加热炉课程设计

1、第一章设计原始条件及表格汇总1.1 原始条件炉子产量G=140000k%,钢坯规格为220x220x12000mm,单重为4530kg,加热温度20CLI1250C,许加热终了时钢坯断面温度差30C,钢种为普碳钢。用发热量为2150千卡/时的高焦炉煤气为燃料。确定炉子的尺寸和燃料消耗量。1.2 计算结果表格汇总1.3 烧计算表1-1空气量及燃烧生成量计算项目名称计算公式及参考资料计算结果理论空气量L0=(0.5H2+2CH4+0.5CO+3.5CmHn)4.76/1002.12过量空气系数Ct1.1实际供给空气量Ln=axL02.3321烟气生成量Vn=VCO2+VO2+VN2+VSO2+Vh

2、2O3.092烟气中CO2生成量VCO2=(CO+CO2+CH4+2CmHn)X0.010.381烟气中N2生成量VN2=(N2+79Ln)M0.012.183烟气中SO2生成量Vso2=0.01H2s0烟气中H2O生成量VH2O=(2CH4+3CmHn+H2+H2S+H2O+0.0128Ln)M(0.484.01烟气中O2生成量VO2=0.2067(a1)L。0.0442.炉子尺寸的确定表1-2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取大生产率G选取220%炉底强度P参考加热炉表5-1395:加热面积fG仅1=P556.96m2后效长度fxi|xi=B44m炉宽B=钢坯长度+2C

3、12.8m每小时加热的钢坯数门1=钢坯长度/单重30.9根炉内放置的钢坯数n2=L/钢坯中心距137根钢坯加热时间t=n2/ni4.43h圆坯计算直径r=J0.22x0.22/n0.1242m加热段终了钢坯的温度，取温差20ct=L2C100.5x201190C钢坯热燃iZ今臼199.5kca<g导热系数1Z二今臼25.8k%C加热段终了进入钢坯的热流zzZ/qj=21j$/r8328.5kc”hm2加热段终了炉气温度zqjZ+273tjq=1004十jqCj0i21100、4-273)1361c预热段和加热段交界处的热流（加热段开始温度按C计算）kz彳俱+273、WC012,©

4、;4fXtj+273,10074212.1*hm2钢坯内的温度差k.zz，citj=&y=qy/21172.6c钢坯的平均温度1,kkQ人j.ktjp=?一产j613.7c平均温度卜-的始值.k1j今臼84.0kc啖g此温度卜-导热系数1k二今臼26.3kCKhc加热段内钢坯的热量始增加量z.z.kAj-ij-ij115.3kca/kg加热段内的平均热流kzqj-qjqip=kqj2.31g勺qj30152.7也叫m2钢坯在加热段内的时间tj=Aijrg/2qjp1.86h加热段的长度LjLt18.5m均热段终了时钢坯平均温度，取温差10Cz1一tjrp=1250父101245c钢坯热

5、燃代今臼208.7kca4g钢坯的导热系数|Zr二今臼26.2kc%hC均热段终了进入钢坯的热流一工zziqjr=2ljrdjr/r4219.0kcal/hm2均热段终了炉气温度zqzr$+273)4tZrq=1004_U_+U-273CCjr0121100/1270C加热段与均热段交界处热流（均热段开始温度按？计算）kz，tZq+273f/tZ+273)41qjrqjC012jj代100J<100J6472.6kc%m2钢坯内的温度差tkr=Atz=qzr/2l15.6c钢坯的平均温度k1ktkrp=1200-2&kr1168.8,C平均温度卜燃值存今臼195.5kcal<

6、;g温度卜导热系数4二今臼26.2kca/j/mhC均热段内钢坯的热量始增量一z'kljr-1jr-|jr13.2kcakkg均热段内的平均热流kzqjr-qjrqjrp-k2.31g1qjr5157.0kcal/m2钢坯在均热段的加热时间tjr=&jjg/2qjrp1.2h均热段的长度tjrLjr=Lt11.9m预热段内钢坯的热始增量iy=iz-iy82.0kcal/kg预热段炉长Ly=LLjLjr13.6m钢坯在预热段的时间tytT_tjr1.37h预热段内的平均热流qpj=Aiyg/2ty29177.9kca)/m2装料炉门口处的热流k2tzqy=qyp/qy11471.

