加热炉设计说明书
内蒙古科技大学80t/h推钢式连续加热炉课程设计说明书
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目录
一、设计内容??????????????????????3
二、设计资料和参数??????????????????3
三、加热炉炉型选择??????????????????3
四、设计计算?????????????????????4（一）燃料燃烧计算??????????????????4（二）钢坯加热时间的计算???????????????5 2.1预热段加热时间的计算?????????????????5 2.2加热段加热时间计算??????????????????8 2.3均热段加热时间计算????????????????? 10（三）炉子尺寸的决定与有关的几个指标?????????10（四）炉子热平衡与燃料消耗量????????????? 12 4.1均热段的热平衡????????????????????12 4.2加热段的热平衡????????????????????16
4.3预热段的热平衡????????????????????18
(五)燃烧系统的设计??????????????????23
五、设计心得??????????????????????23
六、参考文献??????????????????????24
一、设计内容
1.选择合理的炉型结构；
2.燃料燃烧计算，包括理论空气需要量、实际空气需要量、燃烧产物量，理论燃烧温度的温度等；
3.钢坯加热时间计算，分为三个计算段，分别进行计算；
4.炉子基本尺寸的确定，包括炉膛宽度、炉膛高度、炉体长度、各段长度的确定等；
5.热平衡计算及燃料消耗量的确定；
6.撰写设计说明说；
7.画加热炉的构造图。
二、设计资料和参数
1.加热炉为推钢式连续加热炉；
2.炉子生产率：80t/h ；
3.进出料方式：端进端出
4.空气预热温度：T 空＝400℃
5.被加热金属：
1）钢坯尺寸：180×180×3300mm ；
2）钢坯种类：普通碳钢
3）钢坯入炉表面温度：t 始
表=20℃
3）钢坯出炉表面温度：t 终表=1200℃
4）经过预热段以后钢坯表面温度：t 预表=650℃
5）进入均热段时钢坯表面温度：t 表=1250℃ 6.燃料：
1）燃料种类：高焦炉混合煤气，Q 低＝1600千卡/标米3 2）烟气出炉温度：t 气＝800℃ 3）烟气进入预热段温度：t 气＝1400℃
4）烟气在预热段平均温度：-t 均气均热＝1275℃
5）高焦炉混合煤气（湿成分）：
煤气种类
CO CO 2 H 2 CH 4 C m Hn O 2 N 2 H 2O 合计 体积分数/% 22.3
9.8
13.8
5.5
0.4
0.2
45.7
2.3
100
三、加热炉炉型选择
轧钢生产连续性较大，加热钢坯的品种也比较稳定，并且数量也比较大，故决定采用连续加热炉，钢坯断面尺寸为180mm ×180mm ×3300mm ，故决定采用上下两面加热，并且采用三段的炉温制度以保证钢坯加热质量和较高的生产率。由于料坯很长，故采用单排装料。
四、设计计算
（一）燃料燃烧计算
1.1换算燃料成分
已知的高焦炉混合煤气成分见下表 煤气种类 CO CO 2 H 2 CH 4 C m Hn O 2 N 2 H 2O 合计 体积分数/%
22.3
9.8
13.8
5.5
0.4
0.2
45.7
2.3
100
1.2空气需要量和燃烧产物量及其成分的计算
计算理论空气需要量L 0
202433(0.5)100/210.52 3.5(0.513.82 5.50.522.3 3.50.40.2/21 1.440/n m CO O H CH C L H m m ?????=+++-?=?+?+?+?-)=（） 计算实际燃烧产物需要量L n （无焰燃烧，选取n=1.05）
330 1.05 1.512/n nL m m L ==?1.440=（） 计算燃烧产物生成量及成分(每100m 3燃料)
222222433
3323304222(22.39.8+5.520.40.010.3840/790.01(45.7790.01/21(1)0.01210.01/(23)0.124m n
m n CO n O H O H N V CO CO CH C H m m V N L m m V n L m m CH H H O C H g V ?????????=+++=++?)?==+?=+?1.512)?=1.651 =-?=?0.05?1.440?=0.01512=++++22223
3
33
0.01(230.4 2.313.8)0.010.124 2.392518.90.01/0.38400.3184 1.6510.015122.3685/g
O n n CO O N H O
L m m
V V V V V m m ? =?5.5+?++?+??? =0.3184=++++=+++=
则生成物含量见下表
产物成分 C02 N 2
O 2 H 2O 总和 含量（%）
16.21 69.71 0.64 13.44 100.0
1.3燃烧产物密度计算
''''22223
4418283222.4100
4422.41001.3069/CO H O N O kg m ρ+++??16.21+18?13.44+28?69.71+32?0.64=
?==
1.4计算燃料理论燃烧温度
400℃时，3/.C m 空C =1.327kJ ?，设燃烧温度为1870，则3)
/(o c kJ m ?t C =1.6912
802.571600 4.1871870C
n t
Q Q Q Q t V C ++-+?=
2.3685?1.6912=低空燃分
理=
? 因此，可满足连续加热炉加热工艺。 将总的计算结果列下表
计算结果
