《工厂热工设备》课程教学资源（讲义）第七讲 加热炉

Z加热炉 71连续式加热炉 推钢式连续加热炉 类型环型炉 步进炉

7.加热炉 ７.1 连续式加热炉 推钢式连续加热炉 类型 环型炉 步进炉

炉膛空间形状 炉膛空间尺寸 炉型燃烧器种类 燃烧器布置 排烟口布置 温度制度 加热制度 供热制度

炉膛空间形状 炉膛空间尺寸 炉型 燃烧器种类 燃烧器布置 排烟口布置 温度制度 加热制度 供热制度

适用范围 炉型形状 供热制度 说明 和温度制度 开 单面加热:810m或 热气上升 续8<100mm且产量高 热 较大断面钢坯 预热段+加热段+均Q0Q1Q2= 注意温差 热段 30:40:60 控制 段连续加热炉多段连续加热炉顺流式连续加热炉顺逆流式连续加热炉 板坯 预热段+加热段1+变化较大 出炉烟气 加热段2+均热段 温度高

炉 型 适用范围 炉型形状 和温度制度 供热制度 说明 二 段 连 续 加 热 炉 单面加热：δ＜100mm 或 ｌ＜１ｍ 两面加热：δ＞100mm 或 δ＜100mm 且产量高 加热段＋预热段 Q1:Q2= (30-50%):(70-50%) 遮蔽作 用； 热气上升 三 段 连 续 加 热 炉 较大断面钢坯 预热段＋加热段＋均 热段 Q0:Q1:Q2= 30:40:60 注意温差 控制 多 段 连 续 加 热 炉 板坯 预热段＋加热段 1＋ 加热段 2＋均热段 变化较大 出炉烟气 温度高 顺 流 式 连 续 加 热 炉 顺 逆 流 式 连 续 加 热 炉

炉顶烧嘴的连续炉

带炉顶烧嘴的连续炉

(b) 图7-6多点供热连续加热炉 (a)四点供热;(b)五点供热;(c)六点供热

1300℃ 820℃ 925℃ 炉长一 炉长 <c) 图7-7几种典型的多段加热制度 (a)加热350mm厚坯,炉底强度430kg/(m2·h);(b)加热350mm厚坯,炉底强 度580kg/(m2·h);(x)加热350mm厚坯,炉底强度610kg/(m2h)

影响炉温制度的因素 燃料供入量B 燃料的发热量Q低 析热系数oo=1-exp(ax 外部传热 空气消耗系数n 影响因素:炉气再循环倍率R 推钢速度v 钢的热物性λ 加热厚度S 内部传热 受热面F 一般分析:直接影响 间接影响 BQ低↑n↓(充分燃烧)φ↑R适当 推钢速度v↑Tj 注:Tj≠v 稳态温度制度与变温,度(稳态与非稳态) 稳态温度制度t炉=f(L) (稳态工况) 操作参数改变 趋于稳定 物料 变温制度t=f(L,τ) (非稳态工况)

影响炉温制度的因素： 燃料供入量Ｂ 燃料的发热量Ｑ低 析热系数 φ[φ＝1-exp(-axb )] 外部传热 空气消耗系数ｎ 影响因素： 炉气再循环倍率Ｒ 推钢速度ｖ 钢的热物性λｍ，ｃｍ，αｍ 加热厚度Ｓ 内部传热 受热面Ｆｍ 一般分析：直接影响 间接影响 ＢＱ低↑ ｎ↓（充分燃烧）φ↑ Ｒ适当 Ｔj ↑ 推钢速度ｖ↑Ｔj↓ 注：Ｔj ↑≠ｖ↑ 稳态温度制度与变温制度（稳态与非稳态） 稳态温度制度 ｔ炉＝ｆ（Ｌ） （稳态工况） 操作参数 改变 趋于稳定 物料 变温制度 ｔ炉＝ｆ（Ｌ，τ） （非稳态工况）

注:①变温制度更接近于实际情况,有利于自动控制。 ②研究路线:稳态温度制度→变温制度→实际工况 最住炉温制度与加热炉生产计算机控制 满足轧机要求 加热炉生产计算机控制→>最佳炉温制度(一定的生产率) 热效率最高,燃耗最低 代替人工操作优化数学模型 金属烧损最少 现场测试 经验模型了 最优化模型 生产统计 优化数学模型 目标 最优化计算 约束条件如:加热速度 最高表面温度 注:①离线模型匚在线模型匚♂修正的在线模型←心控制模型 ②满足轧杋要求的控制模型在热工角度未必是“最优模型

注：①变温制度更接近于实际情况，有利于自动控制。 ②研究路线：稳态温度制度 变温制度 实际工况 最佳炉温制度与加热炉生产计算机控制 满足轧机要求 加热炉生产计算机控制 最佳炉温制度 （一定的生产率） 热效率最高，燃耗最低 代替人工操作 优化数学模型 金属烧损最少 现场测试 经验模型 最优化模型 生产统计 优化数学模型 目标 最优化计算 约束条件 如：加热速度 最高表面温度 注：①离线模型 在线模型 修正的在线模型 控制模型 ②满足轧机要求的控制模型在热工角度未必是“最优模型

炉内压力,度 炉内静压场的组成(由排烟系统形成的压力场 (影响炉膛压力线上下移动) 沿高度方向的几何压头形成的压力场 (影响炉膛压力沿高度的分布t,H) 由炉内气体运动引起的压力场 (气体射流作用引起的压力变化 流速变化引起的压力变化 气体沿途摩擦损失) 对炉压的基本要求:沿炉长方向变化要小,保持零压线的位置

炉内压力制度 炉内静压场的组成 由排烟系统形成的压力场 (影响炉膛压力线上下移动) 沿高度方向的几何压头形成的压力场 （影响炉膛压力沿高度的分布 ｔ，Ｈ） 由炉内气体运动引起的压力场 （气体射流作用引起的压力变化 流速变化引起的压力变化 气体沿途摩擦损失） 对炉压的基本要求：沿炉长方向变化要小，保持零压线的位置