7、8kc%m2装料门口处炉气温度fz100/qy+"*273'273tyq-1001十-273VCy0i21100,619.4,C钢坯出炉的表向温终度t表1250C钢坯入炉的表向温产一始度t表h20C经过预热段以后钢坯的表面温度!聿t表650C进入均热段时钢坯的表面温度+美t表1300C烟气出炉温度t气850C烟气进预热段温度t气1400C烟气在均热段中的最高温度t气1350C烟气在均热段中的一一I、均平均温度t气1275,C预热段高度Hi=(A+0.05B)M1031800mm加热段高度H2=(A+0.05B)m1032200mm均热段高度H3=(A+0.05B)M10315

8、00mm3.炉内各段综合辐射系数表1-3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炉膛内表面积预热段Fy=2(Hy+B)Ly29.2Ly加热段Fj=2(Hj+B)Lj30.0Lj均热段Fjr=2(Hjr+B)Ljr28.6Ljr气层的有效厚度预热段CccHyBLySy=3.6Fy2.84m加热段cccHBLjS=3.6Fj3.38m均热段HjrBLjrSr=3.6Fjr2.42m炉气里八、度预热段PCO2s0.341：Ph2oSy0.454加热段Pco2s0.4056Ph20s0.5408均热段Pco2Sr0.29041Ph2oSr0.3872预热段温度800cey01=eco

9、2+bH2O0.42预热段温度1280Cey02=eco2+bH2O0.308加热段温度1280Cej01=eco2+bH2o0.363加热段温度1330C902=eco2+bH2o0.33均热段温度1330Cer01=eco2+bH2。0.31均热段温度1270Cejr02=eco2+bH2o0.336钢坯面积F2=-乂2M0.22父120.3216.5L钢坯遮住炉底面积-0.22父120.328.25L砌体对钢坯的角系数预热段F2"F2r12Fy0.819加热段F2十口F2r12一Fj0.80均热段F2十以F2r1222Fjr0.837钢坯黑度参考加热炉153页0.8综合辐射系数

10、预热段温度800c-4.88ey01e2Cy012=ey01+门2(1-ey01)1.83预热段温度1280C-4.88ey02e2Cy012ey02+门2(1_ey02)1.37加热段温度1280C-4.88e01e2Cj012=ej01+r12(1-ej01)1.62加热段温度1330C-4.88ej02e2Cj012=ej02+门2(1-ej02)1.49均热段温度1330Cc4.88ejr01e2Cjr012=ejr01+r12(1-ejr01)1.36均热段温度1270C4.88ejr02e2Cjr012=ejr02+门2(1-ejr02)1.43预热段与加热段交界处取平均值1C01

11、2=(Cy012+Cj012)21.49加热段与均热段交界处取平均值C1/c-、C012=(Cj012+Cjr012)21.434.炉墙砌体内表面温度的计算表1-4炉墙砌体内表面温度的计算数据项目公式及参考资料结果Q1=B1Q：预热段炉墙内表面温度工、<100J.C4Crk<100JCr1T金+CkM11100；-F金k+CkM丫%4X-F金F壁873.1,C加热段炉墙内表向温度T壁"J00J4Crk勺<100)Cr：,T金、+CkM1100)上k+CkMXF壁4F金F壁1228C均热段炉墙内表面温度J00J4Crkg<100)Cr4jT金'C+CkM