序号 名称 数据 单位 序号 名称 数据 单位
1 2 3 4 高炉煤气发热量 空气需要量 理论量 实际量 燃烧产物量 2co ? 6699.2 1.440 1.512 2.3685 16.21 kj/ m 3
m 3/ m 3 m 3/ m 3
m 3/ m 3 %
4 5
2H O ? 2N ? 2
O ? 燃烧产物密度 理论燃烧温度 13.44 69.71 0.64 1.3069 1870
%
% % kg 3/m 3
C ? （二）钢坯加热时间的计算
①钢坯出炉的表面温度 t 终表 = 1200℃；
②钢坯入炉的表面温度 t 始
表=20 ℃；
③经过预热段以后的表面温度 t 预表=650℃； ④进入均热段时的表面温度 t 表=1250℃；
⑤烟气出炉的温度 t 气=800 ℃； ⑥烟气进入预热段的温度 t 气=1400 ℃；
⑦烟气在均热段的平均温度 -t 均
气均热
=1275℃； 2.1预热段加热时间的计算 2.1.1 传热系数的计算
(1)求平均温度
-t 均气预热
=800+1400
=11002
℃ ()
()-t 2=+t t 32=20+650-20=4403t ?-始
表均预始表预热表表℃℃
预热段完了处理金属的平均温度 设表面温度与中心温度差15℃； t 中=650℃-15℃=635℃
()
2=+
t 32
=635+15=6453
t t t ?-均预
金属中表中℃
(2)炉气黑度 有效平均射线长度 预热段： S =
3.6s V = 3.6 3.6 3.8 1.808
=2.2052()2(3.8 1.808)
HBL BL HL ???=+?+m P CO2 S=0.1621×2.205×510= 0.357×510﹙m ﹚
P H2O S =0.1344×2.205×510=0.296×510﹙m ﹚
当-t 均
气预热=
1100℃ 2co ε=0.142 2H o ε=1.05×0.176=0.185 所以预热段的黑度为 ε气=0.185＋0.142=0.327
（3）辐射传热系数
F 3.32 3.3
0.588
F 2()
3.8 1.8082
L B L H L ??===?++金壁 查的 rkm C =11.6624kJ/(m .h.K )
辐射传热系数
44rkm --C 100100 = T T t t α??
??????- ? ? ? ???
??????-均均气表
辐均均气预热表预热 =
()
11.663553725841100440
?--
=582.172kJ/(m .h.) ℃
（4）对流传热系数
= 450o t c αξυ对 取 ξ=0.05 , υ0=1.6m/ s c t =1.5892kJ/(m ).℃
= 450o t c αξυ对=57.202kJ/(m .h.)℃
（5）总传热系数
=+ααα对宗辐=639.372kJ/(m .h.)℃
2.1.2确加热时间﹙预热段﹚
(1) 钢的成份
取c w =0.64% Mn w =0.6% si w =0.2%
(2) 钢的热导率
o λ=(70-10c w -16.7Mn w -33.6si w )×4.18 =169.4162kJ/(m .h.)℃
440λ=o λ×0.83=140.6152kJ/(m .h.)℃ (3) 钢的比热容
当碳含量c w %=0.64% -t 均气均热
=440℃ C=0.5322
kJ/(m .h.)℃
(4) 钢的厚度
钢坯的厚度180mm ，但在炉中是两面加热，故在计算中应用的坯胎厚
度为 90mm
(5)各无量纲的特征束的数值 Bi=
S
αλ
=639.37×0.09／140.615=0.409 φ=
--t t t t --均预气预热表均始气预热表
1100650
=
=0.415110020
--
=
c λαρ140.61577000.4783?=0.0382 Fo=2a S
τ
=2.03
(6)故预热时间
τ=2.03×S 2／0.0382=0.430(h)
2.1.3确定钢坯经过预热段之后表面与中心的温差
Fo=2.03 Bi=0.409 查的
--t t t t --均预气预热中心均始气预热表
=0.296
故 t 预中心=t 均气-0.4296(t 均气-t 表
始
) =1100-0.4296(1100-20)=636.03℃
由此知预热终了表面与中心的温差 Δt 1=650℃-636.03℃=13.97℃
2.2加热段加热时间计算 2.2.1传热系数的计算
(1) 炉子的平均气温
4
100t ??
? ???均气=4444100100100100T T T T ????????????????-- ? ? ? ?????????????????
均均均表气表理+4100T ?? ? ???均表 t 理=1870℃ t 出气=1400℃ t 均
表=(1250+650)/2=950℃ 带入式中 得：t 均气=1608℃
(2) 炉气的黑度
S =
3.6 3.8 2.927
=3.6 3.6s 2()2(3.8 2.927)
V BHL BL HL ??=??+?+= 2.976m P CO2S =0.1621×2.976×510= 0.482×510﹙Pa.m ﹚ P H2O S =0.1344×2.976×510=0.400×510﹙Pa.m ﹚
当t 均
气=1608℃ 2co ε=0.112 2H o ε=0.144
所以预热段的黑度为 ε气=0.112+0.144=0.256
(3) 辐射传热系数
F F 金壁= 3.32 3.3
0.492() 3.8 2.927
L HL BL ??==?++ 查的 rkm C =10.5424kJ/(m .h.K )
辐射传热系数
()44rkm --10.54125094223721608950C 100100 =
T T t t α????????
? ? ? ???
