1 最高使用温度 ℃ 1100 2 体积密度 280kg/m3
3 永久线收缩 -3%(1000℃、24hrs) 4 理论导
热系数 平均200℃ 0.055 平均400℃ 0.093 平均600℃ 0.156 (7)烧嘴砖材质 序号 指 标 名 称 性能指标 1 最高使用温度 1600℃ 2 化学成分 Al2O3 ≥70% 3 耐火度 ≦1750℃ 4 体积密度 2.6 g/cm3 5 线性变化 110℃×16h烘烤后 0~0.10% 1500℃×3h烧后 0~0.8% 6 抗折强度 110℃烘干后 ≥10MPa 7 耐压强度 110℃烘干后 ≥60MPa 8 热震稳定性 1100℃水冷 >25次 9 尺寸允许偏差及外形应 符合YB/T5083-93表2的规定 10 尺寸及外形检测方法 按GB/T10326-88的规定进行 11 烘烤要求 温度≥300℃下烘干或在1350℃下烧成 (8) 高铝砖:应符合国标GB2988-87之规定。 (9) 粘土砖:应符合国标GB4415-84之规定。
(10) 轻质粘土砖:应符合国标GB3994-83之规定。 3.5. 支撑梁及垫块 为了支撑和移送钢坯,炉内设4根固定梁和3根活动梁;活动梁通过立柱穿过炉底固定在平移框架上,固定梁通过立柱由炉底钢结构支撑和固定。 纵向支撑梁采用上下双层管结构,厚壁无缝钢管制造。
支撑梁立柱采用套管结构,外管采用热轧厚壁无缝管,芯管采用普通无缝管,立柱顶部与纵梁焊接在一起。
立柱管与纵梁采用刚性焊接结构连接,立柱管在安装时考虑纵梁受热时的膨胀量,以使其在炉子工作状态下保持与纵梁的垂直受力。
水梁立柱内层采用硅酸铝耐火纤维毯,外层采用流动性能良好的自流浇注料双层绝热方式,在水梁及立柱上焊接Y型锚固构,保证浇注料的使用寿命。 为减少被加热坯与水冷梁接触处的“低温黑印”,在加热炉的钢坯和水冷梁之间,在不同的温度段设不同材质、高度的耐热垫块,以消除钢坯和水冷梁之间接触处水冷黑印,并缩小接触处和两个支撑梁中间钢坯表面的温差。各段水冷梁的耐热垫块见下表。 各段水冷梁的耐热垫块表 使用部位 耐热垫块材质 耐热垫块高度 备注 低温段 Cr25Ni20 70mm 高温段 Co20 100mm
100mm高的Co20垫块顶面和钢坯接触面的温度可达1100℃,与出钢温度接近,因此“水管黑印”的影响较小,Co合金垫块采用合金钢卡块固定在纵梁上,垫块之间设有挡块,同时允许垫块有一定的膨胀。
Co20垫块采用卡固式安装,Cr25Ni20垫块焊接在水梁上。 加热炉水梁上垫块左右错位布置,垫块之间拉开一定距离,有效减小钢坯出炉时的钢坯加热过程中产生水梁“黑印”。 3.6. 水封槽及刮渣机构
步进梁的立柱穿过炉底并固定在平移框架上。为了使活动立柱与炉底开孔处密封,在活动梁下部设有水封槽,水封槽固定在平移框架上。 炉内钢坯加热生成的少量氧化铁皮,一部分经炉底开口部进入水封槽,随步进梁的运动被固定在炉底钢结构上的刮板送至装料端,形成干渣后,送入装料辊道下冲渣沟内。活动梁的立柱穿过炉底固定在平移框架上,根据活动梁的平移距离,炉底开有长圆型开孔,为防止冷空气吸入炉内,在炉底钢结构和平移框架之间设计了水封槽,在炉底钢结构和水封槽之间还设计了裙式水封刀和支撑梁管头端盖,插入水封槽内进行密封。 立柱管穿过炉底开孔的四周,用浇注料捣制成一圈高于炉子底面的围墙,以防止炉渣掉入水封槽。由于会有少量的氧化铁皮掉入水封槽内,在裙式水封刀下部安装有刮渣板,这样在活动梁上升和前进的过程中,将氧化铁皮自动刮向炉尾装料端,炉尾部分的水封槽和刮渣板是逐渐升高的,这样,可以使刮上去的氧化铁皮处于干燥状态,并由刮渣板不断刮入炉尾冲渣沟。
3.7. 炉门及观察孔 3.7.1. 装料门