12、1kM1100；+Cx-FkCkM%4X-F金F壁1275,C5.热平衡计算及燃料消耗量的决定表1-5均热段的热平衡计算结果项目公式及参考资料结果热量收入燃料燃烧放热Q1=bQ2150B1kc%预热空气带入的物理热Q2=B1o（L0C空t289.5Bkc%热量收入总和Q=Qi+Q22448.5B1kcal/h执八、量支出金属吸收的热量Q1=Gm（C金tj-C金碟）887568kcal通过炉墙及炉顶散失的热量FFFNFQ2=q2xF+q2xF+q2mF943029.5kcaK均热段炉门的热损失Q3=24JTL1（100J1FJ581384.0kcal/_tt1-12_t1-12Q3=-一2X4F

13、X1+J_2X2FM0.7ss九九3989.4kca|/Q3=24MFM（1-）M216537.7kcap炉门溢气带出的热损失Q4=KCttx3600M0.3V064271.8kc,流出均热段的废气带走的热量Q5=BiV£气t气1586.2B1kcal/化学不完全燃烧造成的热损失Q6=B1VnP><280043.3Bkcal/热里支出总和Q=Qi+Q2+Q3+Q4+Q5+Q61847150+1629.5B1kcal/均热段燃料消耗量数值项Bi=旬一工市b3100m/h表1-6加热段的热平衡计算结果项目公式及参考资料结果执八、燃料燃烧放出的热量Qi=B2Q2150B2kca

14、l/量收预热空气带入的物理热Q2=B?LnC空t空298.5B2也火入金属氧化反应放出的热量Q3=1350GGK1997920k叫由均热段进入加热段的废气带入的热量Q4=BiVnC气t气4917207.6kc%热量收入总和Q=Qi+Q2+Q3+Q45915127.6+2448.5B2kc%执八、量支出金属吸收的热量Qi=G(C金15C金，tb24387000kca|/通过砌体散失的热量Q2=q2MF+q2"父F+q2'“父F1386656.4.kc嗥加热段炉门的热损失t112Q32M12FM9sT5250kcakh炉内冷却水管吸热造成的热损失Q4mf均Mn*k325329.9

15、kc火化学不完全燃烧造成的热损失Q5=B2VnPM280043.3B2k。味流出加热段的废气带走的热量Q6=但+B2MC气t气6093695+1965.7B2kc%热里支出总和Q=Qi+Q2+Q3+Q4+Q5+Q632197931.3十2009B2kc.加热段燃料消耗量数值项Bo-2带B2项59900m/h表1-7预热段的热平衡计算结果项目公式及参考资料结果燃料燃烧放出的热量Q1=B3Q:2150B3k。6空气预热带4人的物理热Q2=B3LnC空t空298.5B3kc%於日金属氧化反量以应放出的热Q3=1350Gs(1-K1)1378080kc%收日量X人1.由加热段进入预热段的Q4=旧+B2

16、)VnC气t气123839609kc4废气带入的热量热量收入总和Q=Qi+Q2+Q3+Q4125217689+2448.5B3kc嗥金属吸收的热量Qi=G(C金能C金1马19536000kc%通过砌砖体散失的热量Q2=q2'MF+q2'&F+q2rF705143.8公嗥预热段炉门的热损失一t壁11Q3=-x12Fm6s丸4349kcal/炉内冷却水管吸热造成的热损失t壁一t水Q4=父&父nsX185050.2kca1/装料口的热损失/4Q5=2三If+Lf1100JSX388119.1kc%炉门溢气带出的热量Q6=36OOVoC气t气2598318kc%化学不完

17、全燃烧造成的热损失Q7=B3VnPx280043.3B3kcal/废气出炉带走的热量Q8=(Bi+B2+B3)VnC气t气81711000+1240B3kcaj/其它热损失Qg经验值20089708.9kc%热里支出总和Q=Qi+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9125217689+1283.3B3kc火预热段燃料消耗量数值项Bo-3带B3项咻第二章设计计算2.1 炉子结构计算2.1.1 空气量及燃烧生成量计算解：采用上下加热步进梁式加热炉，钢坯中心距取320mm,炉宽定为12800mm0按三段式温度制度。炉膛高度在预热段为1800mm,加热段为2200mm,均热锻为1500mm。

