课题的意义：

在工业生产中,为完成熔炼、热加工、热处理、烧结、烧成、干燥等物理变化或化学变化所需要的加工设备称为工业窑炉,一般在冶金、机电、化工行业称为工业炉,而在耐火材料、玻璃、水泥、搪瓷、碳素制品生产中称为工业窑炉众所周知,冶金生产的绝大部分工序是在高温下进行的,炉子是冶金生产过程中不可缺少的热工设备,它的主要用途是用来熔炼或加热各种金属材料及非金属材料。如炼铁高炉,炼钢转炉,轧制和锻造前的各种加热炉,热处理炉,石灰石、矿石的焙烧炉,耐火材料的烧成窑,砂型干燥炉以及有色冶金冶炼和加热的各种炉子。除了冶金生产需要各种炉子外,在国民经济建设的其他部门,工业窑炉也用得非常广泛,如动力部门的各种锅炉,机械制造部门的各种金属加热炉、热处理炉,不仅数量大而且种类多、要求高,还有建筑材料部门各种非金属材料的熔炼、加热和焙烧等,工业窑炉用得也很普遍。可见整个国民经济建设是离不开各种工业炉窑的。各种工业炉都是在热状态下工作的,它是国民经济建设中能源消耗的大户。在目前我国能源紧张的情况下,对一次能源的合理利用,二次能源的有效回收,千方百计地节能,于我国国民经济的发展有着重要的意义。各种工业炉的炉型设计是否合理,热工制度控制是否正确,对各种工业炉的产量、产品质量、炉子使用寿命、原材料消耗以及能源消耗都有直接的影响。因此,改进炉型结构和热工制度,提高炉子热效率,降低能源消耗是炉子热工工作人员的重要任务。

发展趋势：

随着钢铁工业技术的发展,为适应大压下量、高速、高度连续仉机及快锻、精锻设备的要求,环形加热炉正逐步的改进、完善,其趋势为:

1.向大直径、高产量方向发晨如西德一套连140轧管机绀用环形加热炉,其中径为Φ40米,产量为每小时160吨。

2.研制高效燃烧器、余回热收装量、降低单位热耗、节约能源。研究用于炉侧的可调焰烧嘴,如顶的平火焰烧嘴,及空气、煤气换热装置,使烧嘴燃烧效率≥85%,助燃空气预热到500~600℃,燃烧煤气预热到280~400℃,改善燃烧条件,提高热能利用,使单位热耗降低到125×104「焦,吨,节约能源50%以上。 来`自^优尔论*文-网www.youerw.com

3.加强燃原理的研究,合理的设量温度控制段,使炉温均匀,钢还出口置度误小。将炉膛设五段,即换热段、预热段、第加热段,第二加热段、均热段。在换热段里,用从经装料端上部排出的烟气将热量传给进入炉内的冷钢坯。用平焰嘴安置在炉顶进行均热,用设置在炉侧的可调焰烷嘴对钢坯进行预热及加热,改进原有的二段或三 段加热形式,使炉温更均匀,钢坯出口温度 差可达±7.5℃。 

4.广泛采用计算机,实现优化控制采用先进的计算机技术,有效的控制炉内温度、炉内压力、进出料频率、冷却水温度、设备保护等一系列生产过程,使炉子使用合理,先进性能得到发。

燃料燃烧

已知煤气见表1.1.

表1.1 煤气成分

煤气成分 CO2 O2 CO CH4 H2 N2 H2O H2S

体积分数% 2.1 3.4 1.0 16.6 33.4 25.5 11.67