軋鋼車間加熱爐設(shè)計(jì)

1、軋鋼車間加熱爐設(shè)計(jì)軋鋼車間加熱爐設(shè)計(jì)創(chuàng)建時(shí)間：20080802軋鋼車間加熱爐設(shè)計(jì)軋鋼車間加熱爐設(shè)計(jì)(designofreheatingfurnacefrollingmill)對型鋼、中厚板、熱軋帶鋼及線材等軋鋼廠坯料加熱爐的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括爐型選擇、確定裝出料方式與爐子設(shè)施的平面布置、爐子加熱能力與座數(shù)選擇、爐溫制度與爐型結(jié)構(gòu)選擇、爐子供熱負(fù)荷計(jì)算及其分配比例、爐子尺寸設(shè)計(jì)以及爐子的檢測與自動化操作。爐型選擇軋鋼車間加熱爐主要有推鋼式

2、加熱爐和步進(jìn)式加熱爐兩大類型。一般在設(shè)計(jì)前期根據(jù)原料和燃料、生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品大綱、車間布置、加熱與軋制工藝要求以及整個(gè)軋制線的裝備水平等原始條件綜合考慮選擇。步進(jìn)式加熱爐始建于20世紀(jì)60年代中期，與傳統(tǒng)的推鋼式加熱爐相比，具有加熱質(zhì)量好、熱工控制與操作靈活、勞動環(huán)境好等優(yōu)點(diǎn)，特別是爐長不受推鋼長度的限制，可以提高爐子的容量和產(chǎn)量，更適應(yīng)當(dāng)代軋機(jī)向大型化、高速化與現(xiàn)代化發(fā)展的需要。步進(jìn)式加熱爐在配合連鑄坯熱裝時(shí)有明顯的優(yōu)越性，一般采用爐底

3、分段傳動方式，即在連鑄開始澆鑄時(shí)停止向爐內(nèi)裝料，而爐子仍按軋制節(jié)奏連續(xù)出鋼，爐子裝料側(cè)一段爐底空出，當(dāng)熱連鑄坯送到后即迅速裝入爐內(nèi)，盡量減少熱坯的散熱損失，同時(shí)集中加熱熱連鑄坯可以有效地提高爐子產(chǎn)量和降低燃料消耗。推鋼式加熱爐和步進(jìn)式加熱爐的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如單位爐底面積產(chǎn)量和熱耗，基本相同或相近，但步進(jìn)式加熱爐的最高小時(shí)產(chǎn)量則可大大超過推鋼式加熱爐，熱耗也較低。步進(jìn)式加熱爐的鋼坯在爐時(shí)間短，其鋼坯氧化燒損率、脫碳率及廢品率低于推鋼式

4、加熱爐。步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻水消耗量比推鋼式加熱爐約多一倍，因此水系統(tǒng)投資要高一些，對操作及維護(hù)水平的要求也較高?，F(xiàn)在新建的具有經(jīng)濟(jì)規(guī)模的各類軋鋼廠基本上都選用了步進(jìn)式加熱爐；一些老廠如美國底特律鋼廠熱軋車間、法國索拉克和恩西俄廠的熱軋車間、日本和歌山熱連軋廠與鹿島厚板廠以及加拿大漢密爾頓的多發(fā)斯科廠等，在改建或擴(kuò)建中都選用了步進(jìn)式加熱爐替代原有的推鋼式加熱爐。中國在70年代設(shè)計(jì)和建設(shè)步進(jìn)式加熱爐，但當(dāng)前軋鋼加熱爐，特別是中小型軋鋼廠推

5、鋼式加熱爐仍較多，這與中國的原燃料條件等多種因素有關(guān)，加熱短小鋼錠不能采用步進(jìn)式加熱爐。設(shè)計(jì)加熱爐時(shí)還要決定爐子的熱工制度、結(jié)構(gòu)型式、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、燃燒裝置的型式與數(shù)量、排煙和余熱利用方式、出渣方式等。裝出料方式與爐子設(shè)施的平面布置按照工藝要求確定加熱爐的裝出料方式及爐子在車間的位置。爐子的平面布置設(shè)計(jì)，包括燃燒系統(tǒng)管道設(shè)施、排煙系統(tǒng)及熱回收設(shè)施、冷卻水與汽化冷卻系統(tǒng)、排渣設(shè)施以及爐子區(qū)域操作檢修平臺等的平面布置。爐子儀表室及計(jì)算機(jī)

6、房的位置、尺寸及爐子設(shè)施占用的軋鋼跨、原料跨等按設(shè)計(jì)要求確定。裝出料方式裝料方式有端裝和側(cè)裝兩種，出料方式也有端出和側(cè)出之分。(1)端裝料。其結(jié)構(gòu)一般用爐后輥道上料，中小型加熱爐也有用固定臺架、活動臺架上料的。(2)側(cè)裝料。分輥道裝料和推入機(jī)裝料。輥道裝料用于步進(jìn)式爐，由安裝在爐內(nèi)后端的懸臂輥道將坯料送入爐內(nèi)，由爐后推鋼桿將其推到固定梁上，也有直接由步進(jìn)梁托到固定梁上的；推入機(jī)裝料借爐外輥道將坯料送至爐側(cè)裝料門前再用側(cè)推入機(jī)推到爐內(nèi)的固

