加热工段设备培训

1、加热工段设备培训资料 编制人：李磊 2012.4.121.加热炉技术性能表序号名 称单 位用 途 或 计 算 值1炉型-蓄热式步进梁加热炉2用途-轧制前钢坯加热3钢坯规格mm160160120004加热钢种-45#、HRB400、HRB400E、HRB550、优质碳素结构钢、合金结构钢、低合金钢等5钢坯加热温度95011506钢坯装料温度冷装常温7炉子额定产量t/h1508燃料种类-高炉煤气9燃料低发热值kJ/m37504.1810单位热耗GJ/t1.2511氧化烧损112煤气耗量Nm3/h5607013助燃空气耗量Nm3/h4485614烟气量Nm3/h8971215空气预热温度100016

2、煤气预热温度100017蓄热室烟气排放温度15018烧嘴型式-分割式空、煤气双蓄热烧嘴19有效面积m2285.620炉底强度Kg/m2h54821水梁立柱冷却方式-汽化冷却22装出料方式-悬壁辊侧装料、悬臂辊侧出料23炉底机械驱动方式-液压驱动24步进行程mm升降：200 水平：28025步进周期s362. 汽化冷却系统2.1 概述汽化冷却系统由软水给水系统、汽包、循环水泵、水梁冷却回路等组成。在车间内加热炉旁设汽包平台及水泵站，汽包平台上设汽包及除氧器，水泵站设软水箱、软水泵、给水泵、加药装置、电动循环水泵、柴油机循环水泵及油箱等，油箱的布置须满足消防的要求。汽化冷却系统的仪表控制设在加热炉

3、仪表室。2.1.1系统设施及主要设计原则1）采用强制循环汽化冷却步进梁式加热炉采用汽化冷却技术冷却支撑梁及其立柱，由于步进梁式加热炉结构的特点，只能采用强制循环汽化冷却。因为强制循环的循环流速比自然循环绝对可靠。2）高循环倍率系统采用较高的循环倍率，提高冷却构件中的循环流速，从而避免汽水分层现象，保证水梁有充分好的冷却效果。2.1.2软水给水系统由厂区来的符合工业锅炉水质的软化水进入软水箱，通过软水泵送入大气式热力除氧器，软水泵共2台，1台运行1台备用。除氧后符合工业锅炉水质标准的水由给水泵升压经给水调节阀送入汽包。设2台电动给水泵,1台运行，1台备用；另设1台事故柴油给水泵。在电动给水泵事故

4、或停电时，向汽包供水，确保整个系统的安全。系统采用加药装置向汽包内加入磷酸三钠（Na3PO412H2O）溶液，使炉内水中经常维持一定量的磷酸根（PO43-），炉水中的钙离子与磷酸根发生反应生成碱式磷酸钙。碱式磷酸钙是一种松软的水渣，易随汽包排污排除，且不会粘附在支撑梁内转变成水垢。加药装置设置1个溶液箱，2台柱塞式加药泵，1台运行，1台备用；磷酸盐溶液箱的有效容积满足加热炉汽化冷却一昼夜的药液消耗量。所有给水泵均设有就地操作箱，实现机旁与控制室的操作切换，具有控制室优先功能，具备手控、自控和停机三种功能，实现紧急停车。2.1.3汽包 各冷却回路的冷却水在水梁中吸热后，部分水汽化，汽水混合物通过

5、上升管进入汽包，在汽包内汽水分离，蒸汽送入蒸汽管网或系统超压通过放散管排入大气。汽包的蒸汽主管设有流量计和主蒸气阀组。运行中，通过自动控制使汽包工作压力保持在0.981.27MPa。各给水调节阀和蒸汽调节阀均设有手动旁路。汽包设有定期排污管和连续排污管，以便将汽包内机械杂质、水中含盐量排除。同时，汽包设有启动放散管，便于系统的试压、调试和启动。汽包设有2套磁翻板就地水位计，汽包水位的调节采用蒸汽流量、给水流量和汽包水位三个信号组成的三冲量调节系统，同时设有两套独立的远传水位信号指示。当汽包水位过低、过高时发出报警信号。汽包顶部设有安全阀和放散阀，放散阀后装有排汽消音器一个，汽包装有就地压力表两