?????-??--=-均均气表辐均均
气预热表预热
=1645.42kJ/(m .h.) ℃
(4) 对流传热系数
= 450o t c αξυ对=42.842kJ/(m .h.)℃
(5) 总传热系数
=+ααα对宗辐=1688.272kJ/(m .h.)℃
2.2.2 确加热时间﹙加热段﹚
(1) 钢的热导率
950λ=λo ×0.68=169.416×0.68=115.2022kJ/(m .h.)℃ (2) 钢的比热容
950C =0.68082kJ/(m .h.)℃ (3) 各无量纲的特征数的数值
Bi=S αλ
=1.319 φ=--t t t t --均预气预热表
均始
气预热表=0.3737 =
c λαρ115.202
75000.6808
=?=0.0226m 2／h 查得 Fo=2a S
τ
=0.786
(4) 加热时间
τ=0.786×S 2／α=0.282(h)
2.2.3确定钢坯经过加热段之后表面与中心的温差
Fo=0.786 Bi=1.319 查的
--t t t
t
--均预气预热中心
均
始气预热
表
=0.516
（1） 加热段终了时钢坯的中心温度 t 中心=t 均气-0.516(t 均气-t 表始
) =1608-0.516(1608-650)=1114℃ 由此知预热终了表面与中心的温差 Δt2=1250-1114=136℃
2.3确定均热时间
钢坯出炉时表面与中心温差最大允许为15℃ Δt 2=234℃ 1515
t2136
δ=
=?=0.11 查的 m=0.456 1250λ=λo ×0.73=123.6742kJ/(m .h.) ℃
1250C =0.164×4.18=0.6872kJ/(m .h.) ℃ a=
c
λ
ρ=0.024m 2／h 代入得 3τ=m.s 2/a=0.154h 则：钢坯在炉内的总加热时间
123ττττ=++=0.43+0.28+0.15=0.86h
现实中实取加热时间如下： 预热时间：0.43h
加热时间：0.28h
均热时间：0.15h 总加热时间0.86h
（三）炉子尺寸的决定与有关的几个指标
3.1炉子宽度（有效宽度）
单排放料
B=l+2×0.25=3.3+0.5=3.8m B —炉膛宽度，m l —钢坯长度，m 设计中实取炉宽为3.8m
3.2炉膛高度
(1) 预热段炉膛高度
()()()()3313321+12+112
=A+0.05B 80010=0.55+0.05 3.880010=0.592m =A+0.05B 140010=0.55+0.05 3.8140010 1.036m H 220.5920.18 1.364m H 22 1.0360.18 2.252m =1.808m
2
H H H H H H H δδ----??????????==?=?+==?=?+=+=效效效效效预热段的平均高度
H =2H 效+0.18=2×0.8162+0.18=1.8124m (2) 加热段炉膛高度
H 效=()()33A+0.05B t 10=0.65+0.05 3.8163510=1.3734m --?????气 H=2 H 效+δ=2×1.3734+0.18=2.927 m (3) 均热段炉膛高度
H 效=()()33A+0.05B t 10=0.55+0.05 3.8127510=0.9435m --?????气 H=2 H 效+δ=2×0.9435+0.18=2.067 m
3.3炉长计算
G b 800.860.18
L =
==14.85m g 0.834
τ??效
式中G-炉子小时产量 80t/h
g-每块钢坯质量 g=7.8×0.18×0.18×3.3=0.8346t
τ-加热时间 0.86h
b-钢坯宽度 0.18 m
根据加热时间算得的炉长为炉子应有长度的下限，为经常保证足够产量和留有一定余地，决定将计算炉长加大136%，故最终取有效炉长为35m
参照加热时间计算结果，并根据经验确定各段的长度如下： 预热段：L 预=17.5m 加热段：L 加=11.4m 均热段：L 均=6.1m 总有效长度：L 效=35m 炉子总长度：L 总=35+1=36m
3.4炉底的有效面积与总炉底面积
S 效=L B ?效效 =233 3.3=115.5m ?
2 S =L B =36 3.8=136.8m ??总总总
3.5炉底有效面积利用率
S =0.844 S 效总
3.6炉底强度
2
G 80000=
=584.79k g /(m .h ) S 136.8
总
3.7出钢间隔时间
3600／m=3600×0.834÷80=37.53（s ） 式中m-每小时加热的钢坯块数
3.8炉墙砌砖内表面温度的计算
44
4rk km rk
km
T T F C +C T 100100F =F 100C C
F +????
