步进梁式加热炉设计说明书
目录
第一章概述 (2)
1.1 步进梁式加热炉的简单介绍 (2)
1.2设计的目的及意义 (2)
第二章设计原始资料 (3)
2.1 加热炉的产量 (3)
2.2 钢坯尺寸 (3)
2.3 燃烧原料成分 (3)
第三章不锈钢步进梁式加热炉的计算 (4)
3.1燃烧计算 (4)
3.2炉内各段综合辐射系数 (7)
3.3炉子尺寸的确定 (11)
3.4热平衡计算 (18)
设计体会 (22)
参考文献 (24)
第一章概述
加热炉是将物料或工件加热的设备。在冶金工业中加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。连续加热炉广义来说，包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉。
连续加热炉按炉温分布，炉膛沿长度方向分为预热段、加热段和均热段；进料端炉温较低为预热段，其作用在于利用炉气热量，以提高炉子的热效率。
加热段为主要供热段，炉气温度较高，以利于实现快速加热。
均热段位于出料端，炉气温度与金属料温度差别很小，保证出炉料坯的断面温度均匀。由于本设计的内容是关于步进梁式加热炉，所以要对其做一些简单的介绍。
1.1 步进梁式加热炉的简单介绍
步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。 70年代以来，由于轧机的大型化，步进梁式炉得到了广泛应用。同推钢式炉相比，它的优点是：运料灵活，必要时可将炉料全部排出炉外；料坯在炉底或梁上有间隔地摆开，可较快地均匀加热；完全消除了推钢式炉的拱钢和粘钢故障，因而使炉的长度不受这些因素的限制。
1.2 设计的目的及意义
通过课程设计，系统地总结巩固运用所学的加热炉及热工基础知识，掌握加热炉设计的基本方法、加热炉的基本结构。培养理论联系实际，训练分析和解决问题的能力。让学生将理论知识能够应用于实践中,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力，让自己的思维方式跟的上时代的步伐。
课程设计还可以培养团队精神，在设计的过程中要靠同学老师的帮助，你会切身体会到互相帮组的快乐，对将来融入社会这个大集体大有裨益。
第二章 设计原始资料
2.1 加热炉的产量
加热炉的产量为120t/h,（最大产量：200t/h ）。
2.2 钢坯尺寸
该加热炉所加热的钢坯尺寸为200mm ×200mm ×12000mm 。
2.3 燃烧原料成分：
燃烧原料为高炉煤气，热值3
910g
DW Q =千卡/表米
3
890y DW Q =千卡/表米
表1.1 高炉煤气成分
组份
高炉煤气含量（%）
干成分（钢铁工业炉设计121页）
转化为湿成分（燃烧学）
3890y
DW Q =千卡/表米
27.2 26.6 2H
2.5 2.4 4CH
0.3 0.3 2CO
12.3 12.0 2N
57.7 56.4 2H O
2.3
2.3
第三章 不锈钢步进梁式加热炉的计算
钢坯规格为200mm ×200mm ×12000mm ，单重为3740kg ，空气预热温度550℃，高炉煤气温度：室温（20℃），燃料低位发热量：890×4.18/kJ kg ,钢坯种类：300不锈钢，钢坯中心距取320mm ，加热终了时钢坯断面温度差10℃。采用上、下加热,并且采用三段式炉温制度以保证钢坯的加热质量和较高的生产率。由于料坯已经很小，故采用单排装料。
3.1 燃烧计算
（1）完全燃烧时的理论空气量：
0244.84(0.50.52)/100H CO CH L ???=?++ (0.5 2.40.526.620.3)/100=?+?+?
0.731=33/m m
（2）用调焰烧嘴，取过量空气系数: α=1.05 （3） 实际供给空气量：
0n L L α=?=1.050.7310.768?=33/m m （4） 烟气中2CO 生成量：
242()0.01CO CO CH V co ???=++?
(26.60.312.0)0.01=++?
0.389=33/m m （5） 烟气中2N 生成量：
22(79)0.01n N N V L ?=+?(56.4790.768)0.01 1.171=+??=33/m m
（6）烟气中2H O 生成量：
4222(20.128)0.01CH H H O n H O L V ???=+++?
(20.3 2.4 2.30.01280.768)0.01=?+++??
33
/0.053m m =
（7） 烟气中2O 生成量：
200.2067(1)O V L α=?-0.2067(1.051)0.731=?-? =33/0.008m m =
（8） 烟气生成量：
2222n CO O N H O V V V V V =+++ 0.3890.008 1.1710.053=+++
33
/1.621m m =
燃烧产物成分：22
0.389
100%100%24%1.621CO CO n V V ??=?==
220.053100%100% 3.3%
1.621H O H O n V V ??=?== 22 1.171100%100%7
2.2%
1.621N N n V V ??=?== 220.008100%100%0.5%
1.162O O n V V ??=?==
燃烧产物密度计算：2222
4418283222.4CO H O N O ????ρ+++气=
442418 3.32872.2320.522.4100ρ?+?+?+??气=
3m =1.408kg/
（9） 燃烧理论温度：n t
Q Q Q t V C ++-低空燃分
理Q =
，
3/Q m ?低用=890 4.18KJ ,
Q ??空空空n =C L t 330.768/n L m m =
（查550℃时，33/m m 空C =1.379）经过计算3/Q m 空=582.43KJ ；
t C —燃烧产物在理论温度下的平均热熔，3)/(o c kJ m ?t C =1.578
33/m m n V =1.621,
0890 4.18582.43
1684.51.621 1.578
t c ?+=?理=
(先估取理论温度，查处理论温度下的平均热
熔，再用迭代法计算理论温度，直到温差在10℃以内。即查图1.1可得到t 理的数值。 经查表得燃烧温度大约为1684.5℃。燃烧计算数据见表3.1
表3.1 表空气量及燃烧生成量计算数据
计算项目名称 计算公式及参考资料
计算结果
理论空气量 0244.84(0.50.52)/100H CO CH L ???=?++
330.731/m m
过量空气系数 α
1.05 实际供给空气量 0n L L α=?
330.768/m m
烟气生成量 2222n CO O N H O V V V V V =+++
33
/1.621m m
烟气中2CO 生成量 242()0.01CO CO CH V co ???=++?
0.38933/m m
烟气中2N 生成量 22(79)0.01n N N V L ?=+?
331.171/m m
烟气中2H O 生成量 4222(20.128)0.01CH H H O n H O L V ???=+++?
