) 过量空气系数: 在实际中为了保证燃料的完全燃烧，取n=1.1(3) 实际供给空气量 =1.13.296=3.626 (3-3)(4) 烟气中生成量 (3-4)(5)烟气中生成量： (3-5)(6)烟气中生成量 (3-6)(7)烟气中生成量： (3-7)(8)烟气生成量： (3-8)表3.2 空气量及燃烧生成量计算数据表计算项目名称计算公式及参考资料计算结果理论空气量式(3-2)3.296过量空气系数1.1实际供给空气量3.626烟气生成量4.337烟气中生成量0.405烟气中生成量3.023烟气中生成量0.00烟气中生成量0.841烟气中生成量0.068燃烧产物成分 (3-9) (3-10) (3-11) (3-12)3.4燃烧产物重度计算 参考资料：冶金加热炉设计与实例武文斐，陈伟鹏，刘中强，化学工业出版社，2008第四章钢坯加热时间计算1、 钢坯出炉的表面温度2、 钢坯入炉的表面温度3、 经过加热一段后钢坯的表面温度4、 进入加热二段时钢坯的表面温度5、 加一段入炉炉气温度6、 加热一段烟气出炉温度7、 加二段入炉炉气温度8、 加热二段烟气出炉温度9、 均热段入炉炉气温度10均热段烟气出炉温度 加热时间分三段计算4.1 加热一段加热时间计算4.1.1传热系数的计算1.求平均温度 (4-1) (4-2) 2.炉气黑度有效长度计算 (4-3) (4-4) (4-5)当时查传热学P423得： 所以加热一段的炉气黑度为 (4-6)3辐射传热系数 (4-7)当炉气黑度，时，查得辐射传热系数 (4-8)由于蓄热式加热炉主要是辐射传热，故对路换热可以不予以考虑。所以总的传热系数为4.1.2 确定加热时间1. 由钢坯表面温度查得：当时，钢的热导率为钢的比热容为2. 钢坯厚度钢坯实际厚度为319mm，但是在炉子中为两面加热，故在计算中采用的钢坯厚度为 (4-9)3. 各无量纲特征数的数值 (4-10) (4-11) (4-12)查得 (4-13)4.加热一段加热时间 (4-14)4.1.3 确定经过加热一段之后钢坯表面温度和中心的温度差由，查得 (4-15)故 (4-16)由此可知加热一段终了时钢坯表面与中心的温度差为 (4-17)4.2加热二段加热时间计算4.2.1 传热系数的计算1.求平均温度 (4-18) (4-19)2.炉气黑度有效长度计算 (4-20) (4-21) (4-22)当时查得： 所以加热一段的炉气黑度为 (4-23)3.辐射传热系数 (4-24)当炉气黑度，时，查得辐射传热系数 (4-25)由于蓄热式加热炉主要是辐射传热，故对路换热可以不予以考虑。所以总的传热系数为4.2.2确定加热时间1. 由钢坯表面温度查得：当时，钢的热导率，钢的比热容为2. 钢坯厚度钢坯实际厚度为319mm，但是在炉子中为两面加热，故在计算中采用的钢坯厚度为 (4-26)3. 各无量纲特征数的数值 (4-27) (4-28) (4-29)查得 (4-30)4.加热二段加热时间 (4-31)4.2.3 确定经过加热二段之后钢坯表面温度和中心的温度差，查得 (4-32)故 (4-33)由此可知加热二段终了时钢坯表面与中心的温度差为 (4-34)4.3均热段加热时间确定 均热段时间确定钢坯出炉时表面与中心的允许温度差为20当钢坯进入均热段是钢坯表面与中心的温度差为264 ，查得均热段钢坯加热时间 (4-35)参考资料：传热学第四版，高等教育出版社，杨世铭，陶文铨2006.8 冶金加热炉设计与实例武文斐，陈伟鹏，刘中强，化学工业出版社，2008 