? ??????? ???气金金壁壁金壁
(1) 预热段内炉墙表面温度 t 气=1100℃ t 金=440℃
F F 金
壁
=0.588 查得：24rm C = 6.42/(m .h.K )kJ 24km C = 9.54/(m .h.K )kJ 代入得 ：=t 壁918.7℃
（2）加热段内炉墙表面温度 t 气=1608℃ t 金=950℃
F F 金
壁
=0.49 查得：24rm C = 5.15/(m .h.K )kJ 24km C = 10.60/(m .h.K )kJ 代入得 ：=t 壁1374℃ （3）均热段内炉墙表面温度
t 气=1275℃ t 金=1200℃ F F 金
壁
=0.562
查得：24rm C = 6.98/(m .h.K )kJ 24km C = 8.46/(m .h.K )kJ 代入得 ：=t 壁1246℃
决定炉内衬耐火层用粘土砖，绝热层用硅藻土砖。
（四） 炉子热平衡与燃料消耗量
4.1均热段的热平衡
热量输入
(1)炉料燃烧化学热 Q 烧
设炉膛燃料消耗量为B 1（Nm 3/h ），则 Q 烧 = B 1Q 低= 1600×4.187B 1=6699.2B kJ/h (2)预热空气进入炉膛物理热 Q 空 查表t 空 =400℃时，c 空= 1.327kJ/(Nm 3.℃)
Q 空 = BL n c 空t 空 =1.512×B 1×532.08=804.5B 1kJ/h 热量支出
(1)金属吸收的热量 Q 1 Q 1=G(C 金t 终金-C 金t 始金)
222
1200120015119033
t t =-??=-?=终金
℃
122
12501250136115933
t t =-??=-?=始金
℃
查表 t=1190℃时c= 0.165×4.187kJ/(kg .℃)； t=1159℃时c = 0.164×4.187kJ/(kg .℃)； 所以，Q 1=G(C 金t 终金-C 金t 始金)
=80000×(0.165×4.187×1190-0.164×4.187×1159)=1703760kJ/(kg .℃) (2)通过炉墙和炉顶的散热损失 ①均热段炉顶的散热损失
砌砖体的平均温度
7001246
9732
t +=
=均
黏土℃
700+80
3902
t =
=均绝℃ 砌砖体的平均导热率： =(0.6+0.00055m h
973)
3.6
4.09[/(kj λ????=黏℃)] =(0.12+0.0001m h 390) 3.60.5724[/(kj λ????=绝
℃)]
经过加热段单位炉顶面积的热损失：
211212124620
4264.82[/()]0.060.250.120.063.6 4.090.5724 3.6
t t kj m h s s q λλ--==++++=
空壁
经过均热段炉顶的总热损失：
14264.82 3.8 6.198858.53/Q q F kj h =?=??=
②均热段炉底的热损失： 2''9600/q kj mh =℃
取上限2''9600 3.8 6.1222528/Q kj mh =??=℃ ③均热段炉墙的热损失：
'''2
12
=1246700803930.52[/(t t t q kj m h ===壁℃，℃，℃，)] 故经过整个均热段的侧墙热损失为：
''''''223930.52(6.1 2.0672 3.8 2.067)129990.16/98858.53222528129990.16451376.69/Q q F kj h Q kj h
==???+?==++=故总的热损失为
(3)均热段炉门的热损失： ①出钢口的辐射热损失
44
322[(
-(]100100
12751246,1, 3.80.45T T Q F t t F m ?
?=====?辐气气辐））式中℃,℃ 359906.95/Q kj h =
②经常关闭的均热段炉门热损失 炉门尺寸600?400mm
212111'''
3+0.0167
+0.0167
+0.0167
124625010.40.60.24=(0.60.00055748) 3.6 3.641/420.7+
20.311504.36/t t F m kj mh t t t t t t Q F F F kj h
s
s
s
?λλ
λ
λ
====?=+??=---=
?+
????=黏空
空
空
℃，℃，，℃
带人公式式中s=0.47m
③经常开启的均热段炉门的热损失
2'''4
312750.60.240.7
2()(1) 4.18788565.17/100
0.4=F m T Q F kj h t ??====??-?=?气气℃，，式中： 通过炉门均热段的总损失为
3739093.368641.5588565.17836300.08/kj h Q =++=
(4)炉门溢气带出的热损失
炉门溢气量3
3
30
3304040
1.293/1.27
=
=0.224kg/m 12751+
275
0.812/ 1.6157/=12751
515.69/12751275
2(-2
3=0.83H=0.4,0.6,1.61571270.336001.2t t t t t t t t kg m m s
kj m V m s gH HB
m B m Q KC t V V V t V Q ρρμρμρρ======+
===????