33
/0.053m m 烟气中2O 生成量 200.2067(1)O V L α=?-
33
/0.008m m
理论燃烧温度
n t
Q Q Q t V C ++-低空燃分
理Q =
01684.5c
图3-1 查理论燃烧温度的i-t 图
3.2 炉内各段综合辐射系数
炉子宽度B:单排放料：20.25120.512.5B L m =+?=+= （L 取钢坯的长度） （1）炉膛内表面积：
预热段：2()y y y F H B L =+2(1.812.5)28.6y y L L =+= 2m 加热段：2()j j j F H B L =+2(2.212.5)29.4j L =+=j L 2m 均热段：2()jr jr jr F H B L =+2(1.512.5)28Ljr =+=jr L 2m （2）气层的有效厚度： 预热段： 3.6
y y
y y H BL S F = 1.812.53.6 2.8328.6y y
L m L ?=?= 加热段: 3.6j j
j j H BL S F = 2.212.53.6 3.3729.4j j L m L ?=?=
均热段: 3.6
jr jr
jr jr H BL S F = 1.512.53.6 2.4128jr jr L m L ?==
（3）炉气黑度: 2
020H co εεβε=+
预热段: 2CO y P S =0.24 2.830.680?= m atm ? 2H O y P S =0.033 2.830.093?= m atm ? 加热段: 2CO j P S =0.24 3.370.808?= m atm ? 2H O j P S =0.033 3.370.111?=m atm ? 均热段: 2CO jr P S =0.24 2.410.579?= m atm ? 2H O jr P S =0.033 2.410.080?= m atm ? 查钢铁厂工业炉设计参考资料（上册）图7－63得： 预热段温度800℃，查得：2
CO ε＝0.18，2H
O
ε＝0.12，β＝1.03，
00.18 1.030.120.3036ε=+?=
预热段温度1280℃, 查得：2
CO ε＝0.162H
O
ε＝0.08，β＝1.03，
00.16 1.030.080.2424ε=+?=
加热段温度1280℃,查得2
CO ε＝0.175 2
H O ε＝0.09 β＝1.03
00.175 1.030.090.2677ε=+?=
加热段温度1330℃, 查得：2
CO ε＝0.178 2
H O ε＝0.09 β＝1.03
00.178 1.030.090.2707ε=+?=
均热段温度1330℃, 查得：2
CO ε＝0.148 2
H O ε＝0.06 β＝1.03
00.148 1.030.060.2098ε=+?=
均热段温度1270℃, 查得：2
CO ε＝0.145，2
H O ε＝0.065，β＝1.03，
00.145 1.030.0650.2120ε=+?=
（4）、钢坯面积:
2(2120.2)150.32
L
F L =
??= 2m （5）、钢坯遮住炉底面积:
0.2127.50.32
L
L ??= 2m （6） 砌体对钢坯的角系数:
预热段: 12ρ21215
0.84115 2.83F F F =
==++ 加热段: 12ρ21215
0.81715 3.37F F F =
==++
均热段: 12ρ21215
0.86215 2.41
F F F =
==++ ⑺ 综合辐射系数：取钢坯黑度0.8 预热段温度800℃，012
0120112014.88(1)y y y y C εεερε=
+- 4.880.30360.8 1.330.30360.841(10.3036)??==+-
预热段温度1280℃, 022
0120212024.88(1)y y y y C εεερε=
+- 4.880.24240.8 1.080.24240.841(10.2424)??==+-
加热段温度1280℃, 012
0120112014.88(1)j j j j C εεερε=
+- 4.880.26770.8 1.210.26770.817(10.2677)
??==+-
加热段温度1330℃, 012
0120112014.88(1)j j j j C εεερε=
+- 4.880.27070.8 1.220.27070.817(10.2707)
??==+-
均热段温度1330℃, 022
0120212024.88(1)jr jr jr jr C εεερε=
+- 4.880.20980.80.930.20980.862(10.2098)??==+-
均热段温度1270℃, 022
0120212024.88(1)jr jr jr jr C εεερε=
+- 4.880.21200.80.930.21200.861(10.2120)
??==+-
⑻ 预热段与加热段交界处取平均值:
0120120121()2y j C C C =+1
(1.08 1.21) 1.152
=+=
加热段与均热段交界处取平均值:
0120120121()2j jr C C C =+ 1
(1.220.92) 1.072
=+=
炉内各段综合辐射系数计算数据见表3.2
表3.2 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
2()y y y F H B L =+
28.6y L
加热段
2()j j j F H B L =+ 29.4j L
均热段
2()jr jr jr F H B L =+ 28jr L
气层的有效厚度
预热段
3.6
y y
y y H BL S F = 2.83
加热段
3.6
j j
j j H BL S F = 3.37
均热段
3.6
jr jr
jr jr
H BL S F = 2.41
续表3.2
炉气黑度
预热段2
CO y
P S0.680
2
H O y
P S0.093 加热段2
CO j
P S0.808
2
H O j
P S0.111 均热段2
CO jr
P S0.579
2
H O jr
P S0.080 预热段温度
800℃22
01
y CO H O
εεβε
=+0.3036 预热段温度
1280℃22
02
y CO H O
εεβε
=+0.2424 加热段温度
1280℃22
01
j CO H O
εεβε
=+0.2677 加热段温度
1330℃22
02
j CO H O
εεβε
=+0.2707
均热段温度
1330℃22
01
jr CO H O
εεβε
=+0.2098
均热段温度
1270℃22
02
jr CO H O
εεβε
=+0.2120
钢坯面积2(2120.2)
0.32
L
F=??15L
钢坯遮住炉底面积0.212
0.32
L
??7.5L
砌
体对钢坯的角系数
预热段2
12
2y
F
F F
ρ=
+
0.841
加热段
2
12
2j
F
F F
ρ=
+
0.817
均热段
2
12
2jr
F
F F
ρ=
+
0.862 钢坯黑度参考《加热炉》153页0.8 预热段温度
800℃
012
012
011201
4.88
(1)
y
y
y y
C
εε
ερε
=
+-
1.33
预热段温度
1280℃
022
012
021202
4.88
(1)
y
y
y y
C
εε
ερε
=
+-
1.08
加热段温度
1280℃
012
012
011201
4.88
(1)
j
j
j j
C
εε
ερε
=
+-
1.21
续表3.2
加热段温度 1330℃ 012
0120112014.88(1)j j j j C εεερε=
+-
1.22
均热段温度 1330℃ 022
0120212024.88(1)jr jr jr jr C εεερε=
+-
0.92
均热段温度 1270℃ 022
0120212024.88(1)
jr jr jr jr C εεερε=
+-
0.93 预热段与加热段交界处取
平均值
0120120121
()2y j C C C =+
1.15 加热段与均热段交界处取
平均值
0120120121
()2
j jr C C C =+
1.07
3.3 炉子尺寸的确定
（1） 根据年产量，炉子最大生产率G ：G=200/t h
（2） 炉底强度P ：参考《加热炉》表5-1取P=4002/kg h m ?
（3） 加热面积：xi G f P =
2001000500400?==2m （4）有效长度：xi xi f l B =500
39.112.8
==m
（5） 炉长：0.1xi xi L l l =+?39.139.10.143.01=+?= m
取炉长43L =m
（6）每小时加热的钢坯数：钢坯单重3740kg ，
1/n =额定产量单重=120000/3740=32.1 根
（7）、炉内放置的钢坯数：取钢坯中心距为320mm ，
43000/320=134.4 根
（8） 钢坯加热时间：21/134.4/32.1 4.19t n n === h （9） 圆坯计算直径：0.20.2/=0.1129r π=?m （10）加热段的计算：
加热段终了钢坯的平均温度，取温差20℃
= 1330-200.5 =1320z
jp t ? ℃
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》
此温度下钢坯的热焓811.3z j i = kj kg 导热系数108.3z j λ= 2kj h m ℃ 加热段终了进入钢坯的热流为：
/2z
z z j j j r q t λ?=2108.320/0.112938362=??= 2kj h m
加热段终了炉气温度：
4
4012273100273100z z j
j z jq j q t t C +??=+- ???4
438362133027310027313741.22 4.187100+??=+-= ???? ℃
预热段终了和加热段开始钢坯表面温度按700℃计算,则交界处的热流为:
44012273273100100z z k z yq y
j y t t q q C ??++????==-?? ? ?????????
4412802737002731.15 4.187100100??++????=-??? ? ?????????
=236926 2
)(kj h m ?
此时钢坯内的温度差为: /2z k z k
j y j y r q t t λ==??2369260.1129/(221.2 4.187)=???