第五章蓄热式加热炉的炉子尺寸的决定及内表面温度计算5.1钢坯的总加热时间计算根据表5-1选取和计算 (5-1) 金属总的加热时间（h）z金属单位加热时间（min/cm）s被加热金属的厚度直径（m） (5-2)5.2蓄热式加热炉的炉子长度的确定炉子装载量=770400kg (5-3)有效长度 (5-4)因为钢坯在炉内事以匀速运动的，所以可以根据前面各段的加热时间的计算可得表5-11连续式加热炉内低碳钢的单位加热时间加热特点炉子类型被加热的金属厚度（直径）m加热时间（min/cm）轧板机0.12-0.157.4扁钢坯上下两面受热推钢式0.155-0.258.00.255-0.38.7加热特点炉子类型被加热的金属厚度（直径）m加热时间（min/cm）0.1-0.156.3扁钢坯上下两面受热步进梁式0.155-0.256.60.255-0.37.2型钢轧机推钢式0.08-0.1159.00.08-0.1154.5方坯上部受热步进式0.12-0.155.10.155-025.70.12-0.157.4推钢式0.155-0.258.0方坯上、下部受热0.255-0.38.7步进梁式0.155-0.224.60.225-0.35.0轧管机0.1-0.155.5方坯上部受热环形炉0.155-0.255.80.255-0.36.10.3056.45.3炉底强度的计算表5-2炉子生产率推荐值序号炉型及结构特点炉子生产率备注1上、下加热推钢式炉450-650坯取上限，锭取下限2步进底式炉350-450碳钢续表5-23部分上、下加热组合式炉400-550方坯4上、下加热步进梁式炉500-700方坯注：燃低热值煤气取下限，燃高热值煤气、油取上限。参照表5-2进行计算得 (5-5)炉子內宽 (5-6)取B=6.73m5.4蓄热式加热炉的炉膛的高度的确定炉膛高度的确定2第一步：加热炉所用烧嘴的的火焰直径为：1.00（m）；第二步：所加热钢坯的厚度为：0.319（m）；第三步：烧嘴的砌体厚度为：0.15（m）。综上所述：上炉膛高度约为=1.469（m）,下炉膛高度约为：=2.02（m）炉膛高度H=+=1.469+2.02=3.489（m）5.5炉墙砌砖内表面温度的计算 (5-7)（）加热一段的炉墙内表面温度（）加热二段的炉墙内表面温度（）均段的炉墙内表面温度第六章蓄热式加热炉的热平衡计算及燃料消耗量的确定6.1蓄热式加热炉均热段热平衡计算及燃料消耗量热量收入项1.燃料燃烧放出的热量 (6-1) (6-2)=式中为均热段的燃料消耗量2.预热空气带入的物理热 (6-3) (6-4)=3.燃料带入的物理热 (6-5)热量支出项1.金属吸收的热量 (6-6)其中，代入求得 (6-7) 2.通过炉墙及炉顶散失的热量均热段炉墙的热损失砌砖体刚玉空心球混凝土浇注料的平均导热系数：，厚度S1=0.25m硅酸铝耐火纤维的平均导热系数：，厚度S2=0.08m石棉瓦的平均导热系数：，厚度S3=0.02m高铝质隔热耐火砖的平均导热系数：4里0.3kcal/mh，4外=0.26kcal/mh，厚度经过均热段单位炉墙面积的热损失： (6-8)经过均热段炉墙的总热损失 (6-9)均热段炉底的热损失根据经验数据，通过实炉底散失的热流 ，取上限，故 (6-10)均热段炉顶的热损失刚玉空心球混凝土浇注料的平均导热系数：，厚度S1=0.25m硅酸铝耐火纤维的平均导热系数：，厚度S2=0.08m莫来石轻质高强度浇注料的平均导热系数：3=0.5kcal/mh，厚度S3=0.07m (6-11)