6、块，汽包系统设有低水位连锁保护，超压连锁保护。汽包规格为 DN1800mm L=8m汽包工作压力1.27MPa汽包蒸汽饱和温度 194所有安全阀和放散阀的排气管道均引至厂房外安全地点。排汽消音器：一个排汽量：20t/h消音能力：2530db安全阀和放散阀符合国家标准。2.1.4循环水泵汽包有两根下降管，接至下降总管，供给三台循环水泵。其中两台循环水泵是电机驱动，另一台是柴油机驱动。柴油机循环水泵作为停电、事故备用泵。各循环水泵出口管接至出水联箱，从该联箱接出两根供水母管，将循环水分别送入步进梁的进水固定联箱和固定梁的进水联箱。步进梁的冷却水管通过旋转接头组与其进水固定联箱相连接。在循环水泵的吸

7、水口和出水联箱之间设有压差测量装置，压差低时发出报警信号，启动备用电动循环水泵或柴油机循环水泵，当在给定的时间内，压差值不能恢复到正常值时，发出报警信号。进水口设有一道手动阀，出水口设有逆止阀和手动阀，循环水泵电机之间设有连锁装置。循环水泵设有就地操作箱，实现机旁与控制室的操作切换，具有控制室优先功能，具备手控、自控和停机三种功能，实现紧急停车。2.1.5各水梁循环冷却回路汽化冷却系统分9个循环冷却回路，其中固定梁5根, 形成5个固定梁冷却回路；活动梁4根, 组成4个活动梁冷却回路。在步进梁和固定梁的进水总管上也分别装有流量测量装置，用于核对各支管流量的测量准确性，确保运行中对各循环回路的流量

8、均衡。循环冷却回路的进水管上均设置了流量测量及调节装置，用以调节每一回路循环流量。运行中，当某一回路的循环水流量低于设定值时，控制系统发出报警，通过流量调节装置，使该回路的流量调至正常。水循环回路的总管及支管均设有流量及压力的检测控制。2.1.6旋转接头组在与运动的步进梁连接的进水联箱、出水联箱和步进梁固定联箱之间，设置了四套旋转接头组，当某一套旋转接头泄漏时，这套旋转接头可以通过它两侧的切断阀与系统隔离并及时修理，其他旋转接头组仍然可以保证系统正常工作。备用旋转接头组的设置可使旋转接头的维修，在不停炉的条件下进行。2.1.7设置备用电动循环水泵经常有一台电动循环水泵备用。当运行的电动循环水泵

9、故障停机时，备用电动循环水泵自动投入运行，保证系统正常工作。水泵出口至汽包入口范围内的阀门、管道及附件按PN4.0MPa标准选型。2.1.8设置柴油机循环水泵当全厂事故停电时，炉内板坯与炉墙的蓄热量很大，支撑梁和立柱仍需要冷却，因此，加热炉的汽化冷却系统设有柴油机带动的循环水泵，可以在停电的10秒钟内自动启动，保证水循环正常运行从而使炉子的支撑梁及其立柱不被烧坏。2.1.9设置应急柴油给水泵设置应急柴油给水泵作为电动给水泵的事故备用泵，当全厂停电时，可以用应急柴油给水泵向汽包供水。2.1.10设置汽化冷却用事故冷却水在正常生产时，汽化冷却所用的软化水由软水站供给，当软水供给发生故障时，由接至软

10、水箱的事故水补充，确保汽化冷却系统的冷却水不间断。2.1.11采用较大的软水箱汽化冷却系统采用较大容积的软水箱，在软水供应故障时，能够提供系统处理故障的条件，软水箱内、外壁均涂有防腐漆。软水箱：30m3；2.1.12安全防护保温措施汽包设有两个安全阀和一个电动放散阀,符合国家标准,所有安全阀和放散阀的排气管道均引至厂房外。安全附件齐全。所有汽化冷却系统管路及设备均有保温结构。2.2主要性能参数4.2.1汽化冷却主要数据：汽包蒸汽工作压力 1.27MPa汽包蒸汽饱和温度 194绝热层完好时蒸汽产量 8t/h绝热层脱落10时蒸汽产量（最大） 16.5t/h正常工况下蒸气量 8t/h 连续排污率 1