=150.7 ℃
此时钢坯的平均温度: 16802k k jp j t t =-?1
700150.7624.652
=-?=℃
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》
此温度下钢坯的热焓k j i =355.1kj kg 导热系数=88.76k j λ （2kj h m ??℃） 加热段内钢坯的热量焓增加量：=811.3-355.1=456.2z k j j j i i i =-? kj kg 加热段内的平均热流： 2.31k z
j j ip k
j z j
q q q q g
q -=
23692638362
108390236926
2.31lg
38362
-=
=? （2kj h m ??℃）
钢坯在加热段内的时间：/2j j jp rg q t i =?456.20.11297791.7/(2108390)=??? 1.85=h
加热段的长度：j j t L L t = 1.85
43194.19
m =?=
（12） 均热段的计算：
取温差10℃，均热段终了时钢坯平均温度：
11250102
z
jrp t =-?=1245℃
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》
此温度下钢坯的热焓z j i =808.2kj kg 导热系数z j λ=107.2（2kj h m ??℃）
均热段终了进入钢坯表面的热流:
/2z
z z jr jr jr r q t λ?=2107.210/0.112918988=??=2)(kj h m ?
均热段终了的炉气温度:
4
4
012273100
273100z z jr
jr
z jrq
jr q
t t
C +??=+- ???
4
4
1898812502731002730.93 4.187100+??
=+- ????
1283.4 =℃
加热段终了和均热段开始钢坯的表面温度按1220℃计算,交界处的热流为:
44012273273100100z z k z
jq j jr j t t q q C ??++????==-??
? ?????????
44133027312202731.07 4.187100100??
++????=??-?? ? ?????????
73215= 2kj m 此时钢坯内的温度差为:
/2z k z k
jr j jr j r q t t λ==??732150.1129/(2105.9)39=??=℃
此时钢坯的平均温度：
112202k k jrp
jr t
t =-?1
1220135.71200.52
=-?=℃
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》
此温度下钢坯的热焓k j i =732.7kj kg 导热系数jr k λ=105.9（2kj h m ??℃） 均热段内钢坯的热量焓增加量：
z k
jr jr jr i i i =-?＝808.2-732.7=75.5kj kg
均热段内的平均热流为：
2.31k z
jr jr jrp k
jr z jr
q q q q g
q -=
732151898840225.4732152.3118988
g
-=
= 2
)(kj h m ?
钢坯在均热段的加热时间：/2jr jr jrp rg q t i =?75.50.11297791.7/(240225.4)=??? 0.83= h 均热段的长度：jr jr t L L t =
0.83438.54.19
m =?= （13） 预热段的计算：
预热段内钢坯的热焓增量：
z k
y y y i i i ?=-450.38.37=441.9=-kj kg
预热段的长度：y j jr L L L L =--43198.515.5m =--= 钢坯在预热段的时间： 4.19 1.850.85 1.49y j jr t t t t =--=--=h
预热段内的平均热流：/2y y yp i gr t q =?441.90.11297791.7/(2 1.49)=??? 130447= 2
)(kj h m ?
预热段开始处的热流为：2/k z y yp y
q q q =2
/236926=71822130447= 2
)(kj h m ? 装料门口处炉气温度：4
4
012273100
273100k k y
y z yq y q t t C +??=+- ???
4
47182220273100273712.81.83 4.187100o
C
+??=+-= ????
其中1.83为装料门口炉气黑度，据前面公式计算而得。 ⒁ 炉高度的确定：
钢坯出炉的表面温度t 终
表=1250 ℃ 钢坯入炉的表面温度 t 始表=20 ℃
经过预热段以后钢坯的表面温度 t 表=650 ℃ 进入均热段时钢坯的表面温度 t 表=1300 ℃ 烟气出炉温度 t 气=850 ℃ 烟气进预热段温度 t 气=1400 ℃
烟气在加热段中的最高温度 t 气=1450 ℃ 烟气在均热段中的平均温度 t 均
气= 1275 ℃
预热段高度：1(0.05)yq H A B t =+(0.50.0512.5)14001575mm =+??= H=H1+δ =1575+200=1775mm 取1800mm 其中系数A 取0.5 ，
δ=200 mm
加热段高度：2(0.05)yq H A B t =+?(0.700.0512.5)1450=+??=1921.25mm
H=H1+δ =1921.25+200=2121.25mm 取2200mm 其中系数A 取0.70，δ=200 mm
均热段高度：3(0.05)t yq H A B =+?(0.500.0512.5)1275=+??=1434.375mm H=H1+δ =1434.375+200=1634.375mm 取1600mm 其中系数A 取0.50 ，δ=200mm 炉子尺寸的确定计算数据见表3.3。
表3.3 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 最大生产率G 根据年产量选取t/h 200 炉底强度P 参考《加热炉》表5-1
400 加热面积 xi G
f P =
2m 500 有效长度 xi
xi f l B =
m 39.1 炉长 0.1xi xi L l l =+? m
取43 炉宽
B =钢坯长度+2
C m 12.5 每小时加热的钢坯数 1/n =额定产量单重 32.1 炉内放置的钢坯数 2/n L =钢坯中心距
134.4 钢坯加热时间 21/t n n = h 4.19 圆坯计算直径 0.20.2/r π=? m
0.1129 加热段终了钢坯的温度，
取温差20℃ 1330-0.520? o
C
1320 钢坯热焓z j i 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》/kJ kg 811.3
导热系数z j λ 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》2
/o
kJ m h C ??
108.3 加热段终了进入钢坯的
热流 /2z
z z j j j r
q t λ?=
2/kJ m h ?
38362
加热段终了炉气温度 4
4012273100273100z
z j
j z
jq j q t t C +??=+- ???
o C 1374
预热段和加热段交界处的热流(加热段开始温度
按680℃计算)
44012273273100100z z k z yq y j y t t q q C ??++????==-?? ? ?????????
2
/kJ m h ?
236926
钢坯内的温度差 /2z
k z k
j y j y r q t t λ==?? o C
150.7 钢坯的平均温度 17002k
k jp j
t t =-?
o C 624.65 平均温度下的焓值
k
j i
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 /kJ kg
355.1
此温度下导热系数
k
j
l
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》2/o kJ m h C ??
88.76 加热段内钢坯的热量焓增加量 z k
j j j i i i =-? /kJ kg
456.2
加热段内的平均热
流 2.31k z
j j ip k
j z j
q q q q g
q -=
2/kJ m h ?
108390
钢坯在加热段内的
时间 /2j j jp rg q t i =?
1.85 加热段的长度 j
j t L L
t =
m 19 均热段终了时钢坯平均温度,取温差
10℃ 1
1250102z jrp
t
=-?
o C
1245 钢坯热焓z jr i
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 /kJ kg
808.2 钢坯的导热系数z jr l 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》2/o kJ m h C ?? 107.2 均热段终了进入钢
坯的热流 /2z
z z jr jr jr r
q t λ?=
2/kJ m h ?
18988 均热段终了炉气温
度 4
4012273100273100z
z jr
jr z jrq jr q t t C +??=+- ???
o C 1283.4
加热段与均热段交界处热流(均热段开始温度按1220℃计
算) 44012273273100100z z k z jq j jr j t t q q C ??++????==-?? ? ?????????
2
/kJ m h ?
73215
钢坯内的温度差 /2z k z k
jr j jr j r q t t λ==?? o C
39 钢坯的平均温度 1
12202k k jrp
jr t
t =-?
o C
1200.5 平均温度下焓值k jr i
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 /kJ kg
732.7
温度下导热系数k jr l 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》
2/o kJ m h C ??
105.9 均热段内钢坯的热
量焓增量 z k
jr jr jr i i i =-? /kJ kg
75.5
均热段内的平均热
流 2.31k z
jr jr jrp k jr z jr
q q q q g
q
-=
2/kJ m h ?
