中职《原料加热操作》1.项目一

项目测评1.一般加热炉的炉衬由哪几部分组成？备用什么材质？起什么作用？2.什么是耐火材料？通常怎样分类？3.耐火材料有哪些主要性能？各有什么意义？4.目前推广使用的耐火可塑料有哪几种？主要应用在什么地方？5.耐火材料的验收包括哪几方面？对耐火材料的保管应注意哪些问题？6．气体燃料的燃烧特点是什么？其燃烧过程分为哪几个阶段？7．产生回火和脱火的原因是什么？8.什么是平焰烧嘴？说明其工作特点与调整方法。9.什么是调焰烧嘴？说明其工作特点与调整方法。10.烟囱的工作原理是什么？11.当风机能力大于炉子所需能力时，如何调整？12．烟道闸板的作用是什么？如何调整？13．余热利用的意义与方法是什么？参考答案：炉墙：耐火砖，外加绝缘层组成。浇注料、可塑料。炉顶：耐火砖，耐火混凝土浇筑或者预制块。炉底：耐火砖，炉底下部采用绝热材料绝热，最上部镁砖，再铺上40-50mm的镁砖或焦屑。基础：混凝土、钢筋混凝土、红砖、毛石。耐火材料是耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。耐火材料品种繁多、用途各异，有必要对耐火材料进行科学分类，以便于科学研究、合理选用和管理。耐火材料的分类方法很多，其中主要有化学属性分类法、化学矿物组成分类法、生产工艺分类法、材料形态分类法等多种方法。1、根据耐火度的高低分：普通耐火材料：1580℃～1770℃高级耐火材料：1770℃～2000℃特级耐火材料：>2000℃2、依据制品形状及尺寸的不同分：标准型：230mm×114mm×65mm；不多于4个量尺，（尺寸比）Max:Min<4:1；异型：不多于2个凹角，（尺寸比）Max:Min<6:1；或有一个50～70°的锐角；特异型：（尺寸比）Max:Min<8:1；或不多于4个凹角；或有一个30～50°的锐角；特殊制品：坩埚、器皿、管等。3、按制造方法耐火材料可分为：烧成制品、不烧成制品、不定形耐火材料4.按材料化学属性分类：酸性耐火材料、中性耐火材料、碱性耐火材料耐火材料的主要特性有以下几大方面：1、结构性能——气孔率、体积密度、透气性、孔径分布、真密度、吸收率等。2、力学性能——耐压强度、抗折强度、粘结强度、高温扭转强度、弹性模量、耐磨性等。3、热学和电学性能——热膨胀性、导热性、热容、温度传导性、导电性等。4、使用性能——耐火度、荷重软化温度、抗热震性、高温体积稳定性、高温蠕变性、抗侵蚀性、抗氧化性、抗水化性、耐真空性等。耐火可塑料是用耐火骨料和粉料、生黏土和化学复合结合剂及外加剂，经配制混炼、挤压成砖坯状、包装储存一定时间后仍具有良好的可塑性，并可用捣固方法施工。按耐火骨料品种可分为黏土质、高铝质、莫来石质、刚玉质、铬质、碳化硅质和含锆质的耐火可塑料等。按结合剂种类可分为硫酸铝、磷酸、磷酸盐、水玻璃和树脂等结合的耐火可塑料等。可塑料的耐热震性较好，易施工，适用于各种加热炉、均热炉、退火炉、热风炉等，也可用于小型电弧炉的炉盖、高温炉的烧嘴等部位。耐火材料的验收一般包括：（1）质量证明书质量证明书上一般按牌号和砖号列出耐火制品的各种指标值，并注明是否符合技术要求、技术条件和设计要求。必要时，还需由实验室进行检验。（2）外形外观检查根据炉子所用耐火材料标准中所列的项目进行全数检查或批量抽查。（3）耐火预制件的尺寸精度按相应标准进行。耐火材料一般在有盖仓库内妥善保管，对受潮易变质的耐火材料还应采取必要的防潮措施。存放于仓库内的耐火材料，要按牌号、砖号和砌筑顺序合理地规划和堆放，并做出标志。不定形耐火材料、耐火泥浆、结合剂等应分别保存在防止潮湿和防污垢的仓库内，并且对易结块的不定形耐火材料堆放不能过高；对有时效性的不定形耐火材料，根据不同结合剂和外加剂的保管要求，妥善保管，并注明其名称、牌号和生产时间。耐火预制构件堆放时，必须考虑支承的位置和方法，以防止构件受力不均而造成损伤。气体燃烧根据燃烧前可燃气体与氧混合状况不同，其燃烧方式分为扩散燃烧和预混燃烧。扩散燃烧即可燃性气体和蒸气分子与气体氧化剂互相扩散，边混合边燃烧。