?气气空
空气
气空）式中：，得式中： K=1.2，C ℃，℃50.7892357.56/kj h
?=
(5)流出均热段的烟气带走的热量
1
5112.36851275 1.61574879.15n BV C t B B Q ==?=?气气KJ/h
(6)机械不完全燃烧热损
61110.021600 4.187133.98/Q K B Q B B kj h ==??=用低
均热段热平衡表
热平衡方程式 7503.7B 1=8078296.96+5013.13B 1 解得 B 1=1287.846m 3/h 即均热段每小时燃烧1287.846m 3高焦炉混合煤气，实取B 1=1300m3
炉膛热收入
炉膛热支出
序号
项目
数据
单位
序号
项目
数据
%
1 燃料燃烧化学热 6699.2B 1 Kj/h 1 金属吸热量 1703760 Kj/h
2 预热空气带入物理热
804.5B 1
Kj/h 2 砌砖体热损失 451376.69 Kj/h 3 炉门热损失 159976.48 Kj/h 4 炉门带走热损失 892357.56 Kj/h 5 烟气带走热损失 4879.15B 1 Kj/h
6
机械不完全燃烧
133.98B 1
Kj/h
总计
7503.7B 1 总计 8078296.96+5013.13B 1
4.2加热段的热平衡
热量输入
(1)炉料燃烧化学热 Q 烧
设炉膛燃料消耗量为B 2（Nm 3/h ），则 Q 烧 = B 2Q 低= 1600×4.187B 2=6699.2B kJ/h (2)预热空气进入炉膛物理热 Q 空
Q 空 = BL n c 空t 空 =1.512×B 2×532.08=804.5B 1kJ/h (3)金属氧化反应放出的热量、
5652.455652.45800000.010.4=1808784(kj/h)
Q G Q α
α==???金
1=金0.8/1.9=0.4（本段中氧化铁皮的百分比）式中：G=80000kg/h,取1% K (4)均热段进入加热段的烟气带入的热量
=4879.1513004879.15=6342
Q ?烟 热量支出
(1)加热金属带出的物理热
()11''''''80000/0.687/0.593/=650=1250()
800000.68712500.59365037864000kJ /h t t G kg h c kj kg c kj kg Q G c c Q ====-=??-?=始均℃，℃，℃，℃
带入式中
，(2)通过炉墙和炉顶的散热损失
①加热段炉顶的散热损失 砌砖体的平均温度
12700137410372
1374700,80,0.12,0.25t t t t S m S m
+=======均
黏土
黏壁绝℃
℃,℃℃
700+803902
t ==均绝
℃
==4.2130.5724/(/(k j m h k j m h λλ黏绝℃℃))，
带入式中
214739.51/(0.250.120.064.2130.5724 3.6
t t kj m h q -=++=空
壁)
经过均热段炉顶的总热损失：
114739.51 3.811.4205315.57/Q q F kj h =?=??=
②加热段炉底的热损失：
''
22''9600 3.811.4415872/9600/kj h
q kj mh Q =??==
③加热段炉墙的热损失：
122'''
3=1037390804375.93/0.250.120.06
4.2130.5724 3.6
t t t kj m h t t q ==-=++=
均黏空
壁℃，℃，℃，
'''3'''32211.4 2.927292030.314375.93q /205315.57415872292030.31913217.88/F Q kj h
Q kj h
???====++=通过全部加热段炉墙的热损失
(3)加热段炉门的热损失：
每个炉门的面积0.4?0.35=0.142m
数量 8+4=12
123+0.0167
1374250 3.95/0.471
1216764.42/t t kj mh S m t t Q F kj h
s λ??λ
=====-==???空
℃，，℃，，(4)炉内冷却水管吸热造成的热损失
2
112
222
12450,13742r 20.03511.4 2.5220.02211.4 1.575=1.984m 1374507122
(0.120.0001712)=0.688/(180724.94/3.60.06=t t L m r L m F F kj mh t t F n kj h
s Q S m
F F F t ππππλ
λ====??==??=+=?+?-===??===水壁均
均绝水
壁均℃℃℃
℃
)
(5)流出加热段的烟气带走的热量
22512))((1300 2.3685 1.6355140070500955423.15n B B V C t B B Q +==+??=+?气气 (6)机械不完全燃烧热损
62220.021600 4.187133.98/Q K B Q B B kj h ==??=用
低
热平衡方程式 7503.7 B 2+8151679=5557.13 B 2+46024802.26 解得 B 2=19456m 3/h 实取19500 m 3/h
加热段热平衡表
炉膛热收入
炉膛热支出
序号
项目
数据
单位
序号
项目
数据
%
1 燃料燃烧化学热 6699.2B Kj/h 1 金属吸热量 37864000 Kj/h
2 预热空气带入物理热 804.5B Kj/h 2 砌砖体热损失 913217.88 Kj/h
3 金属氧化带入热量 180878
4 Kj/h 3 炉门热损失 16764.42 Kj/h 4 均热段烟气带入热量
6342895
Kj/h
4 冷却水带走热损失 180724.94
Kj/h 5 烟气带走热损失 7050095+5423.15B
Kj/h
6
机械不完全燃烧
133.98B
Kj/h
总计
7503.7B+8151679
总计 46024802.26+5557.13B
4.3.预热段的热平衡
热量输入
(1)炉料燃烧化学热 Q 烧
设炉膛燃料消耗量为B 3（Nm 3/h ），则 Q 烧 = B 3Q 低= 1600×4.187B 3=6699.2 B 3 kJ/h (2)预热空气进入炉膛物理热 Q 空