40225.4
钢坯在均热段的加
热时间 /2jr jr jrp rg q t i =? h
0.83 均热段的长度 jr
jr t L L t =
m 8.5 预热段内钢坯的热
焓增量 z k
y y y
i i i ?=- /kJ kg
441.9 预热段炉长 y j jr L L L L =-- m
15.5 钢坯在预热段的时
间
y j jr t t t t =-- h
1.49 预热段内的平均热
流
/2y y
pj i gr t q =?
2/kJ m h ?
130447 装料炉门口处的热
流 2/k z
y yp y
q q q =
2/kJ m h ?
71822
装料门口处炉气温
度
4
4012273100273100k
k
y
y z yq y q t t C +??=+- ???
o C 712.8 钢坯出炉的表面温
度t 终
表
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 o C 1250 钢坯入炉的表面温
度t 始
表 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 o C
20
经过预热段以后钢坯的表面温度t 表 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 o C 650
进入均热段时钢坯的表面温度t 表 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 o C
1300
烟气出炉温度t 气
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》
o
C
850
烟气进预热段温度
t 气
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 o C 1400
烟气在加热段中的最高温度t 气 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 o C 1450
烟气在均热段中的平均温度t 均
气 参考《钢铁厂工业炉设计参考资料（上）》 o C
1275 预热段高度 1(0.05)t yq
H A B =+?
mm 取1800 加热段高度 2(0.05)t yq H A B =+? mm 取2200 均热段高度
3(0.05)t yq
H A B =+?
mm
取1600
3.4 热平衡计算
一、热量收入项
⑴ 发生炉煤气低位发热量3726.433kJ Nm ⑵ 空气预热器温度550℃ ⑶ 煤气温度20℃
⑷ 燃料燃烧的化学热量：y
DW Q 3726.43B =? kj h
B —燃料消耗量 y
DW Q —燃料的低位发热量
⑸ 燃料带入的物理热量：2 4.18r r Q Bc t =?=33B kj h
r r c t 、—燃料的平均比热和温度 ⑹ 预热用空气带入的物理热量
304.18k k Q Bc t L α=? 4.180.319550 1.050.731B =?????= 804.2B /kJ h 、 k c k t — 燃烧用空气的平均比热和预热温度
α—燃料燃烧时的过量空气系数 0L —燃烧时所需的理论空气量
k c =0.319，k t =550，α=1.05 0L =0.731
⑺ 雾化用蒸汽带入的热量:4 4.18i Q Bn =?
n —每千克燃料雾化用蒸汽 i —雾化用蒸汽热含量
4Q =0
⑻ 钢氧化反应的化学热
5 4.181370Q Ga =? 4.1871350120000 1.5%=???=10157400 kj h
G —炉子的产量 G =140000 kg/h a —炉子的烧损率 a =1.5% 二、热量支出项 ⑴ 钢加热所需的热量
211 4.18()G Q i i '=- 4.18200000(195.3 2.05)=??-=161557000 kj h
1i ，2i —炉料装炉和出炉时的热焓
⑵ 出炉烟气带走的热量
2y y y B Q V C t '= 1.6130.384850 4.18B =???? =2201.7B kj h y C 、y t —出炉烟气的比热和温度
参考《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》 y C 取0.384 ⑶ 燃料化学不完全燃烧损失的热量
32880/100co y B Q V ?'=??=94.4B kj h 式子中CO 为空气中CO 的含量取0.5%. ⑷ 燃料机械不完全燃烧损失的热量
4(0.030.05)y
DW Q BQ '=至 4Q '=111.79kj h
⑸ 炉墙砌体散热损失
5 4.18()n w K t t Q '=?-=21912715 kj h ⑹ 炉门和窥孔因辐射散热而损失的热量
'6Q =7197kj h
l T —炉门和窥孔处的炉温 F —炉门和窥孔的面积
Φ—角度修正系数 ψ—小时内炉门和窥孔的开启时间 ⑺ 炉门、窥孔、墙缝冒气散热损失
一般不做计算，包含在出炉烟气带走的热量中 7Q '=0 ⑻ 炉子水冷构件吸热而损失的热量
绝热管681 4.18(0.0270.03)10F Q -'=??至 未绝热管：682 4.18(0.20.14)10F Q -'=??至
8Q '=25080000 kj h
⑼ 其他热损失
%9y
DW n Q Q '== 1.5%3726.43/100=? =55.9B kj h
热收入=热支出
带B 项=''''
232341g
Q Q Q Q Q Q Q ++----＝2099.84Ｂ 1567845Q Q Q Q Q Q Q '''''=+++--+数值项＝198399512kj h
/B B =数值项带项＝198399512／2099.84Ｂ＝944833h m
热平衡计算数据见表3.4。
表3.4 热平衡计算数据
计算项目名称
计算公式及参考资料 计算结果 热量收入项
发生炉煤气气低位热量
已知
3726.43
空气预热器温
度
《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》 550 煤气温度
《钢铁厂工业炉设计参考资料(上)》
20 燃料的化学热
量 1y
DW
Q BQ = /kJ h
3726.43B 燃料带入的物理热量 2 4.18r r Q Bc t =? /kJ h
33B 预热空气带入的物理热量 304.18k k Q Bc t L α=? /kJ h 804.2B
雾化用蒸汽带入的热量 4 4.18i Q Bn =? /kJ h 0 钢氧化反应的化学热
5 4.181350Q Ga =? /kJ h
10157400
步进式加热炉设计计算_模板
二 步进式加热炉设计计算 2.1 热工计算原始数据 (1)炉子生产率：p=245t/h (2)被加热金属： 1)种类：优质碳素结构钢(20#钢) 2)尺寸：250×2200×3600 (mm)(板坯) 3)金属开始加热(入炉)温度：t 始=20℃ 4)金属加热终了(出炉)表面温度：t 终=1200℃ 5)金属加热终了(出炉)断面温差：t ≤15℃ (3)燃料 1)种类：焦炉煤气 2)焦炉煤气低发热值：Q 低温=17000kJ/标m 3 3)煤气不预热：t 煤气=20℃ 表1-1 焦炉煤气干成分(%) 废膛(5)空气预热温度(烧嘴前)：t 空=350℃ 2.2 热工计算 2.2.1 焦炉煤气干湿成分换算 查燃料燃烧附表5，3/9.18m g g = 10000124.0100124.0222?+= 干 干 湿O H O H g g O H 100 100%%2湿 干 湿 O H X X -?= 由上式得 %2899.22=湿O H