7、定爐床上，由爐后推鋼機(jī)向前推送，可用于推鋼式爐與步進(jìn)式爐。(3)端出料。有重力滑坡式出料及托出機(jī)出料兩種?；率浇Y(jié)構(gòu)用得比較普遍，爐內(nèi)滑道與爐前出料輥道高差約12～2m，用斜坡滑道連接，滑坡俯角約32。～35。，坯料可借自重克服摩擦阻力滑至爐前輥道上，輥道對面設(shè)緩沖器。各部尺寸及斜坡與輥道之間的弧形滑板設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)確定。這種結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是：出料口低于爐內(nèi)坯料爐長。冷熱料混裝時(shí)，冷料加熱時(shí)間并不能縮短，所以仍需考慮爐子的小時(shí)產(chǎn)量與軋機(jī)能

8、力的平衡。車間爐子總加熱能力的確定要按照軋制不同品種的小時(shí)產(chǎn)量和年工作小時(shí)進(jìn)行計(jì)算。在軋鋼生產(chǎn)中當(dāng)坯料和產(chǎn)品規(guī)格品種變化時(shí)，軋機(jī)小時(shí)產(chǎn)量的波動幅度較大，如果加熱爐按滿足軋機(jī)最大小時(shí)產(chǎn)量設(shè)計(jì)，則低產(chǎn)量生產(chǎn)時(shí)會浪費(fèi)燃料并引起操作困難。因此在通過對軋制線產(chǎn)量進(jìn)行平衡計(jì)算后，在軋機(jī)的作業(yè)率和負(fù)荷率能夠滿足年產(chǎn)量的情況下，可以按滿足大多數(shù)品種的小時(shí)產(chǎn)量設(shè)計(jì)加熱爐，對于少數(shù)小時(shí)產(chǎn)量大的品種，爐子能力限制軋機(jī)產(chǎn)量是可以容許的。至于配有多座加熱爐的大產(chǎn)

9、量軋機(jī)，在確定爐子總加熱能力時(shí)，則應(yīng)更多考慮高產(chǎn)品種的要求，因?yàn)樵诘彤a(chǎn)量時(shí)可以減少開爐座數(shù)來適應(yīng)。要求在設(shè)計(jì)中預(yù)留增加加熱能力時(shí)，可以考慮預(yù)留增加加熱爐座數(shù)的位置，或者有意加長爐子的預(yù)熱段。爐溫制度與爐型結(jié)構(gòu)選擇這是加熱爐設(shè)計(jì)首先要確定的重要問題，它直接影響爐子的主要技術(shù)性能。選定時(shí)要考慮爐溫制度、單面加熱或雙面加熱、爐型曲線與供熱段(點(diǎn))布置。爐溫制度對于加熱坯料厚度較小或?qū)ε髁霞訜醿?nèi)外溫差要求不嚴(yán)的中小型加熱爐，多采用兩段式爐溫制度

10、，即只有加熱段和不供熱的預(yù)熱段。對于坯料厚度較大或溫差要求比較嚴(yán)格的加熱爐則采用三段式爐溫制度，即在出料段再設(shè)一個(gè)均熱段，其溫度低于加熱段而略高于坯料表面溫度，供熱強(qiáng)度很小，以使坯料表面與中心溫差縮小到允許范圍。按三段式爐溫制度設(shè)計(jì)的加熱爐也可以按兩段式爐溫操作。大產(chǎn)量的板坯、型鋼及高速線材加熱爐均采用三段式加熱爐。單面加熱或雙面加熱加熱厚度小于90～100mm的坯料時(shí)，可選用單面加熱工藝，即選用沒有下加熱的推鋼式爐或步進(jìn)底式爐，其單位

11、爐底面積小時(shí)產(chǎn)量適中而熱耗較低；加熱厚度大于100mm的坯料時(shí)，可以選用雙面加熱工藝，即選用上下加熱的推鋼式爐或步進(jìn)梁式爐。由于步進(jìn)梁式爐坯料有間隙，120～130mm的方坯或圓坯也可采用單面加熱。由于爐內(nèi)滑道間距(縱水管或步進(jìn)梁與固定梁)等結(jié)構(gòu)上的限制，短坯料不能采用雙面加熱，推鋼式爐坯料長度應(yīng)大于1000mm，步進(jìn)梁式爐坯料長度宜大于2500mm，否則其下表面遮蔽大、受熱差且運(yùn)行不可靠，容易發(fā)生“掉道”事故。中國加熱50～60mm方