Q 空 = BL n c 空t 空 =1.512×B 3×532.08=804.5B 3kJ/h (3)金属氧化反应放出的热量、
5652.5(1)
5652.5800000.010.62713248/Q G K Q kj h
αα==-??=?33式中：G=80000kg/h,取0.01
(4)均热段进入加热段的烟气带入的热量
12=(B +B ) =2.36851400 1.6355(130019500)=112801612.6kj/h
n V C t Q ???+?气气
烟
热量支出
(1)预热金属带出的物理热
1'''t 80000[0.5936500.46620]30090400/h
()=t Kj Q G c c =??-?=-终金
始金
(2)通过炉墙和炉顶的散热损失
①预热段炉顶的散热损失
'2
122
'22
'22923.940.250.120.06
3.6140.5418 3.6
734.35918.755060200.120.253053.164/17.566.53.80.5418//2923.9466.5194442.01t t t t t t t S m S m
t kj mh F LB m kj mh q kj m h Q q F λλ-=++=========?=======?=空均绝黏空
壁均黏壁黏绝壁绝℃
℃，℃
℃，℃，℃℃，，℃
/kj h ②预热段炉底
的热损失：
''29600960066.5638400/(F kj h Q ==?=?℃)
③预热段炉墙的热损失：
122
=918.7550
600.35
20.1220
3.614/0.5418/
17.5
1.80863.28
t t t S m F m S m t kj mh kj mh λλ========
??=黏壁绝黏绝℃，℃℃，℃，℃,，，，℃，
加热炉烘炉操作说明书
加热炉烘炉操作说明 全部炉顶、炉墙均采用浇注料整体浇注结构。浇注料在工作中热稳定性好，高温强度高，抵抗机械作用和气体冲刷的能力强，严密性好，优点很多。但是，浇注料低温强度低，特别是新浇注完后与炉顶吊挂砖结构相比，浇注料所含水份大，须经烘烤缓慢排出，所以烘炉升温时要十分当心。众所周知，水在蒸发时体积会增大一千倍，如不能顺利排出，压力积聚，可达到相当高的数值，往往会造成炉体浇注料剥落，开裂甚至大块崩塌。所以对于这种材料的炉衬烘烤要给予高度重视。烘炉过程一定要严格按制定的烘炉曲线进行，常温至350℃的烘炉阶段要特别注意，升温速度不应过快，保温时间要足够，在此温度区间决不允许明火冲到炉体浇注体表面。实践证明，凡能严格按烘炉曲线进行烘炉操作的，烘炉后浇注体光洁完整，能确保长期使用。 1 烘炉前的准备工作 烘炉前必须按有关的规程，规或设计要求对装出料设备，步进机构及其液压系统，炉用附属设备，光电管及各种限位开关等检测与控制元件，金属结构，炉体砌筑及空气管道，煤气系统，供排水系统，水封槽及水封刀，汽化冷却系统（详见院热力专业说明），热工仪表等的安装情况，进行认真的检查验收，确认各项事宜均已合格后，方可开始烘炉。 (1) 对炉外装、出料辊道，装料推钢机，炉缓冲挡板，控制钢坯定位的光电管，炉子的步进机构及其液压系统，润滑油系统，PLC操作控制系统等进行检查合格，并进行单机试车和模拟联动试运转合格，随时准备
使用。 (2) 炉子装料炉门，出料炉门已调整完毕，炉门升降机构操作停位准确，侧开炉门运转灵活，关闭时严密。 (3) 炉子供排水系统已安装并经试压合格，炉子净环水系统已安装检验合格，浊环水采取有效的临时措施，测量仪表调整合格，各水冷构件的冷却水畅通，流量调整均匀。与车间冲渣沟相连的排水系统畅通，烘炉开始时，冷却水系统应立即投入运行，烘炉过程中不得中断。 (4) 确认加热炉汽化冷却系统检查合格，已经充水完毕，进入调试阶段。 (5) 风机已经通过试运转合格，风机进、出口的阀门开关灵活。 (6) 烘炉前应对燃烧控制系统，炉压控制系统等热工仪表和各种调节设备进行安装检查，并确认调整完毕，操作灵活，指示正确，控制灵敏，符合要求并随时准备使用。烘炉过程一开始，炉温，风温，煤气温度，烟气温度测量及记录的仪表应投入运行，随着炉子升温至800℃以上的高温，再进行仪表的热调试，自动控制装置逐步投入运行。 (7) 烟道转动阀门转动灵活，开闭方向与闸门座上的标记相符。烘炉，点火时阀门处于开启状态，烘炉过程中先手动调节阀门到合适的开启度，待炉温升至800℃以上时再接到自动控制的执行机构上，进行炉压调节。 (8) 对炉膛和烟道进行检查，清除施工中的一切遗物，特别要注意清理水封槽，绝不允许有杂物。 (9) 炉子周围及炉底操作坑环境清洁整齐，特别是操作坑四周的排水沟的杂物必须清除，排水沟与车间冲渣沟相连的管道必须畅通。 (10) 各岗位的工人经过技术培训和考核合格，能准确无误地操作和处
单件物品卸料机构
一、课程设计任务书 1.1课程设计的目的及意义 自动机械设计这门课程是机械专业的一门主要专业课程，学习完这门课程之后同学们在脑中应该对机械系统设计有一个总体的框架。为了加深对这门课程的更深入的理解及运用，培养学生对理论知识的综合应用能力和实践动手能力，安排课程设计这一教学实践环节。 通过课程设计进一步培养学生的设计能力、理论联系实际的能力，同时巩固复习前面学过的理论知识，为后续的毕业设计打下一定的理论基础。 1.2题目：单件物品卸料机构 卸料机构的目的是：对旋转式四工位粉末压力成型机加工的产品实现自动卸料的功能。为此需要了解粉末压力成型机的工艺原理：该压力成型机用于实现对粉末材料进行压力加工而达到成型的目的，并能实现自动出料以便完成后续工作。为提高效率采用回转工作台，它具有运动和停歇两个工作阶段。在停歇阶段，各个工位完成各自的加工动作；在回转阶段，工作台运转到下一个工位。 1.3 设计任务 1.3.1设计参数： （1）卸料次数 120件/分钟 （2）压力成型机生产率 120件/分钟 （3）转盘台面高度 800mm （4）产品的尺寸 L×B×H=200×100×30mm （5）粉末材料密度 p=7.5×103Kg/m3 1.3.2机构的功能： 配合旋转式工作台，能自动将压力成型机加工的产品输送到指定的工位。 1.3.3设计要求及设计内容 （1）设计要求 1) 课程设计是一必修的实践性教学环节，所有学生必须重视，认真对待，必须独立按时完成课程设计任务，遵守设计纪律，严禁雷同，抄袭。 2) 要求所设计的机构性能良好，结构紧凑，便于制造，使用维护方便。考虑自动化生产，要求能自动卸料，且满足产品变化的要求，能方便的组成生产线。