00 00 25741.56100 2899.21009.57%H =-? =湿 00 00 48184.24100 2899.21004.25%CH =-? =湿 0000 7939.8100 2899.21009%CO =-=湿 0000428336.2100 2899.21009.2%H C =-?=湿 000022702.1100 2899.21003.1%N =-?=湿 000023909.0100 2899.21004.0%O =-?=湿 000020290.3100 2899.21001.3%CO =-?=湿 代入表2—1中，得 表2-1 焦炉煤气湿成分(%) 2.2.2 计算焦炉煤气低发热值 ） （低 +?+?+?+??=424214100%8550%2580%3046187.4H C CH H CO Q = ()0 00 000 8336 .2141008184 .2485505741.5625807939 .83046187.4?+?+?+?? =17094.6830 KJ/m 3 误差%557.0%10017000 17000 6830.17094%=?-= 计算值与设计值相差很小，可忽略不计。 2.2.3 计算理论空气需要量L 0 )3322220/(1023)4(212176.4m m O S H H C m n H CO L m n -??? ? ???-++++=∑ 把表2-1中焦炉煤气湿成分代入
步进式加热炉加热质量控制系统的设计
步进式加热炉加热质量控制系统的设计 摘要：目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。本文通过对步进式加热炉加热质量控制系统的设计，从而反映出当今自动化技术的发展方向。同时,介绍了软件设计思想和脉冲式燃烧控制技术原理特点及在本系统的应用。 一、引言 加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以 留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。 全连续、全自动化步进式加热炉。这种生产线都具有以下特点：
①生产能耗大幅度降低。②产量大幅度提高。③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置，现在的加热炉的控制系统都是PＬC或DCＳ系统，而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 本工程是某钢铁集团新建的φ1８0小口径无缝连轧钢管生产线中的热处理线部分的步进式加热炉设备。 二、工艺描述 本系统的工艺流程图见图1 ?图1 步进式加热 炉工艺流程图 淬火炉和回火炉均为步进梁式加热炉。装出料方式：侧进，侧出;炉子布料：单排。活动梁和固定梁均为耐热铸钢，顶面带齿形面，直径小于１41.3mm钢管，每个齿槽内放一根钢管。直径大15 ３.7mm的钢管每隔一齿放一根钢管。活动梁升程180mm，上、下各90mm，齿距为１90mm，步距为145mm。因此每次步进时，
加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任
加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任宝钢1780热轧带钢生产线，采用步进梁式加热炉，步进动作靠液压驱动。自投产以来，三个加热炉的液压系统均出现了梁下降时管路振动和啸叫。每个加热炉配一套液压系统，完成步进梁的升降和平移动作。系统利用比例阀控制，使步进梁能按设定的速度曲线运行。升降缸的系统原理如图1，上升时，电磁阀1、3、6、7得电动作。下降时，电磁阀2、3、4、5、7得电动作。定差减压阀控制比例阀前后压差为恒定，使得速度线性可控。 一、故障现象 步进梁升降振动。下降过程中，在加速结束转为匀速运动时，出现啸叫现象。伴随着啸叫，压力瞬时降低，然后又慢慢恢复；负责上升和下降的电磁阀得电时，系统液压冲击大，振动剧烈。
二、故障分析 啸叫发生时，系统的压力降低，这是泵供油不足的表现。因此，啸叫是因为系统的流量供应不足引起的。但是，油缸上升时，泵给无杆腔供油，下降时，泵给有杆腔供油，油缸上升、下降的速度曲线基本一致，而无杆腔容积比有杆腔容积大得多，因此，上升所需流量比下降时大得多。既然下降时会发生系统流量供应不足的现象，为什么上升时没有发生泵供油不足的现象呢？啸叫发生时，油缸供油路和回油路的压力都下降了，但供油路压力降至极低点，因此啸叫产生在供油路上。现假设流量足够低，对供油路的两个阀进行分析，减压阀全开，不会有振动产生，当然也就不会啸叫。而5号插装阀在压力足够低的情况下，会因弹簧力作用使阀芯关闭，切断油路，而后，流量积蓄，压力上升，再顶开阀芯，泄掉压力，阀芯又关闭。这样周而复始，产生了振动，导致啸叫产生。因而得出，啸叫是因5号插装阀的快速频繁启闭而产生的。 仔细观察系统运行情况，发现油缸上升时，变量柱塞泵的斜盘很稳定，随速度变化而作相应变化。但油缸下降时，泵的斜盘倾角变化异常，下降开始时，泵的斜盘由最小打到最大，接着在接近最小时啸
液压比例技术在钢管步进梁式再加热炉的应用
文章编号:1004-9762(1999)01-0025-04 液压比例技术在钢管步进梁式再加热炉的应用 李建国1, 方桂花2 (1.包头钢铁设计院,内蒙古包头 014010;2.包头钢铁学院机械工程系,内蒙古包头 014010) 关键词:再加热炉;液压技术;设计 中图分类号:T H137 文献标识码:A 摘 要:对钢管步进梁式再加热炉运动速度采用比例方向阀控制,可实现控制步进机械的运动速度和方向,获得最优控制.介绍了采用比例方向阀再加热炉液压系统的设计要点、控制方式和使用效果,分析了比例技术的应用特点. Application of hydraulic proportional technology in the reheating furnace LI Jian-guo1,FANG Gui-hua2 (1.Bao to u Eng ineer ing and Research Co rper atio n of Ir on and Steel Industr y,Baot ou014010,China; 2.Depar tment o f M e-chanical Engineer ing,U IST Bao tou,Bao tou014010,China) Key words:reheating furnace;hy dr aulic;designing Abstract:It is possible to use pr o po rtional directio nal v alve to adjust speed a nd direction of r eheating fur nace and the optimal contr ol can be obtained.T he desig n m ain po ints,contr ols pa tter and applicatio n results o f hy dr aulic sy stem of r ehea ting fur-na ce using pr opo rtional dir ect ional v alve are pr esented and the applicatio n character istic of pro po rt ional techno lo gy is anal-ysed. 随着轧钢工业自动化程度的不断提高,步进式再加热炉的应用越来越广泛.步进式再加热炉具有加热周期短,温度均匀等优点〔1〕,是钢管加热的理想选择.本文结合某钢管厂 100热轧机组步进梁式再加热炉液压系统,阐述了液压比例技术的应用. 荒管再加热炉为连轧机与定径机或张力减径机之间的中间环节〔2〕.在加热过程中,荒管边步进边旋转,在动梁与定梁上停留的时间相同,以避免烧出黑印而轧出螺旋线.由于荒管壁薄且长,高温时刚度和强度都很低,且已接近成品,因此,炉底机械必须保证连续生产,安全可靠,对荒管“轻托轻放”,没有跑偏,没有冲击,采用液压比例技术可以很好地保证上述工况的实现. 1 工艺要求〔1〕 (1)动作状态.根据生产工艺要求,步进机械动作状态应为3种. A.自动工作制,动作循环连续进行. B.半自动工作制,动作完成一个循环即停止. C.手动工作制,各项动作手动操作. (2)步进梁动作时应平稳,不应对荒管产生冲击. (3)钢管在动梁与定梁上停留的时间须相等. 1999年3月第18卷第1期 包头钢铁学院学报M arch,1999 Jour nal o f Bao tou U niv ersit y o f Iro n and Steel T echnolog y Vo l.18,No.1 收稿日期:1998-12-16 作者简介:李建国(1960-),男,内蒙古包头人,包头钢铁设计院工程师.