18、用平焰烧嘴，u=1.1。高焦炉煤气的成分：完全燃烧时理论空气量L0=(0.I52-CH4CO5C3H54.860二(0.50.09297.10.50.01裳5初54)=2.12过量空气系数：=1.1实际供给空气量Ln=:.AL0=1.12.02=1.122烟气生成量烟气中CO1生成量烟气中乐生成量烟气中S%生成量Vn=Vc2oVnV2o1.9Vco2=(COCO2CH42CmHn)0.01=0.288VN=(N278n)0.夕12.183V&o=(2CH3。H12H2HS2HO烟气中用0生成量0.012n8)0=010.484烟气中°2生成量Vo2=0.20674L01)0.

19、2由以上得：Pg=0.048Ph2o=0.172.1.2 炉高的确定钢坯出炉的表面温度=1250，C我钢坯入炉的表面温度卡=209A经过预热段以后钢坯的表面温度一=650C进入均热锻时钢坯的表面温度._=1350C烟气出炉的温度=850C烟气进入预热段的温度一=1400c烟气在均热中的最高温度-=1350;C烟气在均热锻中的平均温度-=1275c%=(A+0.05B)t气乂103H效一炉子的有效长度B一炉宽t气一炉气温度A一系数(1)预热段高度3H1=(0.50.0512.8)140010=1596Hl、=1796mm取1800mm(2)加热段H2=(A+0.05B)t气黑103=(0.68+

20、0.05乂12.8)父1450父103=1914mmH2、=1914200=2214取2200mm(3)均热锻H3=(A+0.05B)t气父103=(0.5+0.05父12.8尸1275M103=1453.5mm取1500mm2.1.3 、炉内各段面积1 .炉膛的内表面积F=2(HB)Ly(1)预热段Fy=2(HB)Ly=2(1.812.8)Ly=29.2Ly(2)加热段Fj=2(HB)Lj=2(2.212.8)Lj=30.0Lj(3)均热锻Fjr=2(HB)Ljr=2(1.512.8)Ljr=28.6Ljr2 .气层的有效厚度(S=3.6HBL)F1(1)预热段2.8 12.8LVSv=3.

21、6y=2.84my29.2Ly(2)加热段2.9 12.8LjSj-3.6j-3.38mj30.0Lj(3)均热锻1.512.8LjrSjr=3.6=2.42m28.6Ljr2.1.4炉气黑度e0=©co2.eH2O预热段PC02sy=0.122.84=0.341PH2OSy=0.162.84=0.454加热段PC02sj=0.123.38=0.4056PH2oSj=0.163.38=0.5408均热锻Pco2Sjr=0.122.42=0.2904PH20sjr=0.162.42=0.3872预热段温度800C预热段温度1280：C加热段温度1280：C加热段温度1330，C均热锻温

22、度1330匕均热锻温度1270：Ce0=0.151.08e0=0.141.08e0=0.141.08e0e0V0.121.08e0=0.141.080m250.420.1560.3080.210.363=0.131.080.19=0.330=170.310=180.3362.1.5综合辐射系数4.88e0e2C012="e0121-e0砌体对钢坯的角度系数预热段r12=F金(+a)=0.819(取口=0.45)F壁加热锻F金1a,r12=-=0.80(取"0.45)均热锻12-0.837(取a=0.45)钢坯黑度=0.8预热段温度800：CC0124.880.420.8,.

23、=1.830.420.8191-0.42预热段温度1280：CC0124.88,0,308父0,8=1370.3080.8191-0.308加热段温度1280匕C0124.880,3630.80.3630.801-0.0.363=1.62加热段温度1330匕C0124.880.330.8=1.490.330,801-0.33均热锻温度1330;CC0124.880.310.80.310.8371-0.31=1.36均热锻温度1270匕C0124.880,3360.8=1.430.3360.8371-0.336预热段和加热段交界处取平均值C012=0.5(1.371,62)=1.49加热段和均热

