第7章加热炉的基本结构PPT课件

、1、7章加热炉的基本机理，7.1炉和钢结构7.2加热炉冷却系统7.3余热利用设备，2，加热炉配置，加热炉-高炉、燃料系统、送风系统、排气系统、冷却系统、余热利用装置等组成。3，炉子是由高炉墙、屋顶、地板(包括地基)组成的空间，是金属加热的地方。4，7.1炉和钢结构，7.1.1炉壁7.1.2屋顶内衬7.1.3楼板7.1.4基础7.1.5炉的钢结构，5，高炉墙、屋顶和地板被称为内衬。内衬：耐火层、保温层、保护层和钢结构。耐火层：能直接承受高温气流冲刷和矿渣侵蚀，多种耐火材料通常由砖、捣或浇注等形成。保温层：具有减少内衬热损失，改善现场运行条件的功能。保护层：一般采用建筑用砖或钢板，具有保持内衬气密性、保护多孔隔热层形成的保温层不受损伤的功能。钢结构：座椅衬里最外层的承载架，旨在承受由内衬、燃烧设施、测试设备、门、前风管和维护以及工人形成的载荷。6，7.1.1炉墙，炉墙被拆分为边墙和端墙。沿炉长方向的炉壁称为侧壁，厚度通常为1.5-2砖厚的炉子两端的炉壁称为端壁，端壁的厚度取决于燃烧器、孔的大小，一般为2-4砖厚。炉墙通常用标准编织砖砌成，炉门的圆形天花板和屋顶拱门的脚用特殊的砖砌成。高炉壁门、窥视孔、测温孔等。7、8、9，7.1.1高炉壁，冷壁炉壁：管对齐越快，炉壁保护效果越好。热壁炉墙：普通高炉墙由耐火、保温层、保温板组成。10，炉壁，耐火学层：承受直接高温的作用和炉内气氛或炉内加热介质的侵蚀，衬里的结构强度主要取决于耐火学层。保温层：主要起到保温的作用，起到减少内衬热损失的作用，炉壳温度不太高，仅起到内衬结构强度的辅助作用。保温板：选择平均温度、平整、吸水等一般5-10mm厚的水泥棉板，起到保护炉壳钢板的作用。炉壳钢板厚度4-10mm。内衬材料的选择通常由炉体使用温度和炉壁的载荷两者决定。11，12，炉壁，炉门：门开口截面尺寸应易于安装和排出。门开口大小通常比杆大小稍大，小于炉剖面大小，可以减少门开口式热损失门开口砌体经常被工件摩擦，应由重质或其他坚固的耐火砖砌成。观音孔-观察孔可以随时加热炉内的工件，找出取暖炉内的各种问题。设计检视视窗时，必须尽可能小，以满足简单的结构、适当的高度、大小和视野。燃烧器孔温度测量孔：孔内温度测量可以用光学、光电高温计、红外温度计进行。13、14，7.1.2屋顶；分类：螺栓(螺栓用于小于3-4米的炉子跨度)、天花板。15，16，17，金库，金库是用楔形砖做的，有环形和错误的。路拱参数包括内弧半径r、螺栓跨距b、螺栓中心角点a、弓高h。18，中心角a为60度螺栓。此时，半径r等于或小于跨度。b=2sin (a/2)=2sin (30度)=R弓高h是跨度的12%-18% b。拱顶两侧支撑在拱门砖上，施加在拱砖上的力为垂直和水平方向，19，温度系数K，20，如果炉子跨度小于3-4米，则使用保险箱，保险柜的材料可以直接用耐火砖砌成，用耐火混凝土铸造，或分解成预制块。高温炉(1250-1300度)的拱顶使用硅砖或高铝砖。耐火砖上面可以用硅藻土砖保温，也可以用矿渣棉等作为隔热材料。为了砖的膨胀，拱顶砖要留下膨胀接缝，每个1m屋顶的膨胀接缝为粘土砖5-6mm，硅砖10-12mm，镁砖8-10mm。21，如果跨度大，通常使用天花板。天花板是由一些形状的砖组成的，用金属吊杆单独或成组地挂在火炉的钢结构上。图7-2是天花板结构。22，天花板，天花板砖材料：粘合砖，高铝砖，镁铝砖，外部一般不铺隔热材料。否则，屋顶砖的上表面温度可能会上升得很高，吊挂屋顶的金属构件可能会拉长或拉。应用：与天花板相比，天花板不受炉子的跨度限制，但其结构复杂，成本高，只能在大炉子上采用。23，7.1.3楼板结构，楼板厚度：200-700mm楼板下半部分可以隔热，顶部需要用1200-1250度的高温和氧化铁板来作用，因此使用了很多镁砖。为了方便氧化铁的去除，也可以在镁砖上重新包装40-50mm厚的镁砂或超细屑。1000 左右的热处理或未氧化的加热炉没有氧化铁侵蚀问题，底部也可以使用粘土砖。一些现代炉子和地板也使用了一些高级耐火材料。例如熔合的莫来石砖或刚玉砖。