步进式加热炉说明书
钛棒步进式加热炉使用说明书
目录 1 产品概况 2 结构与工作原理 3 安装 4 调试 5 维护与修理 6 随机文件 一．产品概述 1.1用途 主要用于钛棒锻前的补充加热。
1.2主要技术参数 a.额定功率：100KW b.额定温度：1050℃ c.炉温均匀性：±10℃（炉子进出口250㎜除外） d.控温精度：±1℃ e.控温区数：2区 f.炉膛有效尺寸：1500×1400×400㎜ g.装炉量：12根 h.规格：ф60—ф115—1000/600mm i.装料间距：130mm j.提升高度：60㎜ k.送料行程：70--100㎜ l.外型尺寸：～2500×2000×2000㎜ m.重量：～4.5t 1.3工作环境条件 1.3.1海拔不超过1000m； 1.3.2环境温度在5～40℃范围内; 1.3.3使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90%，同时该月 每日最低温度的月平均值不高于25℃； 1.3.4周围没有导电尘埃，爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气 体； 1.3.5没有明显的振动和颠簸。 二．结构与工作原理 步进加热炉主要由炉体、电热元件、步进梁机构及电控系统组成。 2.1炉体 炉体由炉壳、炉衬等组成。 ·炉壳由型钢与钢板焊接而成，外侧板为普碳钢，厚5㎜，筋为角钢63×63×5。炉壳支撑为可调节支撑座，便于炉体水平和高度的调整。 ·炉衬为复合结构，侧墙为轻质粘土砖+硅酸铝纤维结构，厚度均为300㎜。
炉底采用保温砖和轻质粘土砖砌筑，厚度为320㎜。 ·炉顶为轻质硅酸铝纤维模块吊挂结构，厚度均为300㎜,炉盖为可拆式。 ·炉头进料口应安装有装料板，与感应加热炉衔接，棒料出来后自行滚落到出口轧机槽中。 ·炉前后装有炉门，气缸驱动（气源由甲方提供）。 2.2电热元件 采用性能良好的铁铬铝电阻丝制造，长寿命设计，表面负菏～1.2W/㎝2，电热元件布置炉膛两侧墙，充分考虑炉温均匀性，对电热元件进行合理布置，全部功率分2区布置，每区功率约50KW，电阻丝绕成螺旋状，安放在炉墙搁丝砖上。 2.3步进机构 步进梁机构由步进梁、固定梁、提升机构、步进机构组成。 ·步进梁和固定梁为耐热钢铸造加工而成，梁上有锯齿形料槽，用于棒料的定位，锯齿间距为130㎜。 步进梁（2根）和固定梁（2根）材质为Cr25Ni20Si2。厚度20mm。 ·步进梁通过梁上焊制的立柱穿过炉底固定在移动小车上，炉底上开有4个长孔，以便立柱能够自由移动。 ·固定梁支座砌筑在炉底衬内，固定梁固定在支座上，固定梁与步进梁之间留有20㎜宽间隙，每个梁间留有膨胀缝，可减少梁变形。 ·斜块式提升机构与移动机构配合运动使小车实现上升、前移、下降、后移矩形运动，完成棒料的输出。 ·小车的移动均由炉体下部的气缸驱动。 2.4控制系统 2.4.1主要控制任务 （1）炉内温度的精密控制 （2）各动作部分工作状态手动控制 （3）温度参数的显示 （4）故障报警 2.4.2技术特点 （1）温度控制：主要由高精度日本进口控温仪表SR3与大功率风冷可控硅模块
步进式加热炉汽化冷却系统设计说明-设计院
首钢迁钢2#热轧工程 步进梁式加热炉汽化冷却系统设计说明 1、汽化冷却系统的设计概述 1.1汽化冷却系统的冷却效果取决于汽化水的热量吸收。对于步进梁式加热炉，汽化冷却系统设计为强制循环系统。系统产生的饱和蒸汽进入车间蒸汽管网，或者在紧急情况下排入大气。 1.2循环系统的主要设备如下： ——炉底水梁及立柱 ——汽包 ——循环水泵（共3台） ——旋转接头组 给水供应系统主要设备如下： ——电动给水泵 ——除氧器 16
——除盐水箱 ——电动除盐水泵 ——柴油机给水泵 ——加药装置 加热炉炉底水梁，其外表面包扎有耐高温的保温层。 活动梁：4根； 固定梁：4根； 每根固定梁分为3段；每根活动梁分为3段； 另外，在均热段设两根单独固定梁，各自并联进相邻的固定梁；梁的编号为： 活动梁（串联结构）：2#、4#、5#、7#； 固定梁（串联结构）：1#、8#； 固定梁（串并联结构）：3#、6#。 16
每段梁均由一根双水平管和若干立柱组成，其中一根立柱为双管立柱，是支撑梁冷却水进水和出水的接管；其它为采用带有芯管的单管立柱。 1.3主要运行参数 汽包设计工作压力：0.8—1.3MPa（g） 工作温度：对应压力下的饱和温度 蒸发量： 13.0t/h（保温完好，10%排污率时） 对应给水量： 14.3 m3/h 蒸发量： 16t/h（10%保温脱落，10%排污率时） 对应给水量： 17.6 m3/h 蒸发量： 25t/h（40%保温脱落，10%排污率时） 对应给水量： 27.5m3/h 给水温度： 102~104℃ 系统总循环水量： 700—600 m3/h 16
步进式加热炉开题报告
. . . . 开题报告 题目热轧1400t步进加热炉液压系 统设计 学院机械自动化学院 专业机械电子工程 学号8 学生王杰 指导教师新元 日期2013年3月
开题报告 一、步进式加热炉的起源与发展 步进式加热炉是机械化炉底加热炉中使用较为广泛的一种，是取代推钢式加热炉的主要炉型。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，这种炉子已存在多年，因受耐热钢使用温度的限制，开始只用在温度较低的地方，适用围有一定的局限性。 随着轧钢工业的发展，对加热产品质量、产量、自动化和机械化操作计算机控制等方面的日益提高，在生产中要求在产量和加热时间上有更大的灵活性，这就要求与之相适应的炉子机构也应具有很大的灵活性，以适应生产的需要，基于上述原因，传统的推钢式加热炉已难于满足要求。而与传统的推钢式加热炉相比，步进式加热炉具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。 经过改造后的步进炉结构，采用了步进床耐火材料炉底或水冷步进梁的措施，已能应用于高温加热。目前，合金钢的板坯、方坯、管坯甚至钢锭等轧制前的加热已有不少采用步进炉加热，使用效果较好。它的炉长不受推钢比的限制，大型步进炉生产率高达420万吨/年。 70年代以来，国外新建的许多大型加热炉大都采用了步进式加热炉，不少中小型加热炉也常采用这种炉型。现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉；一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂
的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关。 步进式加热炉的炉底基本由活动部分和固定部分构成。按其构造不同又有步进梁式、步进底式和步进梁、底组合式加热炉之分。一般坯料断面大于(120×120)mm2多采用步进梁式加热炉，钢坯断面小于(100×100)mm2多采用步进底式加热炉。 二、步进式加热炉的前景 近十多年来，随着轧钢技术向着连续化，大型化、自动化，多品种、高精度的发展，步进式加热炉为适应工艺的要求，也朝着大型化，多功能，优质，高产，低消耗，无公害和操作自动化的方向迈进。 （1）大型化 目前，步进式加热炉的发展最显著的一个特点就是为了适应轧机小时产量的提高向着大型化方向发展。原联契列波维茨钢铁厂热带车间用步进梁式加热炉，炉子产量A．20T／'h，炉宽11．25m，炉有效长49．59m ，采用汽化冷却，压力为18kg／cm。，步进梁水平行程480mm，垂直行程200mm ，步进周期为6O秒。 德国克勒克纳公司不来梅厂热轧用步进梁式炉产量为400T／h。法国索拉克热轧带钢厂步进式加热炉，炉子有效长53．9m，炉子最大产量达525t／h。 我国80年代从法国斯太因引进的2050热轧厂用步进炉，炉子有效长50m ，炉由宽12．6m，炉子额定产量350t／h，最大产量400t／h，步进行程为500mm，
再加热炉的设计
序言 毕业设计，它是一次深入的综合性的总复习，也是一种理论联系实际的训练踏实我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是我们综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓有一定意义。
毕业设计的主要目的： 1 培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学过的知识。 2培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维。掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3 培养我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书进行设计计算，数据处理。编写技术文件等方面的工作能力。 4 培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 5 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行 一次适应性训练。丛中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处。恳切各位老师给予指导。
课题简介 摘要： 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 步进炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它不仅要考虑炉内的温度、还要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的实用性。所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。 炉底机械采用双轮斜轨式机构。步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。步进梁支柱穿炉底的孔洞采用干式“拖板”密封。装出料端设有拨料机，固定梁最末一个料位检测有料后，出料拨料机上升将钢管拖起后，出料拨杆立即下降将钢管拨送到出料悬臂轨道上，使钢管能够马上出炉，出料周期最快20s,可以满足125根/h的操作频率。 关键词：步进梁式再加热炉步进梁双轮斜轨式机构有效炉底长度梁距齿距 在生产中，利用燃料产生的热量，或者将电能转化成热量对工件或物料进行加热的设备，称为工业炉。锅炉也是工业炉的一种，机械工业应用的工业炉有多种类型，在铸造车间有熔炼金属的平炉、冲天炉、感应炉、电阻炉、真空炉等；在锻压车间有对钢锭或钢坯进行煅前加热的各种加热炉和消除应力的热处理炉；在热处理车间，有改善工件力学性能的各种退火、正火、淬火和回火的热处理炉；在焊接车间有压制前的钢板加热炉和焊后热处理炉；在粉末冶金车间还有烧结金属的加热炉等。 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 参数：
步进式加热炉--外文文献