24、锻交界处取平均值C012=0.5(1.491,36)=1.432.1.6炉长炉宽的确定最大生产率：G=220000kgh预选炉底强度：P=395kg2mh加热面积：fxiG220000P3952二557m557又fxi=lxim12.8m1有fxi=上=43,6m12.8有效长度=44m炉宽的确定：B=钢坯的长度+2C即有B=12+2x0,4=12,8m取12.8m求炉长及加热时间要求每小时加热的钢坯的钢坯数为30.9根，炉内放置的钢坯数为44000/320=137根，则钢坯加热的时间t=131030.9=4,43h2.1.7计算炉温制度和燃料消耗量将方坯看成截面积与之相等的圆坯，则圆坯的计算

25、半径：r=：0.220.223.14=0.1242m在加热段完了时钢坯的温差为20匕，则加热段终了时钢坯的平均温度为:tjp=1250-0.520=1240C在此温度下钢坯的的热燃iz=199,5kc%g导热系数I25,8啤7c（1）加热段加热段终了进入钢坯表面的热流为:qz=21曲/=2父25,8父20/0,1242=8328,5kc%g加热段终了处的炉气温度tzp=1004zqjC012tz273100-273=1001咏/133空273；-273=1361C,1,49.100预热段终了和加热段开始处的钢坯表面温度先按700C计算，然后再进行校核。交界处的热流为:kzcqj=qy=c

26、76;i2ft+2730(I100Ji'ty+273100i1280+273：'i700+273'：%"=1,49父,-.I=74212,1kcaJ/2|_l100)I100)hhm此时钢坯的温度差为:出三区弘74212.伐0.124%,267尸72.6C.2(226.7)此时钢坯的平均温度:k-_tjp=700-0.5172.6=613.7C在此温度下1；=843%小2kCa3mhCqip二kzqj-qjk74212.1-8328.52.3logqz2.3logqj74212.18328.5=30152.水叱2支加热段内钢坯的热量始增加量为：Lij=i：-i

27、：=199.5-84.0=115.5加热段内的平均热流为:钢坯在加热段的时间为:t_Lijr二_115.50.12427850_186htj_2qjp_2350125.7T.86h加热段的长度为:,tj1.8644douLj=-L=18.5mt4.43均热段均热锻完了取出炉时钢坯的温差为10，C,则均热终了时钢坯的平均温度为:tZrp=1250-0.510=1245C在此温度下钢坯的热燃iZ；=208.kc啖g导热系数ljZ=26.kc%m2CC均热锻终了进入钢坯表面的热流为:z2ljZqjr-j=2笺2%1242=4219.0，*均热锻终了处的炉气温度tjzq=1004qjr.C012110

28、014273=100乂自4219.1250+273；人273=1270C1.43100加热段终了和均热锻开始处的钢坯表面温度先按1200C计算，然后进行校核交界处的热流为:kz八qjr=qy=C012他+273'4100JtZ273,100一。11330+273门200+273寸-川/=1.43父I一I-273=6472.6kcal/I100；V100)人此时钢坯内的温度差为：此,=N=q%=6472.6M0.124%25.8=15.6C此时钢坯的平均温度为：t；D=11200.515.6=1192.2cjrp在此温度下4=195kC%gljk尸治眩2八（均热锻内钢坯的热量始增加量为：

29、ijrijr=ij：-ijk，=208.7195.5=13.2kc%g均热锻内的平均热流为：qirpkzqjr-qjr6472.6-4219qjr2.3log4-qjr2.3log6472.64219=5157.0kc%2钢坯在均热内的时间为:"r：13.20.12427850tjr=1.2h2qjrp25157均热锻的长度为:Ljr1.2444.43=11.9m预热段预热段内钢坯的热燃增量为：匕七=84.。-2.0=82.0侬%预热段炉长为44-18.5-11.9=13.6m钢坯在预热段内的时间为4.43-1.86-1.2-1.37h预热段内的平均热流为：qyp二yP2ty：iy；

