国内外加热炉介绍和加热技术研究情况
63页1、国内外加热炉介绍和加热技术研究情况 1 前言 近年来 冶金 机械 石油 化工等行业越来越重视加热炉生产 对炉子设备 控制技术 燃烧技术 加热工艺 加热质量 节能环保以及炉区生产组织等多方面进行了深入研究和推广应用 取得了很好的经济效益和社会效益 加热炉设备研究 1 3 3 2 加热数学模型及控制研究 燃烧技术的研究 主要内容 4 加热工艺及质量控制研究 主要内容 炉子生产组织 炉子节能和环保 6 5 7 5 1 加热炉设备研究 1 1炉型种类 6 1 加热炉设备研究 1 2钢坯加热炉 蓄热式加热炉 常规式加热炉 步进梁式预热炉 钢坯加热炉 组合式加热炉 1 2 1步进梁式预热炉 5 1 加热炉设备研究 用途 利用了高炉煤气热值较低的特点 在钢坯低温的升温阶段能准确控制钢坯的升温速度 充分保证了不锈钢等特殊钢钢坯的低温加热要求热送热装料的缓冲地带 6 1 2 2常规式加热炉 1 加热炉设备研究 1 加热炉设备研究 1 2 3蓄热式加热炉 1 2 4蓄热式加热炉的分类 按预热方式 单预热 双预热 高热值燃料 低热值燃料 1 加热炉设备研究 按结构型式 1 2 4蓄热式加热炉的分类 蓄热体外
2、置箱式结构 蓄热体内置坑道结构 蓄热烧嘴结构 采用分散换向时 换向阀的数量不宜太多 不要布置在高温区域 尤其是炉顶 否则使用过程中换向阀的维护工作量太大 建议一个换向阀控制4个烧嘴 加热工艺要求比较高的炉子 建议采用烧嘴式 1 加热炉设备研究 1 加热炉设备研究 1 2 5组合式加热炉 蓄热式燃烧 常规燃烧 组合式加热炉 高热值煤气用量不足而低热值煤气过剩 炉尾 炉头 1 加热炉设备研究 1 3加热炉设计需考虑的几个问题 1 钢坯加热 黑印 问题 错位梁 直线梁温差40 50 错位梁温差降低15 20 全热滑道 高度80mm 100mm 旋转式步进梁 底 组合式结构 预热段和加热段 梁式结构 均热段或高温段 底式结构 棒线材生产线 1 加热炉设备研究 1 3加热炉设计需考虑的几个问题 2 水梁支承立柱的稳定性 水梁立柱 纵向 横向 桁架结构 各自独立 稳定性 冷却形式 1 加热炉设备研究 1 3加热炉设计需考虑的几个问题 3 水冷系统 出水温度 45 进出水温度差 T 15 维修次数多 一般规则 一次投资高 开路循环 闭路循环 水质要求高 冷水冷却 热水冷却 汽化冷却 水质要求高需水处
3、理 小型炉子 1 加热炉设备研究 3 滑道 垫块 1 3加热炉设计需考虑的几个问题 冷滑轨 半热滑轨 热滑轨 滑轨 顶部温度 常用 垫块 矩型 梯形 截面形状 优先 4 1 加热炉设备研究 1 3加热炉设计需考虑的几个问题 4 滑 垫 块的高度 高度太低 黑印削除难 顶部温度太高 材质要求高 端面开裂和塌腰 国内 80 120mm国外 150mm 高度太高 1 4炉子设备运行和维护 1 加热炉设备研究 1 水冷梁柱包扎 主要问题 工作条件非常差 长期受机械震动 承重运动 温度梯度大 高温及急冷急热 容易出现开裂 剥落等现象 水冷梁柱外层耐火浇注料厚度较薄 外形不规则 施工难度大 质量不易保证 3个月 2年不等 1 加热炉设备研究 1 4炉子设备运行和维护 包扎料易损机理 1 耐火材料性能 例如抗折强度和热震稳定性 不理想 2 锚固钩设计不合理 如有的采用 L 型锚固钩 或锚固钩太长 3 锚固件焊接质量较差 不够牢固或长度 密度 形状不符合要求 4 纤维毯没压实或铁兹没有缠紧 露在纤维毯外的锚固件较短 5 施工时模具支设不牢固 浇注体发生偏心 6 筋管浇注料修补时 筋管表面清理不于净 7
4、 检修工期紧 烘炉没有严格指定曲线进行 8 生产初期生产强度过大 9 生产厂追求产量 加热炉超负荷运行 1 加热炉设备研究 1 4炉子设备运行和维护 改进措施 1 模具的制作与支设 2 施工前的确认 依照浇注体形状制作好异型钢模具模具支设定位准确 牢固可靠模具支设和拆除应简便模具应具有通用性和耐用性 待修部位 锚固件焊接 杂物 图纸要求 浇注料等等 1 加热炉设备研究 1 4炉子设备运行和维护 3 精细化施工 炉筋管锚固件焊接验收 焊接牢固 有效长度 焊接数量 通水试漏 刷沥青漆纤维毯包扎工艺 纤维毯不松动 露出纤维毯锚固件的长度是否符合要求自流浇注料施工工艺 减少胀缝板数量 将胀缝均设在三通处 立柱在三通下设一个 水梁在三通两边各设一个 局部修补时胀缝设于新旧料结合处 烘炉 严格按照耐材厂家提供的烘炉曲线生产 初期生产强度不宜过大 1 加热炉设备研究 1 4炉子设备运行和维护 2 水梁滑 垫 块 材质研究和使用 预热段 炉温较低 钴基合金 Co20 Co40 Co50 使用寿命 效果 成本 加热段均热段 炉温较高 铬 镍合金 ZGCr25Ni20 1 加热炉设备研究 1 4炉子设备运
5、行和维护 在焊接时从梁中间向两端施焊 以达到减少变形的目的 水梁弯曲变形 垫块焊接后 造成水梁较大弯曲变形 现象 措施 原因 耐热垫块集中在水梁一侧焊接 水梁开裂 现象 措施 原因 加热段和预热段交界管段 两滑块之间处于或靠近滑块端部 呈母指状 几乎对称于滑块而展开的裂纹 温度较高且温差也较大耐热滑块的热膨胀系数远大于管子 炉温变化幅度稍大而相对较频繁 采用骑卡件形式 1 加热炉设备研究 1 4炉子设备运行和维护 黑印 严重 现象 措施 原因 钢坯接触滑块部位较其它地方形成明显的存在局部低温区 滑轨大多采用实体结构 合金滑块直接焊于炉筋管上滑块没有任何阻热措施 高度低矮 被水管冷却速度快滑块的排列方式不合理 加热效率低 尽可能增加滑块的高度滑块由单列密排改为双列大间距错位排列使用新型耐热滑块 1 4炉子设备运行和维护 1 加热炉设备研究 水梁漏水 现象 原因 加热炉活动梁高温段 多出现于双立柱活动梁两侧 高温段中间活动梁的标高存在较大误差 10mm 距焊缝边缘5rnm左右的水梁母材因疲劳产生裂纹 1 加热炉设备研究 1 4炉子设备运行和维护 钴合金垫块裂纹 现象 措施 原因 固定梁和活
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