1 introduction 1.1 Step into the furnace 1.1.1 Step into the furnace overview As western capitalist society in the 18 th century since the industrial revolution, the development of the society entered a new speed. According to the statistics in the industrial revolution in the world before the usage of the per capita steel is less than 5 kg. However, now of the social development to the ownership for 418 kg per capita steel. More and more steel structure appear in socialist construction. So steel has been now the main material of social development. And even once the shortage of supply. This prompted the steel industry is growing rapidly. To the year 2007, the world GangTieLiang has reached nearly nine hundred million tons. But because technology Co., LTD, add people to use more widely, steel emergence of steel more demand. So the steel and iron the smelting technology constantly improved. The first step in 1967 a beam furnace put into production. China 1979 years of production walking beam furnace is 32.5 meters long, production capacity of 270 tons per hour. Walking beam furnace stove than push steel have many advantages, thus become the first choice of rolling mills new furnace type. The scale of the steel rolling broadband is large development, walking beam furnace is one of the characteristics of furnace long from push steel, and can adapt to limit the length of mill production growth hour of the situation. Beijing steel design research institute nearly 20 years design of production more than 40 buildings stepping furnace, already pervaded strip, finances, great wire, strip steel, seamless tube, KaiPi, forging and other steel and steel belt factory, in 1994 have put in taigang, meishan strip factory of walking beam furnace rated output, respectively for 180 t/h and 280 t/h, chongqing iron and steel institute of design for pangang during the 1450 factory design walking beam furnace, rated output for 150 t/h, also put into production in 1992. Early heating furnace interior is a continuous type push with steel machine, it is the role of ingot or billet in turn push in charging. In the end the material, the furnace of steel machine can push will heating good from the other end of the billet reheating furnace out. In side out of the furnace of material, push the steel billet machine will be launched to the material position, again by the steel ingot machine will be out; Now most use is stepping type mobile device. Step into the furnace heating temperature even, heating time fast, high output, and big production flexibility and may, when necessary, will furnace empty blank. Heated, the blank of the surface of the water pipes under small black imprint, blank temperature even, heating efficiency is high. Heating special steel is, can be met on the surface quality of the blank (oxidation, decarburization, scratch, etc) height requirements; Heating large panel, as the slab temperature even, to reduce the thickness different rolling. So now stepping type
蓄热式加热炉
一、引言蓄热式加热炉是用于轧钢厂的一种新型的加热炉，具有高效燃烧、回收利用烟气及低二氧化碳排放等优点。在工业企业中广泛应用，对节能减排工作起着重要的促进作用。 二、蓄热式加热炉的工作原理及其特点蓄热式加热炉的高效蓄热式燃烧系统主要由蓄热式烧嘴和换向系统组成。它分为预热段、加热段和均热段三个主体。其原理是采用蓄热室预蓄热全，达到在最大程度上回收调温烟气的湿热，提高助燃空气温度的效果。新型蓄热式加热炉的蓄热室现在普遍采用陶瓷小球或蜂窝体作为蓄热体，其表面积大，极大的提高了传热系统，使蓄热室内的体积大大缩小。再加上新型可靠的自动控制技术及预热介质预热温度高，废气预热得到接近极限的回收。是一种新型的高效、节能的加热炉。参与控制的主要现场设备有：各段炉温测量热电偶；煤气预热器前后烟气温度测量热电偶；各段烟气及排烟机前烟气温度测量热电偶；各段煤气、空气及烟气流量测量孔板及差压变送器；各段煤气、空气及烟气流量调节阀；各段两侧烧嘴前煤气切断阀及空气/烟气三通换向阀；炉压测量微差压变送器及用于炉压调节的烟道闸板；用于风压调节的风机入口进风阀；煤气总管切断阀及压力调节阀；其它安全保护连锁设备等。三、换向原理换向装置是加热炉的重要部件，整个燃烧过程都是靠抽象向装置完成的。可以说它是整个加热炉的心脏。它的
换向原理是：初始状态下，换向装置处于某一固定状态时，向炉子一侧的燃烧器输送煤气、空气，在炉内实现混合燃烧，同时从炉子另一侧的燃烧器排出烟气，经过一个周期（120s-180s)改变方向，实现周期换向。换向装置一般采用双气缸、二位四通换向阀，它内有四个通道，每次动作开启两具通道，同时关闭两个通道以实现供气和排水气的周期性换向。四、自动控制系统蓄热式加热炉控制系统一般有：⑴换向控制系统；⑵炉温控制系统；⑶炉内压力控制系统；⑷安全保护控制系统；⑸烟空比控制；⑹HMI人机对话界面的功能。1、换向控制系统设备的选型换向控制是整个加热炉燃烧、控制系统的重中之重，是燃烧控制的关键控制系统。也就是说换向控制系统的正常运行决定着整个加热炉的正常燃烧和炉温的控制。所以在控制系统上采用计算机控制系统，由传感器采集各种变量PLC，再由PLC根据设定控制方式和目标值，分别驱动相应的换向装置和相应的执行机构，调节过程变量，实现对温度、压力、流量的调节控制。操作人员可通过键盘和鼠标经工控机HMI界面来设定炉子的各项热工参数,计算机根据设定的参数送上工控机处理,并在HMI上显示.同时随时可查看各种历史参数和打印各种生产报表。声光报警系统可即时对故障进行报警，并向操作者提示处理方法是目前较先进、实用的计算机控制系统。2、换向控制换向控制系统设有自动、手动控制两部分。在正常的运行过程中
步进式加热炉分析
论文（设计）题目：热轧带钢步进式加热炉特点及分析 系别：建筑工程与环保系 班级：材料071 姓名： 指导教师： 2012年6 月2日
热轧带钢步进式加热炉特点及分析 (建筑工程与环保系材料071) 摘要 本论文一迁钢2160加热炉为例介绍了步进式加热炉的特点及分析。加热炉是轧钢生产线上的重要设备之一,也是钢铁工业中的耗能大户,因此提高加热炉的加热效率,降低能耗,对整个钢铁工业的节能具有重要的意义。加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。 关键词：步进梁式加热炉特点工艺流程发展 绪论 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大，操作不当时会粘钢造成生产上的问题，难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点，而步进梁式炉是靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送钢管，钢管之间可以留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦，出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕，钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高，生产操作灵活等特点，其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。
