河北XX大学 毕业设计说明书(论文)
由于均热段计算值较小,所以加热段实际长度根据烧嘴布置等具体情况适当增加。炉子均热段实际长度为:
均热段实际长为4044+3066=7110㎜
炉子有效长度为:8110+9280+7110=24500㎜ 炉子全长L为:
L=L+(500~4000) ㎜…………………………… (4-2 )
效本加热炉为侧出料所以尽量取500,由式(4-2)可得炉子全长
L=24500+500=25000 ㎜
2.4.2 炉门数量和尺寸
连续加热炉炉门有进料炉门、出料炉门、操作炉门、窥视炉门、人孔等。这些炉门的数量和尺寸确定总的原则时:在满足操作要求前提下,炉门数量越少,开门尺寸越小越好,可减少经炉门的散热损失,提高炉子热效率。主要炉门确定如下:
1. 进料炉门
炉门宽度B:对采用端进料方式,其宽度等于炉膛内宽B,即
进等于7350㎜;
炉门高度H:是指推钢滑道上表面至炉门上沿下表面之间的距
进离。为防止推钢炉在炉门处发生拱钢事故而撞坏炉门上沿,一般来说,对方坯取2~3倍钢坯厚度。本设计为推钢式炉,进料炉门高度
H进取450㎜(H=180×2.5=450㎜)。
进2. 出料炉门
由于采用端出料方式,出料炉门与进料炉门尺寸取相同值B=
出7350㎜,H=450㎜
出3. 操作炉门
用作操作之用,如进出返回钢坯,清除氧化铁皮等三段连续加
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热炉一般设在均热段和加热段。每侧开设2~3个操作炉门,其结构一般为60°拱顶结构,炉门开孔尺寸以操作方便为准,通常为464~580㎜(宽)×400~1030㎜(高)。本设计设4个操作炉门。两侧各2个。具体尺寸为580㎜(宽)×1030㎜(高)。操作炉门坎标高一般同钢坯滑轨标高。
4. 人孔
供操作人员检修炉内设备时进出之用,开设位置通常在加热段。人孔下沿为车间地平面以上100~150㎜,其结构一般为180°拱顶,尺寸一般为580(宽)×800~1000㎜(高)。
人孔与其它炉门不同,当炉子正常工作时,用耐火砖砌堵封严,只有停炉检修时才拆开。
5. 扒渣口
扒渣口是为了清除炉底氧化铁皮而设计,开设在加热段末端和均热段,一般每个支撑水管一侧设一个。具体尺寸一般为464(宽)×406㎜,结构为方孔。
2.4.3 炉子结构及其操作参数
有效炉底面积:F钢压炉底面积:F效=L效?B=21.07×7.350=154.86㎡ =21.07×3.3×2=139.06㎡
钢=L效?LM炉底利用系数:?=F有效炉底强度:H钢压炉底强度:H效钢F效=139.06/154.86=0.89 =80000/154.86=517kg=80000/139.06=575kg(㎡?h)
=GF效钢=GF钢(㎡?h)
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2.5 燃料消耗量计算 2.5.1 热量收入
1. 燃料燃烧的化学热量Q 假设高炉煤气用量为B
1已知高炉煤气低位发热量:Qdw转炉煤气的用量为140m转炉煤气低位发热量:燃料燃烧的化学热量:12339.6kJ/t
3s=2831.75 kJ/m
3t
Qdw2s=7051.2 kJ/m
3sQ1?B?Qdw+140/80×7051.2=2831.75B+
2. 燃料带入的物理热量Q2 1000℃时煤气的平均比热
1Cr=100?(Cco?CO?Cco2?CO2?CO2?O2?CH2?H2?CCH4?CH4?
CN2?N2?CH2O?H2O)
1=100(1.3586×21.8+1.9235×15.1+1.3938×0.4+1.2775×3
+2.1261×0.6+1.3632×57+1.6024×2.2) =1.574
kJ/m·℃3
20℃时煤气的平均比热
1Cre=100?(Cre.co?CO?Cre.co2?CO2?Cre.O2?O2?Cre.H2?H2?Cre.CH4?CH4?
Cre.N2?N2?Cre.H2O?H2O)
1=100×(1.3021×21.8+1.6303×15.1+1.3088×0.4+1.2789×2.9+1.5656×0.6+
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1.3295×57+1.4924×2.2) =1.374
kJ/m·℃3
燃料带入的物理热量
=B(C?t-C?t)
=B×(1.574×1000-1.374×20)
Q2rrrere=1572.6B kJ/t
33. 空气带入的物理热量Q 空气系数取α=1.11 湿空气量=0.636m查手册得:
L0s3/m3
1000℃时空气的平均比热:20℃时空气的平均比热:
Q3Ck=1.3677
kJ/m·℃3
Cke=1.0605
kJ/m·℃3
=Bα
L0s(Cktk-Cketke)
=B×1.11×0.573×(1.3677×1000+1.0605×20) =883.4B kJ/t
54. 钢坯带入的物理热量Q 本设计为钢坯冷装,所以Q5=0。 5. 钢坯氧化反应热量Q
6?Fbc?钢坯烧损率a =
g…………………………………………
(5-1)
式中: δ——氧化铁皮的平均厚度,m,一般取1.5㎜。
Fb——钢坯的表面积,㎡
C——氧化铁皮的含碳量的质量分数约为75% ρ——氧化铁皮的密度约为5000kg/mg——每个钢坯的质量,㎏
1.5 ?10?33
?(180?180?180?3300?3300?180)?2?10801?6?75%?5000
所以a =
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=0.0171 kg/kg
钢化反应热
Q6=5652×
10103a
=5652×
3×0.0171
/t
=96649.2kJ式中 5652——每千克钢氧化放热量,
kJ/kga ——钢的氧化烧损,kg/kg 6. 收入热量之和?Q
?Q=Q+Q+Q+Q+Q
12356=2831.75+1572.6B+883.4B+0+96649.2 =108988.8+5287.75B kJ2.5.2 热量支出
1. 出炉钢坯带出的物 理热量 查手册得1190℃时钢坯比热20℃时钢坯的比热
Cpe'/t
Q1'Cp'=0.6890
kJ/m·℃3kJ/m·℃3
=0.4488
'
''CptpQ1=1000(1-a)(
-
'Cpete)
=1000×(1-0.0146)×(0.6890×1190-0.4488×20) =799094.4kJ/t
2. 烟气带出的物理热量 由前面计算得 高炉煤气生成烟气量:
VCO2Q2'= 0.396m3/m3