材料加热炉基础课程设计
课程设计任务书 设计题目低温井式电阻炉的设计 学生*** 学生学号****** 专业班级**************** 指导教师
目录 1、设计任务 (2) 2、炉膛尺寸的确定··························································· 2 3、炉子砌砖体的设计 3.1炉衬材料的选择 (4) 3.2炉墙设计 (4) 3.3炉底设计 (5) 3.4炉顶设计····························
(5) 3.5炉门设计 (6) 4、炉子功率计算和分配 4.1有效热Q件计算 (8) 4.2辅助构件热损失Q辅计算 (8) 4.3炉衬热损失Q .............................散 (8) 4.4Q辐计 ·····························算 (9) 4.5炉门溢气热损失Q ·····························溢
4.6其它热损失Q .............................它 (10) 4.7炉子安装功率计算 (10) 4.8炉子热效率计算 (10) 4.9炉子空载功率··························································1 1 4.10炉子升温时间计算 (12) 4.11功率分配·······························································1 2 4.12接线方
毕业设计-电加热炉控制系统设计
密级： NANCHANGUNIVERSITY 学士学位论文THESIS OF BACHELOR （2006 —2010年） 题目锅炉控制系统的设计 学院：环境与化学工程系化工 专业班级：测控技术与仪器 学生姓名：魏彩昊学号：5801206025 指导教师：杨大勇职称：讲师 起讫日期：2010-3至2010-6
南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名：日期： 导师签名：日期：
锅炉控制系统设计 专业：测控技术与仪器学号：5801206025 学生姓名：魏彩昊指导教师：杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数，对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因，使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点，利用传统的PID控制策略对其进行控制，难以取得理想的控制效果，而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程，采用了PLC控制装置设计了控制系统，使加热炉的恒温及点火实现了自动控制，从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型，以实验室中的电加热炉为实际的被控对象，采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法，并以PLC 为核心，组成电加热炉自适应控制系统，其控制精度，可靠性，稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词：温度；电加热炉；PLC；控制系统
再加热炉的设计
序言 毕业设计，它是一次深入的综合性的总复习，也是一种理论联系实际的训练踏实我们完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是我们综合运用所学过的基本理论基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。这对学生即将从事的有关技术工作和未来事业的开拓有一定意义。
毕业设计的主要目的： 1 培养我们综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学过的知识。 2培养我们树立正确的设计思想，设计构思和创新思维。掌握工程设计的一般程序，规范和方法。 3 培养我们正确使用技术资料，国家标准，有关手册，图册等工具书进行设计计算，数据处理。编写技术文件等方面的工作能力。 4 培养我们进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 5 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行 一次适应性训练。丛中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处。恳切各位老师给予指导。
课题简介 摘要： 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 步进炉底的结构和传动方式要根据出料的频率和炉子的生产能力决定，它不仅要考虑炉内的温度、还要考虑被加工工件的尺寸参数和工地方面的实用性。所以必须严格计算其内部参数，保证炉子的生产和安全。 炉底机械采用双轮斜轨式机构。步进梁的升降和平移动作采用液压缸驱动。步进梁支柱穿炉底的孔洞采用干式“拖板”密封。装出料端设有拨料机，固定梁最末一个料位检测有料后，出料拨料机上升将钢管拖起后，出料拨杆立即下降将钢管拨送到出料悬臂轨道上，使钢管能够马上出炉，出料周期最快20s,可以满足125根/h的操作频率。 关键词：步进梁式再加热炉步进梁双轮斜轨式机构有效炉底长度梁距齿距 在生产中，利用燃料产生的热量，或者将电能转化成热量对工件或物料进行加热的设备，称为工业炉。锅炉也是工业炉的一种，机械工业应用的工业炉有多种类型，在铸造车间有熔炼金属的平炉、冲天炉、感应炉、电阻炉、真空炉等；在锻压车间有对钢锭或钢坯进行煅前加热的各种加热炉和消除应力的热处理炉；在热处理车间，有改善工件力学性能的各种退火、正火、淬火和回火的热处理炉；在焊接车间有压制前的钢板加热炉和焊后热处理炉；在粉末冶金车间还有烧结金属的加热炉等。 步进梁式再加热炉是为连轧生产线提供钢管再加热在线常化（一种热处理方式）所用。它是依靠专用的步进机械使工件在炉内移动的一种机械化炉。 参数：