24，7.1.3楼板结构-压缩，25，实际地板-架空通风，不直接基于炉子。也就是说，在支撑地板的钢下面用通道或I-钢架空，防止地板温度过高而破坏混凝土基础。这是因为一般混凝土温度超过300度，机械强度就会大幅下降。26、剖面加热炉子，底部是固体地板。双向加热的炉子，炉子的底部通常分为实际地板(平均热段)和架空部分两部分，有些炉子的底部都是架空的。27，减少推钢的电阻和耐火材料的磨损，避免钢锭和炉底耐火材料的直接接触，在单面加热连续加热炉或双面加热炉的实际底部安装金属导轨，对两面加热的炉子使用水冷管导轨(图7-3d)。机械化炉、底结构与步进炉、环形炉(图7-3e)、链条炉、辊道底炉、底炉、底炉、底炉等充电、排放、电荷转移机制相连接。28，7.1.3楼板结构，29，7.1.4火炉基础，1，基础作用：炉子支撑，将全部负载转移到地板上，包括炉、钢结构和加热金弯曲的重量。地基的大小不仅与炉子有关，还与其他土壤的来历有关。30，2，火炉基础材料：可以使用混凝土、钢筋混凝土、红砖、毛石。大中型加热炉都使用混凝土基础，只有小型加热炉用砖砌筑基础。31，注意事项，(1)炉子和其他设备不能放在同一基础上。这是为了防止负荷导致地基开裂或设备倾斜。(2)地基应尽可能建在地下水面上，地下水面太高时，炉基(及烟囱基)应建在混凝土的坑基(图7-4e)上。(3)如果地板部分不是架空通风，则应适当考虑热膨胀问题。32，7.1.4火炉基础，33，7.1.5火炉的钢结构，为什么钢结构？钢结构的作用是什么？为了使整个火炉成为坚固的整体，炉内必须安装由垂直钢框架、水平杠杆(或连接梁)组成的钢结构，以防止在长期高温的工作条件下严重变形。钢结构必须支撑炉子圆天花板的水平分割力或天花板的全部重量，并将作用力传递给炉基。此外，炉子的钢结构用作门、门升降机构、燃烧装置、冷却液管路和其他一些部件固定在钢结构上的框架。34，7.1.5火炉的钢结构底部为8-10mm，壳体为3-5mm钢板，35，钢结构的形式是什么？主体可用作垂直钢框架、槽钢、I形梁等，下端用锚螺钉固定在混凝土基础内，上部用连接梁连接(图7-5a)。垂直钢框架的上部和下部用可调整拉杆连接，打开火炉时，可以根据炉膛膨胀调整螺钉松弛拉杆，在正常生产后很少调整拉杆的松弛(图7-5b)。，36、37，计算，38，39，7.2加热炉的冷却系统，1，配置：加热炉的冷却系统由加热炉底部的冷却管道和其他冷却组件组成。2、冷却方法：冷却方法分为水冷和蒸发冷却两种。7.2.1地板水冷结构7.2.2蒸发冷却，40，7.2.1楼板水冷结构，1，楼板水管：水管由厚壁无缝钢管组成，内径为50-80mm，壁厚为l0-20mm。2、钢轨为防止坯料在水冷管道中直接滑动，钢管壁磨损，在与坯料直接接触的纵向管道中焊接圆形钢或方形钢，称为钢轨，磨损后无需更换水管即可更换。3、炉底水管支撑结构水管：高温断面间距1-3.5米跨小双管、回流十字管：跨距长度4、纵向管间距：0.6-2米锭的两端必须比管宽100 1 150毫米。41，7.2.1地板水冷结构，水管地板水管，炉壁，水管，回线横管，耐火砖柱，轨道，地板水管，42，地板水管的隔热：水冷表面达到地板面积的40-45%黑色印章的措施：隔热绷带现在更多使用耐火浇注料或塑料绷带底部水管。用耐火浇注料或塑料包扎水管时，在管道壁上焊接固定钉或耐热钢纤维可以使绷带牢牢地附着在水管上。43，耐热钢纤维，44、45，复合(双层)隔热绷带：内层：10-12mm石棉或耐火纤维一层。外部：如果再添加40-50mm耐火塑料，则10mm耐火纤维相当于50-60mm耐火隔热层。这种双层绷带隔热材料比单层隔热材料能减少20%-30%的热量损失。46，无水冷导轨，最早的铸钢棒直接建在炉底的耐火砖轨道上。只能用于单面加热的小型加热炉(图7-10)。47、国内测试成功，棕色刚玉-碳化硅钢轨：刚玉(即电熔刚玉)，85%刚玉中加入15%碳化硅和5%铝磷酸盐作为高温接头剂，可以获得符合钢轨要求的材料。800以上高温地区：刚玉-碳化硅钢轨砖和高铝碳化硅板材砖。800以下：金属导轨和粘土板材砖，48，7.2.2蒸发冷却，蒸发冷却的基本原理是，水在冷却管内加热到沸点，用汽水混合物进入滚筒，从滚筒中分离蒸汽和水。