30、820,1242785021.37=29177.9kc%2h预热段开始处即装料炉门口处的热流为=11471.8kc%2h装料炉门口处炉气的温度为:tkp=1004qy+/t；+273'4C012100-273=100411471.8+/20+273;1.83.100-273619.402.2热平衡计算100F壁丁壁1002.2.1 炉墙内表面温度计算：FCrkCkmF壁预热段的炉墙内表面温度t气=(850+1400)/2=1125'0,t金=20+2(650-20)=440C,旦=0.819'3''F壁查图，知Crk=1.5kcal.m2hk4,Ckm=

31、2.35kcal.m2hk4代入上式解出炉墙内表面温度%=873：。加热段的炉墙内表面温度t气=1450C,t金=(850+1400y2=1125C,2=0.80%知Crk=1.4kcal.m2hk4,Ckm=2.45kcal,m2hk4代入上式解出炉墙内表面温度%=1228，C均热锻的炉墙内表面温度t气=1275'C,t金=(1300+1250)/2=12750,以=0.837,F壁知Crk=1.25kcal：m2hk4,Ckm=2.44kcal：m2hk4代入上式解出炉墙内表面温度t壁=1275，C热平衡计算2.2.2 各加热段热平衡计算均热锻的热平衡热量收入L燃料燃烧放出的热量Q

32、i=BiQ2=2150Bikcalh预热空气带入的物理热Q2=B12,3320.32400=298.5B1kcalh热量支出1.金属吸收的热量t之=13002父172,6=1215，C4=12502父15.612c3,9.C=0.16433Q1=G（C金t:-C金t1）=2200000.1641239.6-1215=887568kcalh通过炉墙及炉顶散失的热量均热锻炉顶的热损失加立注日4均700+1275c均700+80c砌砖体的平均温度t黏土=987,5C,t绝=390C22砌砖体的平均导热系数h'Ch,C上绝=0.6+0.00055M987.5=1.14K粘=0.28+0.000

33、13M390=0,331经过均热锻单位炉顶面积的热损失t壁t空1275-20q2=旦+包+0060.259+0.212+0.061'2经过均热锻炉顶的总热损失Q2=q2F=2363.512.811.9-360008.3kcalh均热锻炉底的热损失根据经验数据，通过实炉底散失的热流q2=2000|_|3000k。味2卜，取上限Q2'=q；F=300012.811.9=456960kcalh均热锻炉墙的热损失t壁c=1275，C,ti=700°C,t2=800匕，7.绝=1.14kc%汁匕曝=0.331kc%htC,&=0.35m,S2=0.12m»&#

34、187;»q2-包旦0.0611，21275-20-二1732.8kcal0.350.12m0.061.160.3312h故经过整个均热锻侧墙的热损失Q2''=q2'F=1732.811.91.5212.81.57-126061.2kcalh所以均热锻炉墙、炉顶及炉底的总热损失为：Q2=Q2Q2Q2''=360008.2456960126061.2=943029.5kcalh3.均热锻炉门的热损失出钢口的辐射热损失（根据近似计算公式）=1275,=600,F=12.8渴.42=5.376m2c工、4也匚3-|U00,)U00Jj=2M5.376

35、/+2734-p00+273；=547083.3kc吸100100h经常关闭的均热锻炉门的人损失本段中有六个经常关闭的炉门，炉门尺寸6004m（m=0.m?4t1=1000；C,t2=250，CjD=1或0.7入粘=0.6+0.00055M625=0.944kc%代入公式中,Q3'=t-dF1t-22F0.7=3989.4kcalh经常开启的均热锻炉门的热损失=1275；C,F=0.24m20.980.410.2243Vt=0.60.2.4:，m58.0.224sQ4=KCttM3600M0.3V0,式中t气=1275C1=0.104,：，-0.7Q3=24。1275273=20.24