2010-6-2 目录 摘要---------------------------------------------------------------------------2 绪论---------------------------------------------------------------------------2 1.加热炉概述----------------------------------------------------------------5 2.炉区设备-------------------------------------------------------------------7 2.1装料辊道-------------------------------------------------------------7 2.2加热炉的炉底步进机构-------------------------------------------8 2.3步进梁的升降、平移装置----------------------------------------9 2.4附属装置-------------------------------------------------------------9 3.加热炉主要工艺条件-----------------------------------------------------10 3.1用途-------------------------------------------------------------------10 3.2炉型-------------------------------------------------------------------10 3.3主要生产钢种-------------------------------------------------------10 3.4影响因素-------------------------------------------------------------10 3.5加热炉的缓冲时间-------------------------------------------------11 3.6 炉区的加热能力---------------------------------------------------11 4.炉型及结构----------------------------------------------------------------12 4.1轴向反向烧嘴供热的优缺点--------------------------------------12 4.2侧部调焰烧嘴供热优缺点-----------------------------------------12 5.加热炉的工艺特点-------------------------------------------------------14
加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任
加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任宝钢1780热轧带钢生产线，采用步进梁式加热炉，步进动作靠液压驱动。自投产以来，三个加热炉的液压系统均出现了梁下降时管路振动和啸叫。每个加热炉配一套液压系统，完成步进梁的升降和平移动作。系统利用比例阀控制，使步进梁能按设定的速度曲线运行。升降缸的系统原理如图1，上升时，电磁阀1、3、6、7得电动作。下降时，电磁阀2、3、4、5、7得电动作。定差减压阀控制比例阀前后压差为恒定，使得速度线性可控。 一、故障现象 步进梁升降振动。下降过程中，在加速结束转为匀速运动时，出现啸叫现象。伴随着啸叫，压力瞬时降低，然后又慢慢恢复；负责上升和下降的电磁阀得电时，系统液压冲击大，振动剧烈。 二、故障分析
啸叫发生时，系统的压力降低，这是泵供油不足的表现。因此，啸叫是因为系统的流量供应不足引起的。但是，油缸上升时，泵给无杆腔供油，下降时，泵给有杆腔供油，油缸上升、下降的速度曲线基本一致，而无杆腔容积比有杆腔容积大得多，因此，上升所需流量比下降时大得多。既然下降时会发生系统流量供应不足的现象，为什么上升时没有发生泵供油不足的现象呢？啸叫发生时，油缸供油路和回油路的压力都下降了，但供油路压力降至极低点，因此啸叫产生在供油路上。现假设流量足够低，对供油路的两个阀进行分析，减压阀全开，不会有振动产生，当然也就不会啸叫。而5号插装阀在压力足够低的情况下，会因弹簧力作用使阀芯关闭，切断油路，而后，流量积蓄，压力上升，再顶开阀芯，泄掉压力，阀芯又关闭。这样周而复始，产生了振动，导致啸叫产生。因而得出，啸叫是因5号插装阀的快速频繁启闭而产生的。 仔细观察系统运行情况，发现油缸上升时，变量柱塞泵的斜盘很稳定，随速度变化而作相应变化。但油缸下降时，泵的斜盘倾角变化异常，下降开始时，泵的斜盘由最小打到最大，接着在接近最小时啸叫产生。然后倾角又增大，并稳定。接下来，随油缸的速度，倾角作相应变化。显然，啸叫产生时，泵处于倾角最小状态，这时的泵流量最低。啸叫的产生的确是系统供油不足，而供油不足是泵斜盘变化异常引起，进一步的原因是油缸下降时的加速度与泵的响应不能匹配的缘故。
步进式加热炉设计计算模板
步进式加热炉设计计算 2.1 热工计算原始数据 (1)炉子生产率：p=245t/h (2)被加热金属： 1)种类：优质碳素结构钢(20#钢) 2)尺寸：250×2200×3600 (mm)(板坯) 3)金属开始加热(入炉)温度：t 始=20℃ 4)金属加热终了(出炉)表面温度：t 终=1200℃ 5)金属加热终了(出炉)断面温差：t ≤15℃ (3)燃料 1)种类：焦炉煤气 2)焦炉煤气低发热值：Q 低温=17000kJ/标m 3 3)煤气不预热：t 煤气=20℃ 表1-1 焦炉煤气干成分(%) 废膛(5)空气预热温度(烧嘴前)：t 空=350℃ 2.2 燃烧计算 2.2.3 计算理论空气需要量L 0 )3322220/(1023)4(212176.4m m O S H H C m n H CO L m n -??? ? ???-++++=∑ 把表2-1中焦炉煤气湿成分代入 2 0103909.08336.238184.2425741.56217939.82176.4-??? ????-?+?+?+?=L =33/3045.4m m
2.2.4 计算实际空气需要量Ln 查《燃料及燃烧》，取n=1.1代入 7317.43045.41.10=?==nL L n 标m 3/标m 3 实际湿空气消耗量 0)00124.01nL g L n ?+=（湿 =7317.4)9.1800124.01(??+ =6.0999 标m 3/标m 3 2.2.5 计算燃烧产物成分及生成量 100 1 )(22? ++=∑CO H nC CO V m n CO 标m 3/标m 3 100 1)0290.38336.227939.88184.24(?+?++= =0.4231 标m 3/标m 3 n m n O H gL O H S H H C m H V 00124.0100 1 )2(2222+? +++=∑ 标m 3/标m 3 7317 .49.1800124.01001)2899.28336.228184.2425741.56(??+?+?+?+= = 1.2526 标m 3/标m 3 n N L N V 100 79100122+? = 标m 3/标m 3 7317.4100 7910012702.1?+? = =3.7507 标m 3/标m 3 )(100 21 02L L V n O -= 标m 3/标m 3 ()3045.47317.4100 21 -= =0.0897标m 3/标m 3 燃烧产物生成总量 2222O N O H CO n V V V V V +++=
热轧加热炉步进梁液压系统设计
热轧加热炉步进梁液压系统设计 摘要 步进梁式加热炉具有加热速度快、温度均匀、操作灵活等优点，因而广泛的运用于现代冶金行业，它对提高钢材的产品质量，钢坯的成材率以及轧机设备的寿命由很大影响。 步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。本次设计主要是设计步进梁加热炉的液压比例系统，采用比例控制，对速度的要求较高，由于在以一个运动周期中，负载的变化以及对钢坯运动速度的不同要求，要通过控制系统的流量来满足这些要求。为了实现对跑偏钢坯的校正，本系统加入对中液压缸来提前校正。为了实现钢坯在出现故障的时候能够在任意位置停止，系统加入了液压锁紧装置，以免出现系统失控。 通过对系统的校核和验算，本系统满足工艺要求。 关键词：步进梁式加热炉；比例控制；液压系统
Abstract Walking beam type furnace have many advantages, such as rupid speed of heating , homogeneity of heating temperature, flexibility of operation, so it has been used abroad in modern Metallurgy industry.It can improve the quality of steel products, the yield of billet, the life-span of rolling mill equipment. Walking beam type furnace use the beam at the bottom of the furnace or the cool steel beam to rise , to go ahead , to come down , to go back . So in this circle, the billet will be translated to the furnace for heating . In my graduation thesis, I will design the hydraulic proportioning system for the walking beam type furnace. As this system require strict movement of the beam, so proportional control will be used . As we know the speed of the beam will change at the reason of the change of the load in a circle, so we must change the flow of hydraulic actuating cylinder . In order to revise pass-line deflection of the billet, we use two horizontal cylinder to adjust thecentering of the billet ahead of the circle. At the same time, we use locking aquipement to fasting the beam at any location in case of malfunction. As the checking calculation of this system, it will meet process requirements. Key words:Walking beam type furnace; Proportional control; Pass-line deflection revise.