分离的水又回到冷却系统循环，蒸汽从滚筒中取出，可以使用。蒸发冷却系统包括软水装置、供水设施(水箱、泵)、冷却元件、上升管、下降管、鼓等。49，7.2.2蒸发冷却，优点：减少用水量；热损失减少水汽化冷却时吸收的总热量远远超过水冷却时吸收的热量。因此，蒸发冷却时的耗水量减少到水冷却时的1/25-1/30。典型连续加热炉水冷造成的热损失占总热成本项目的13% 1/20%，但是如果同一炉子改为汽化冷却，热损失可能会下降到10%以下。50，7.3废热利用设备，为什么废热利用设备？51，52，利用余热的方法有两种吗？1，排气预热空气，燃气-换热器，蓄热室2，废气生产蒸汽，热水-余热锅炉，53，烟煤：23MJ/kg重油40-42MJ/kg高炉煤气：10-11mj/kg，54，55，什么余热利用设备？56，7.3余热利用设备，7.3.1换热器7.3.2蓄热室7.3.3余热锅炉，57，7.3.1换热器，换热器有三种形式：下游、回流、横流、三种形式的组合：正交逆流、正交下游等。58，下游，逆流型比较，逆流型热效率，小型结构-应用较多。下游，换热器壁温均匀。59，逆流使空气预热到比下游高的温度。60，换热器的传导方式，废气：对流，辐射，空气：对流-空气流速增加，61，换热器根据材料可以分为哪两类？各有什么优缺点？金属换热器：导热系数大，尺寸小。一般熔接，机密性。可以使用温度低的废气(500-700)，使用范围广，可承受的温度有限，普通钢换热器只能将空气预热到400-500 ，耐热钢只能将空气预热到600-700 。导热交换器：能承受1000以上的废气，能预热空气700 以上。陶器换热器体积大，气密性小，不能用于预热气体。62，1，金属换热器，空气预热温度低于350-碳钢高于铸铁，63，1，金属换热器，管状换热器针状换热器和板式换热器散热器喷气换热器，64，1，管状换热器，安装在烟囱上，65，吊挂，66，管状换热器，67，2，针状换热器-无法预热气体，空气3-8m/s，废气1-4m/s，68，2，片状散热器，69，3，辐射热交换器，70，辐射带流动，辐射，对流，71，4，喷流换热器，高温烟气，内部管20-30m/s，热交换壁，72，2，图形换热器，图形换热器可以在800-1100下打开空气顶部。寿命一般比金属换热器长。缺点是体积大，气密性差，新堆积的空气泄漏增加到10%-12%，操作中增加到30%-40%。由于空气泄漏，换热器的废气和风量不能太大。废气0.3-2m/s，空气1-2m/s。空气1-2m/s。导热交换器由耐火粘土制成的砖构成，其热阻比金属热交换器大得多，因此合成热系数仅为3.5-12w/(m2.c)，金属热交换器多几到十倍要减少热阻，换热器零件的壁厚通常要尝试薄到12-18mm，但必须保证足够的强度。具有碳化硅质的换热器部件是增强材料的一大发展，碳化硅的导热性好，耐火性好，抗渣性好，急冷急热特性好，是比较理想的换热器壁材，但价格太高，受到了广泛的使用限制。73，管陶瓷换热器，废气，冷空气，热风，74，方孔粘土换热器，空气，75，7.3.2播放器，76，77，7.3.3废热锅炉，78，79、余热锅炉的合理结构应满足以下要求：(1)轻便小的占地空间；(2)制造简单，金属材料量小。(3)能抵抗温度的强烈变化。(4)锅保护装置的蒸发不能太小。(5)蒸汽温度和压力变化，对用户没有严重影响；(6)通风性好，流动阻力小，可以使用多尘的演技。80，操作，1，普通加热炉的衬里由几部分组成？各使用什么材料，起什么作用？2、炉楼水管支撑结构的类型是什么？绝热绷带方法是什么？3、加热炉的滑移对坯料加热质量和节能有何影响？81，炉子是高炉墙、屋顶和地板包围的空间，是充分加热金属坯料的地方。炉壁、屋顶和楼板通常称为内衬，衬里是加热炉的关键技术条件。在加热炉运行过程中，炉衬在高温和载荷条件下必须能够保持足够的强度和稳定性，炉衬必须能承受炉内气体的冲刷和炉渣侵蚀，隔热和密封性能必须足够。为此，衬里通常由耐火、保温层、保护层和钢铁组成。耐火层可以直接承受高温气流冲刷和炉渣侵蚀，各种耐火材料通常由砖石