装料炉门采用耐热铸铁无水冷结构,内衬浇注料。每扇炉门设有一套气动升降系统。 3.7.2. 出料门
装料炉门采用耐热铸铁无水冷结构,内衬浇注料。每扇炉门设有一套气动升降系统。 3.7.3. 检修门
在炉子炉墙上设2个,供检修时出入炉内和运送材料用,平时用砖干砌以减少散热。 3.7.4. 排渣管
加热炉出料端悬臂辊道下方炉底设置排渣孔和排渣管,坯料掉落的氧化铁皮可以从此清理和收集。溜渣口下接溜渣管,并设有手动插板阀,定期将积存在溜渣管内的氧化铁皮排入渣斗。 3.8. 加热炉燃烧系统
加热炉燃烧系统主要包括: ——蓄热式烧嘴 ——助燃空气系统 ——高炉煤气系统 ——排烟系统 ——点火烘炉系统
——氮气吹扫和放散系统 ——其它辅助设施
3.8.1. 供热能力配置及烧嘴型式
加热炉设3个供热段,炉温自动控制,通过设定各部分加热的温度值,控制各段燃料量的输入,保证出钢温度及温度的均匀性。 ——加热炉烧嘴型式及能力配置 名称 均热段 加热段 预热段 合计 烧嘴数量 12 16 0 28 供热比例% 43 57 0 100 煤气量m3/h 1800 2400 0 4200 煤气管道直径 DN250 DN250 0 DN350
助燃空气m3/h 20000 27000 0 47000 空气管道直径 DN800 DN900 0 DN1100 3.8.2. 蓄热体
蓄热体采用陶瓷蜂窝体,从高温到低温分别配置电熔刚玉挡砖、刚玉质陶瓷蜂窝体、堇青石质蜂窝体。
各种蓄热体性能指标: ----种类:电熔刚玉挡砖 序号 指 标 名 称 性能指标 1 最高使用温度(℃) 1650 2 长期使用温度(℃) 1450 3 真比重(g/cm2) ≥2.8
4 化学成分 Al2O3(%) 82%±2.0 SiO2(%) 15%±2.0 MgO(%) 微量 其它(%) ≤4.0
5 热膨胀系数(×10-6℃) 6.5~8.0 6 导热系数(W/m.k) ≥1.1 7 耐压强度(Mpa) 轴向 ≥25.0 纵向 ≥6.0 ----种类:刚玉质陶瓷蜂窝体 序号 指 标 名 称 性能指标 1 最高使用温度(℃) 1600 2 长期使用温度(℃) 1400 3 真比重(g/cm2) ≥2.4
4 化学成分 Al2O3(%) 72%±2.0 SiO2(%) 27%±2.0 MgO(%) 微量 其它(%) ≤2.0
5 热膨胀系数(×10-6℃) 4.6~5.2 6 导热系数(W/m.k) ≥1.1 7 耐压强度(Mpa) 轴向 ≥26.0 纵向 ≥10.5 ----种类:堇青石蜂窝体 序号 指 标 名 称 性能指标 1 最高使用温度(℃) 1300 2 长期使用温度(℃) 1200 3 真比重(g/cm2) ≥2.4
4 化学成分 Al2O3(%) 35%±2.0 SiO2(%) 29.2%±2.0 MgO(%) 微量 其它(%) ≤2.0
5 热膨胀系数(×10-6℃) 2.0~3.0 6 导热系数(W/m.k) ≥1.1 7 耐压强度(Mpa) 轴向 ≥23.0
纵向 ≥5.5
注:以上成分性能仅为此类材料的代表值,实际选用的材料性能和指标可以有相应的差异 3.8.3. 换向系统 (1)换向系统的组成
本方案全部采用分散换向控制。换向阀门全部为气动,以洁净的压缩空气(或氮气)作为动力源。
全炉共14台双执行器三通换向阀
正常工作时换向周期30~60秒左右,采用双重信号控制,一是以时间为控制参数,二是以烟气温度为控制参数。 (2)工作方式
蓄热燃烧器换向周期可调,以时间和排烟温度为控制参数。