11、0给水量：最大 20m3/h范围 920m3/h2.3主要设备选择步进梁式加热炉的汽化冷却系统配置下列主要设备：2.3.1汽包 1个汽包的强度设计及计算及水容积、汽容积计算，均符合中华人民共和国劳动部蒸汽锅炉安全技术监察规程的要求。汽包规格为 DN1800mm L=8m汽包工作压力1.27MPa汽包蒸汽饱和温度 1942.3.2电动循环水泵 2台汽化冷却系统配置电动循环水泵两台，互为连锁关系，一台工作，一台备用。每台电动循环水泵的规格为：流量 500m3/h扬程 50mH2O转速 1450r/min功率 110kW进口压力 1.5MPa2.3.3柴油机循环水泵 1台当事故停电时，炉墙及炉内板坯

12、还有很大的蓄热量，水梁仍须循环水不间断冷却。为此，加热炉设一台柴油机循环水泵，当停电或两台电动循环泵均发生故障时，柴油机循环水泵自动启动，确保水梁的冷却。因此，要求柴油机循环水泵具有较高的可靠性，除柴油机本体要可靠外，其自动控制系统也要可靠，水泵采用与电动循环水泵相同规格的泵。柴油机循环水泵的规格如下：流量 500m3/h扬程 50mH2O转速 1450r/min功率 132kW进口压力 1.5MPa2.3.4旋转接头 8组旋转接头的规格为PN4.0Mpa，DN100。加热炉共需8组旋转接头，每组包括3个旋转接头、两根连接管、一个导向装置、一个弹簧吊架及与旋转接头相对的特殊法兰和非标件。旋转接

13、头球体材料为镀铬合金钢，密封材料为聚四氟乙烯。2.3.5电动给水泵 2台给水系统设置两台电动给水泵，互为联锁,正常生产时，一台运行，一台备用，在故障状态下，可以自动切换。水泵采用低中压锅炉上广泛采用的DG型工业锅炉给水泵，该泵为单吸、多级、节段式离心水泵，其入口端选用金属硬密封蝶阀，出口端选用截止阀和逆止阀，同时，为保护给水泵安全，系统设置有回水管路。水泵规格如下：型号 DG25-504流量 25m3/h扬程 200mH2O转速 2950r/min功率 30kW2.3.5柴油给水泵 1台应急柴油给水泵作为电动给水泵的事故、停电备用泵，应急柴油给水泵具备启动和运行可靠的特点。应急柴油给水泵性能参

14、数为：流量 Q=25m3/h 扬程 H=200mH2O数量： 1台。2.3.6加药装置 1套采用组合式加药装置，其中包括2台计量泵，1个1000升溶液箱，溶液箱上配搅拌器一台。加药装置型号： J-X50/25流量： 050l/h扬程： 2.45MPa计量泵功率： 20.55kW2.3.7软水箱 1个软水箱容积： V=30m32.3.8排污扩容器 1套型号： DP-3.5容积： 3.5m32.3.9取样冷却器 2套型号 ： DN250 PN2.45MPa2.3.10大气式热力除氧器汽化冷却系统的循环水要在200左右的温度下通过水梁，因此，除要求其给水采用软化水外，还要对给水进行除氧处理，以减轻水

15、中溶解氧对支撑梁的腐蚀。大气式热力除氧器是利用蒸汽将给水加热到0.02MPa压力下的饱和温度104，并使汽水充分混合，达到除去水中溶解氧的目的。该除氧器运行可靠，操作简单，在工业锅炉系统中应用最广。因此，本设计采用大气式热力除氧器。除氧器规格如下：数量 1台出力 25 t/h工作压力 0.02 MPa除氧水箱容积 15 m34.3.11电动软水泵型号 IS65-40-200流量 25m3/h扬程 50mH2O转速 2900r/min功率 7.5kW2.4介质参数及接点管径4.4.1软化水 品质要求：符合工业锅炉水质标准的软化水悬浮物： 5mg/L总硬度： 0.03me/L 含油量： 2mg/L