36、0.32100=16537.7kcalh通过均热锻炉门的总热损失Q3-Q3Q3Q35813843989.4165=37.7k蹴1911.1炉门溢气带出的热损失口22ghr°-n,r炉门溢气量Vt=N2HB'式中N=0.6H=0m4t3YB=0.6m,64271.82,化学不完全燃烧造成的热损失Q6=BMnP2800=B13.0920.0052800=43.3B1kcalh表2.2.1均热锻热平衡表热收入kca|/热量支出kca|/1.燃料燃烧放热2150B11.金属吸收的热量8875682.预热空气带入2.砌砖体的热损失943029.5298.5B1物理热3.炉门热损失601

37、911.14.炉门溢气的热损64271.8失1586.2B5.废气带走的热量43.3B16.化学不完全燃烧的热损失总计2448.5B1总计2496780.4+1629.5B1热平衡方程式:2150B1298.5B1=887568943109.5601910.764271.81586.2B143.3B1Bi=3048rm5h实际取本段的燃料消耗量为B1=3100m/h（二）加热段的热平衡热量收入1 .燃料燃烧放出的热量Q1=B22150=2150B2kcalh2 .空气预热器带入的物理热Q2=B2LnC空t空=298.5B2也咪3 .金属氧化反映放出的热量Q3-1350GaK1-13502200

38、000.00080.42-997920kcalh4.由加热段进入预热段的废气带入的热量Q4=BVnC气t气=3100父3.092父1350M0.38=4917207.6kc%热量支出1.金属吸收的热量Qi=G(g5-Ct力式中：G=220000kg;，琮=1215匕，管=650匕，C金=0.1635代入式中，Q=24387000kcalh2.通过砌砖体散失的热量(1)加热段炉顶的热损失窿=1228C,t1=700匕t2=80：C,t空=20'C,S粘=0.3mS色=0.07m点=964：C愁=390：C,上绝=0.331,%占=1.14代入公式中,'t壁一t空q2二包包0.06

39、'1'2二2279kCalm2h通过加热段炉顶的热损失Q2=q2F-227912.818.5-539667.2kcalh加热段炉底的热损失q2=3000k。弘2卜(取经验数值)，Q2'=q；F=300012.818.5=714400kcalh加热段炉墙的热损失t器;=964"C,t(=390"C,'-绝=0.331,'-粘=1.14代入公式中,'"t绝一t空q2二旦旦0.06通过全部加热段炉墙的热损失Q；=q；F=167812.818.5=136589.2kcalh所以加热段炉墙，炉顶及炉底的总热损失Q2=Q；Q2&

40、#39;Q2-136589.2710400539667.2=1386656.4kcalh3.加热段炉门的热损失每个炉门面积0.4M0.35m2=0.14m2,炉门数量12个L=1000(%=250匕，九=0.944kc嗥,S=0.23m,6=1,代入公式中,Q3JTf父12父9=1000Z250父0.14><12M1=5250kca%s0.23/h九k0.944/4.炉内冷却水管吸热造成的热损失2217K=50”C,t壁=1228,C,F1=2盯L=12.2m,F2=2冗r2L=5.2m'=用/F2=/12.2黑5.2=7.96m2,ta=1228+50=639CC2上绝=

41、0.28+0.00013M639=0.36k。喝,S=0.06m代入公式中，Q4=t>jzKF均n=325329.9kcalh九5 .化学不完全燃烧造成的热损失Q5=B2VnP2800=B23.0920.0052800-43.3B2kcalh6 .流出加热段的废气带走的热量Q6=(B+B2VnC气t气Vn=11.64,C气=0.38,t气=14000C,Bi=3100m%Q6=：3100B23.09216730.38=60936951965.7B2kcalh表2.2.2加热段热平衡表热收入kca1<热量支出1.燃料燃烧2150B21.金属吸收的24387000放热热量2.预热空气2

42、98.52.砌砖体的热1386656.4带入物理热损失3.金属氧化9979203.炉门的热损5250放热失4.由均热段流入加热段4917207.64.炉内冷却水的热损失325329.9的废气带入5化学不完全燃43.3B2的热量烧的热损失6.废气带出的热6093659+1965.7B2里总计2448.5B2+5915127.6总计2009B2+32197931.3热平衡方程式：2150B2298.5B29979294917207.6=243870001386656.45250325329.943.360936952009B2B2=59801.6叱实取本段的燃料消耗量为B2=59900m/h(三)