换向系统采用PLC可编程控制器控制,可完成自动程序换向控制,手动强制换向控制,并设有功能显示,工作状态显示等,使操作者对蓄热燃烧系统工作情况一目了然,操作和监视十分方便。每套烧嘴均设有烟温显示,烟温变化由各系统烟管上的调节阀调节,设有烟温超温报警及换向超时报警功能,发出声光报警信号,并显示故障位置及原因。此时,其他加热段均正常工作,充分保证生产操作具有可靠的连续性。 3.8.4. 助燃空气系统 1) 助燃风机
每台加热炉配置2台离心通风机。 数量: 2台(1工1备) 风量: ~48000Nm3/h 风压: ~9000Pa 转数: 1450r/min
电机功率:185kW,380V,50Hz
消声器: 2台,安装在风机进风口。 2) 空气管道系统 ——空气总管
? 空气总管压力检测1套 ? 各段空气流量检测2套 ? 各段空气流量调节2套 ——烧嘴前支管 ? 调节手阀 1个 3.8.5. 天然气系统
天然气从车间燃气接点引出,在总管上设有一道气动切断阀,一道盲板阀和一道碟阀。在煤气超低压或其它事故需要停炉,PLC系统发出指令自动关闭快速切断阀。 ——煤气总管 ? 电动蝶阀1台 ? 电动盲板阀1台 ? 气动切断阀1台
? 煤气总管压力检测1套 ? 各段煤气流量检测2套 ? 各段煤气流量调节2套 ——烧嘴前支管 ? 调节手阀 1个
在燃气管道上设置了吹扫、放散系统,当开炉时用氮气吹扫燃气管道中的空气,防止燃气管道中形成爆炸浓度气体;当停炉时吹扫燃气管道中的燃气,防止燃气管道中残存燃气泄漏。吹扫气体通过放散系统放散。放散管接至各燃气管道末端和最高点,放散管放散高度高出周围20m内构筑物排气口4m。 3.8.6. 排烟系统
设计方案采用单蓄热方式,一部分燃烧产物约占总量90.3%的烟气采用强制排烟,其经空气蓄热室,由引风机排出,由于其经过蓄热体,其烟温可降低到小于150℃左右;加热炉另设自然排烟烟道,这部分烟气采用下排烟,在加热炉炉尾的下端设有带内衬的烟管,流经总排烟管道看,经过烟道闸板的调节后,与强制排烟烟气混合,进入加热炉烟囱进行排烟。这样既降低了自然排烟烟气的温度从而减少了高温烟气对烟道的破坏,同时也减少了新建烟囱,而使投资成本降低。
在强制排烟的各段空气排烟支管上均设有自动调节阀,以便自动、精确控制炉压及各段排烟温度。
(1)空气侧排烟用引风机性能如下(暂定): 数量: 1台
转数: 1480 r/min 全压: ~5000 Pa 流量: ~90000m3/h 功率: 200 KW 电压: 380V
(2)烟道调节阀:自然排烟烟道内设置一道自动调节阀,通过控制烟道调节阀和空气侧排烟系统的调节阀,自动控制炉膛压力。 (3)烟囱
烟囱为金属结构,D上口直径≈1300mm,高度24m。 3.8.7. 氮气吹扫及放散系统
燃气系统切断后和冷炉点火前,为确保安全,燃气管道内必须用氮气进行吹扫放散。 吹扫放散系统由氮气吹扫管道系统和燃气放散管道系统组成。
从各分段管道上接出放散支管,在车间适当位置汇入放散总管,放散总管接出厂房外,厂房外放散管高出周围20m内最高建筑4m。 3.8.8. 压缩空气系统
从车间接点引入的气源管道上设有一只1.5m3储气罐,以便稳定供气压力,以及在发生突然停电事故时,使全炉气动阀门处于设定的安全状态。气源的最大消耗量为1.5m3/min?每炉。
3.8.9. 点火烘炉系统
首次冷炉点火采用大气式烧嘴进行烘炉,600℃保温结束后,开启蓄热式烧嘴继续烘炉。 以后点火烘炉直接开启蓄热式烧嘴进行烘炉。 3.9. 水冷系统
加热炉冷却水系统分浊环水系统和净环水系统。 浊环水用于水封槽内的灌水,水封槽的溢流水直接通过炉底的积水坑抽出进入出料端的冲渣沟内。
净环水用于风机轴承座、炉门等重要水冷构件及设备的冷却。
还需设置一路事故水源,当净环水断水或低压时,事故水自动投入(事故水由甲方提供)。