16、PH值： 7接点参数：流量： 范围 820m3/h 最大 25m3/h压力： 0.3MPa管径： DN1004.4.2汽化冷却事故水品质要求：新水接点参数：流量： 最大 25m3/h压力： 0.3MPa管径： DN100位置： 汽化冷却水泵站 设备冷却水品质要求： 净环水 接点参数：流量： 6m3/h 压力： 0.30.4MPa管径： 573位置： 汽化冷却水泵站、排污扩容器等 4.4.3外供蒸汽接点参数：流量： 816.5t/h压力： 0.6MPa管径： DN150位置： 汽包出口管 3加热炉机械设备加热炉区的机械设备构成：*装料炉门提升机械*装料悬臂辊道*推钢机*步进机械*出料悬臂辊道*出

17、料炉门提升机械*液压系统*集中干油润滑系统*从进入钢坯跨的热送辊道至加热炉进料炉门前的加热炉区机械设备3.1炉内装料悬臂辊道（9套）3.1.1功能：接受过渡辊道运来的钢坯,通过旋转编码器完成钢坯在炉前的定位，等待推钢机推钢，辊道分一组控制，利于单排料的定位。根据生产指令，将符合要求的合格钢坯送入炉内。并根据布料图自动布料定位。3.1.2结构型式：圆柱型悬臂辊道，辊面形状为外大内小的台式柱面。3.1.3结构特点：1）单独传动，VVVF交流变频调速，可逆传动；2）辊道冷却：采用辊轴水冷，每个辊道设有一个旋转接头，用于冷却水的进出；3）采用直联齿轮式减速机。机构紧凑、小巧、简单；4）其中装料第一个悬

18、臂辊道尾部装有一台脉冲编码器，用于装料钢坯布料定位。3.1.4主要参数辊子规格：F300mm，长度350 mm辊子材质：ZG40Cr25Ni20Si2辊子间距：1300mm辊子数量：9个辊道线速度：0.21.5m/s（炉前上料辊道速度应与之匹配）电 机： 5.5kW，AC380V， VVVF3.2炉内装料缓冲挡板（1套）3.2.1功能：当装料辊道在钢坯定位失败、辊道速度失控时，防止钢坯冲击破坏炉墙，设置该缓冲挡板。3.2.2结构型式：环形弹簧缓冲式3.2.3结构特点及主要参数挡板冷却：水冷挡板底座固定：炉外固定钢坯最大质量：2350 kg事故冲撞时坯速：max 1.5m/s；挡板材质：ZG40

19、Cr25Ni20Si23.3定位推钢机 （1套）3.3.1功 能：将钢坯从装料辊道上推正，必要时推到固定梁上，同时起到钢坯横向定位的作用。3.3.2结构型式：液压摆臂式3.3.3主要参数推钢行程：600 mm推钢速度：前进0.15 m/s； 后退:0.3 m/s工作压力：8MPa液压缸规格：125/90-450，中间耳轴式液压缸数量：1推杆数量： 4推钢机液压缸行程采用接近开关控制。3.4装料炉门提升装置 （1套）3.4.1功能：用于装料炉门的开启和关闭。在等待装钢的过程中，炉门关闭，以防止过多的冷空气进入炉内。3.4.2结构型式：气动升降式（侧进）3.4.3主要参数炉门重量：300kg行 程

20、：600mm升降速度：0.2 m/s气缸直径：160/60压缩空气：0.5MPa3.5炉底机械 （1套）l 结构型式：全液压传动、斜轨滚轮式；双层框架 整体步进式；升降和平移均设有导向装置。l 功能：炉底机械的提升框架用于支撑平移框架，及其平移框架上的水梁立柱、钢坯等动负荷，提升框架与平移框架共同运动，从而实现下述功能：1）通过动梁步进运动，将钢坯从装料侧逐步送到出料侧；2）在轧线要钢坯时，将步进梁上的钢坯托放到出料辊道上。l 结构组成：炉底机械由提升框架（1套）、提升/平移滚轮装配（各8套）、提升/平移导向辊装配（各4套）、提升/平移轨道装配（各8套）、提升液压缸装置（2套）、平移液压缸装置