43、预热段的热平衡热量收入1 .燃料燃烧放出的热量Q1=B32150=2150B3kcalh2 .空气预热器带入的物理热Q2=B3LnC空t空=298.5B3kca|/h3 .金属氧化反映放出的热量Q3=1350G：(1-K1)0080.58=1378080kc4 .由加热段进入预热段的废气带入的热量Q4=(Bi+B2)VnC氧t氧=(3100+59900)3.0920.381673=123839609kcalh热量支出：1 .金属吸收的热量2 .Qi=GC金猿-C金=220000M（0.14父650-0.11父20）=19536000kc喝3 .砌砖体散失的热量（2）预

44、热段炉顶的热损失t1=550；C,t2=60C,t空=20；C£占=0.35m873.1+550=682，C芯=30©C,，一绝=0.32,F壁=12.8父13.6=174.08m22代入公式中，Q2=q2F=873.120174.08=280203kcalh2空卫0.06h1.160.32预热段炉底的热损失Q2-2000F=2000174.08=348160kcalh（3）预热段炉强的热损失t壁=873.1七九=200匕%=60：C,t空=20°C,S占=0.35m&色=0.12m,九粘=0.982,，绝=0.32,F=12.8父1.8+2父1.8M13

45、.6=72m2代入式中,'''Q2=OS20.061'2873.1-20F)72=75780.80.350.120.060.9820.32所以预热段炉墙，炉顶及炉底的总热损失为Q2=Q2q2Q2''-28020334816075780.8-705143.8kcalh3.预热段炉门的热损失（经常关闭的）炉门面积0.4乂0.35m2.炉门数量12个（下加热炉门按6个计算），t壁=873.1匕t1=200匕t均=536.6c,S粘=0.23m,%=0.875m,：二，二1,代入公式中,F12中=4349kcalh4.炉内冷却水管吸热造成的热损失入、87

46、3,150、一t50C,t壁二873.1匕t均二一-","-。6m22F1=2二r2L=8.97m,F2=3.84mF均=JF1MF2=J3.84m8.97=5.87m2,九粘=0.383代入公式中，Q4-t壁二t水46873.1-505.876=185050.2kcal4 S00.06/h0,3835 .装料口的辐射热损失(1)开口面积0.30m12.8m2,t气=1125cQ5=21Lll=2/11252,2.M376k<l9L1100JjI100；/h(2)装料口的炉门传导热损失F=12.8x0.3=3.82m2,t7K=50'C,t壁=873.1

47、9;)C,t均873.1+50461.6C2S=0.23m,弧=0,3833.84=11612.2kcalht壁-t水匚873.1-50vC-QcFQ5S0.230,845装料口总的热损失Q5=Q5Q5=376506.91161=2,2kg®219.16 .炉门溢气带出的热量Vt_空气2ghr°-rtN=0.6,H=1,5m,B=12.8mr0空=1.293kg3,rt空=0.258kg3mm代入式中V"10,m3sV0=Vt0=1,7m3s273故Q6=V0C气t气黑3600=1.72乂3600父1125M0.373=2598318kca%7 .化学不完全燃烧造成的热损失Q7=B3VnP2800=B33.0920.0052800=43.3B3kcalh8 .废气出炉带走的热量Q8B2B3VnC氧t氧=817110001297B3kcalh表2.2.3预热段热平衡表热收入kca/热量支出kcal/1 .燃料燃烧放热2 .预热空气带入物理热3 .金属氧化放热2150B3298.5B31 .金属吸收的热量2 .砌砖体的热损失3 .炉门的热损失19536000705143.843494.由加热段流入预热段13780804.炉内冷却水吸热185050.2的废气带入的热量1238396095 .装料口的热损失6 .溢出废气带出的热量7 .化