扩散燃烧的特点为：燃烧比较稳定，扩散火焰不运动，可燃气体与氧化剂气体的混合在可燃气体喷口进行。预混燃烧又称爆炸式燃烧。它是指可燃气体、蒸气或粉尘预先同空气（或氧）混合，遇火源产生带有冲击力的燃烧。预混燃烧的特点为：燃烧反应快，温度高，火焰传播速度快，反应混合气体不扩散，在可燃混气中引入一火源即产生一个火焰中心，成为热量与化学活性粒子集中源。气体燃料的燃烧是一个复杂的物理与化学综合过程，整个燃烧过程可以视为混合、着火、反应三个彼此不同又有密切联系的阶段，它们是在极短时间内连续完成的。1.煤气与空气的混合2.煤气与空气混合物的着火3.空气中的氧与煤气中的可燃物完成化学反应要保持火焰的稳定性，必须使煤气与空气喷出的速度于该条件下的火焰传播速度相适应。否则如果喷出速度超过火焰传播速度，火焰就会断火（或脱火）而熄灭;反之，如果喷出速度小于火焰传播速度，火焰会回窜到烧嘴内，出现回火现象，所以煤气空气的流速实际上与火焰传播速度相互平衡，才能保持稳定的火焰。燃气平焰烧嘴，常用于加热炉上部，煤气由顶部引入烧嘴内管，经导流片使气流旋转，然后从烧嘴头成一定角度喷出。空气由侧部进入烧嘴外管，经切向布置的导流孔后，旋转的气流在烧嘴头部与旋转的煤气气流混合燃烧，由于贴附效应，气流沿特殊设计的烧嘴砖内壁向四周铺展，从而形成贴附于炉顶的一层平焰。该烧嘴不同于其他加热炉上使用的燃烧混合煤气的平焰烧嘴，在烧嘴内部采用了新的结构，在设计参数上进行了优化，因而保证了烧嘴在负荷剧烈波动的情况下均能形成平焰，克服了以往平焰烧嘴在低负荷时出现锥形火焰的缺点。这种烧嘴能很好地适应宽厚板加热炉供热能力变化大的特点。带中心风调焰烧嘴，助燃空气分两次供给，采用分段燃烧法，降低了火焰温度峰值，改善了火焰温度分布，因此，降低了NOx的生成。在实践生产中，轧钢厂加热炉采用的调焰烧嘴可按照加热炉的实际要求，在结构上进行了调整，同时调整了中心风的比例，充分满足本工程加热炉各种加热工艺（尤其是在低负荷情况下）燃料燃烧时的火焰长度。要使高温烟气从炉内排出，则必须克服排烟系统中的一系列阻力。烟囱之所以可以克服这些阻力，是由于烟囱能借助烟气与空气的密度差在其底部形成负压，如果令炉膛尾部的表压力为零压，则炉尾压力必大于烟囱底部的压力（负压），于是在静压差的推动下，热气体就可以经过排烟道流至烟囱底部，最后由烟囱排向大气中。生产中也常常遇到风机能力大于炉子所需能力的情况，加热炉设计的供风能力通常都略有富余，这就要求对风机的工作状态加以调整，即通过调节迫使风机不在最大能力下工作。最简单的调整方法是：适当关闭供风管道上的阀门的开启度。其实质是通过增加管道阻力的办法来改变风机的工作状态，以实现降低风量和风压的目的。如果用阀门调节不符合要求时，还可以将掩盖物加盖在风机的吸风口上，即通过减小吸风口面积来减少风机的风量，从而使风机的风量和风压降低以适应生产的要求。如果电机是可调速的，则可通过改变电机转数来达到调节风机风量和风压的目的。烟道闸板的作用与调整方法如下：（1）作用：控制炉压用烟道闸板。（2）型式:垂直安装蝶式烟道闸板，闸板一般为不锈钢焊接结构。（3）调整方法：为了防止火焰外延，并避免冷风从炉墙的缝隙吸入，在确定了“零压点”之后必须严格控制加热炉的炉膛压力为一个定值。①手动调节：由操作员直接操作烟道闸板来调节。②自动调节：由系统根据设定值来自动调节。③功能说明：炉压的检测，通过均热段的零压面取压孔将炉膛压力传输到微差压变送器实现。余热利用的意义是：（1）节约燃料排出废气的能量如果用来预热空气（煤气），由空气（煤气）再降这部分热量带回炉膛，这样就达到了节约燃料的目的。（2）提高理论燃烧温度对于轧钢加热炉来说，高温段炉温一般在1250～1350℃左右，如果使用的燃料发热量低，那就不可能达到那样高的温度，或者需要很长的时间才能使炉子的温度升起来。而采取预热空气和煤气的办法就可以解决这个问题。（3）保护排烟措施炉子的排烟设施包括烟囱、引风机、引射器，都有耐受温度的极限。在回收利用烟气余热的同时，可以降低烟气的温度，保护排