21、（1套）、斜轨面（8套）、行程检测装置（2套）等组成。炉底机械轴承采用进口品牌产品NSK。l 动作原理：提升框架的升、降动作由2个提升液压缸完成，平移框架的进、退动作由1个平移液压缸完成，具体动作如下：1）当提升液压缸驱动提升框架时，提升框架下面的升降滚轮沿斜轨面轨道滚动，从而使提升框架沿斜轨面升、降（此时平移液压缸驱动装置不动），同时提升框架上面的平移滚轮也托着平移框架随着垂直升、降；2）当提升框架上升或下降至预定位置时，平移液压缸驱动平移框架在平移滚轮上前进或后退（此时提升液压缸驱动装置不动）；3）平移框架通过上述的“上升”前进”“下降”“后退”，完成一个步进循环。步进运动的轨迹为“矩形”

22、。步距为：前进、后退280mm（最大300 mm），上升、下降200mm，步进周期36sec。l 结构特点：1）提升缸对称布置在框架两侧，采用两支250/180950mm的液压缸，两端球铰耳环式。提升液压缸对称布置在提升框架两侧的左、右梁下，使提升框架的横梁结构变得简单、断面尺寸减小，从而框架重量减轻；提升液压缸布置在左、右梁中部，缸上支点应紧贴梁下的升降滚轮支座，缸下支座紧靠后面的斜台面土建凸台，其受力作用点均较理想，从而也简化了左右梁的结构及土建基础。2）平移缸为中间双铰式，采用220/140340mm的液压缸。单个平移液压缸布置在靠近框架出料侧，为中间双铰轴在平移框架前进或后退过程中，缸

23、饺轴转动较灵活，并有利于缸进、退速度的控制；3）在动梁托、放坯时均为轻托、轻放；4）在升降及平移机构上各设有一套行程检测装置；5）在提升框架的两侧，设有4套升降导向装置、4套平移导向装置，分别保证提升框架在升降时、平移框架在进退时不发生跑偏；6）升降缸的升降、平移缸的平移均考虑有超行程；7）在每个斜台面上的下部设有一个档座，以便于炉底机械的安装及以后检修时升降缸的拆卸；8）在保证炉子产量和出坯节奏的前提下，采用了合理的步进周期，从而使得液压系统的设计得到了更好的优化。步进框架运动时的冲击进一步减小；9）结构强度和刚性好，运行平稳、可靠，承载能力高、寿命长。3.6炉内出料悬臂辊道（10套）3.6

24、.1功能：根据轧线“要钢”信号，将钢坯送出炉外。3.6.2结构特点：1)独传动， VVVF交流变频调速，可逆传动；2)辊道冷却：仅辊轴水冷，每个辊道设有一个旋转接头，用于冷却水的进出；3)采用直联齿轮式减速机。机构紧凑、小巧、简单。3.6.3主要参数辊子规格：F300mm，辊身长度350 mm辊子材质：ZG40Cr28Ni48W5辊子间距：1300mm辊子数量：10个辊道线速度：0.21.5m/s（应与炉后出料辊道速度之匹配）电 机： 5.5kW，AC380V， VVVF3.10热送辊道结构型式：辊子装配：辊子由安装在轴承座内的调心滚子轴承支撑，轴承座固定在辊道架上。轴承座为铸钢件。辊道架：辊道架为焊接结构件。传动机构：辊子为单独传动辊，由变频调速齿轮电动机驱动。润滑：辊子间轴承采用干油润滑，齿轮减速箱采用油浴润滑。冷却：轴承座通水冷却。主要参数辊道型式： 单独传动辊道，变频调速辊子尺寸： 300mm1000mm辊子间距： 1350mm辊道速度： 1.2m/s(MAX)辊道电机： 5.5kw，AC380，VVVF数量： 113.11固定挡板一位于热送辊道端部，防止钢坯