加热炉烘炉方案
首钢伊犁钢铁有限公司棒线材车间改建850带钢生产线推钢式加热炉项目 烘 炉 方 案 编制： 审核： 批准： xxxxxxxx有限公司 2014年11月10日
目录 一、前言 二、编制依据 三、点火前确认项目 四、烘炉操作 五、安全注意事项及应急预案 六、烘炉方案附图
一、前言 本说明书是为首钢伊犁钢铁有限公司棒线材车间改建850带钢生产线推钢式加热炉首次烘炉所编制的，在加热炉温度低于200℃的情况下，冷却水、汽化系统可以不投入使用。 烘炉是第一次对新建或大建后炉子进行点火作业。本说明书内容仅供参考。业主可结合实际经验和具体情况予以修整。 二、编制依据 1、工业炉运行规程jb/t10354-2002 2、加热炉汽化冷却装置设计参考资料 3、最新锅炉、压力容器、压力管道设计、运行与检测常用数据及标准规范速查手册 4、工业炉设计手册 5、加热炉原理与设计 6、工业炉设计基础 7、我公司100多座推钢式加热炉烘炉经验 三、点火前确认项目 1.加热炉炉内压满钢坯。 2.加热炉烘炉操作的生产人员培训完毕，具备上岗条件，做好事前教育和组织分工等工作。 3.加热炉机械设备（装料炉门、出炉门）安装及调试完毕，工作正常。 4.汽化冷却系统冲洗、试压完毕，系统投入运行正常。 5.水冷系统冲洗、试压完毕，系统通水运转正常。 6.燃烧系统管道吹扫试压完毕，煤气管道30kPa压力试压，每小时内压降小于或等于1%
7.燃烧系统控制阀门调试完毕，各阀门动作自如；风机试运转超过8小时合格，可以随时投入使用。 8.炉坑排污系统可以投入使用（炉底污水可以排至旋流池），排水系统运转正常。 9.燃烧系统、汽化冷却系统、水冷系统的生产操作阀门挂牌完毕，标识正确清楚。 10.加热炉电源（含备用电）、高炉煤气/转炉煤气、净环水（含事故水)、浊环水、软水（含事故水)、压缩空气、氮气等生产介质供应正常，符合设计要求。 11.加热炉煤气总管上的电动蝶阀、截止阀、气动调节阀、快速切断阀完全关闭，并将外网混合煤气送至加热炉煤气总管阀门前（生产厂负责），混合煤气的压力、热值保持稳定，符合设计要求。 12.烧嘴前及烘炉管线空、煤气手动蝶阀、所有手动放散阀、所有取样阀全部处于关闭状态。 13.加热炉装出料炉门、检修炉门全部打开。 14.加热炉操作室与外界通讯正常投入，烘炉联络通讯录准备齐全。 15.加热炉UPS机正常投入使用。 16.加热炉各系统的流量、温度、压力检测仪表安装调试完毕，操作画面投入正常使用。 17.加热炉区清理完毕，道路畅通。 18.加热炉周围40m内警戒区施工人员停止作业，断开临时电源，不得随意动火。 19.煤气防护、消防、医务、安全保卫等人员，车辆设备已到现场（建设单位负责）。 20.备好作业车辆、工器具、对讲机、CO报警仪、点火棉纱、火把、柴油等各种生产准备工作。
某加热炉温度控制 过程控制
学号 天津城建大学 过程控制课程设计 设计说明书 某加热炉温度控制 起止日期：2014 年6 月23 日至2014 年6 月27 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年6月27 日
天津城建大学 课程设计任务书 2013 -2014学年第2学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级13电气11班 姓名学号 课程设计名称：过程控制 设计题目：某加热炉温度控制 完成期限：自2014 年6 月23 日至2014 年 6 月27 日共1 周设计依据、要求及主要内容： 一、设计任务 某温度过程在阶跃扰动1/ ?=作用下，其温度变化的数据如下： q t h 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下： p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 二、设计要求 采用MATLAB仿真；需要做出以下结果： （1）超调量 （2）峰值时间 （3）过渡过程时间 （4）余差 （5）第一个波峰值 （6）第二个波峰值 （7）衰减比 （8）衰减率 （9）振荡频率 （10）全部P、I、D的参数 （11）PID的模型 （12）设计思路
三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。 四、参考资料 [1] 何衍庆．工业生产过程控制（1版）．北京：化学工业出版社，2004 [2] 邵裕森．过程控制工程．北京：机械工业出版社2000 [3] 过程控制教材 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：年月日
加热炉温度控制系统设计
过程控制系统课程设计 设计题目加热炉温度控制系统 学生姓名 专业班级自动化 学号 指导老师 2010年12月31日 目录 第1章设计的目的和意义 (2) 第2章控制系统工艺流程及控制要求 (2) 2.1 生产工艺介绍
2.2 控制要求 第3章总体设计方案 (3) 3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图 第4章控制系统设计 (5) 4.1 系统控制参数确定 4.2 PID调节器设计 第5章控制仪表的选型和配置 (7) 5.1 检测元件 5.2 变送器 5.3 调节器 5.4 执行器 第6章系统控制接线图 (13) 第7章元件清单 (13) 第8章收获和体会 (14) 参考文献 第1章设计的目的和意义 电加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定
性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中，温度有时对产品质量的影响很大，温度检测和控制是十分重要的，这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中，加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏，温度控制不好，将给企业带来不可弥补的损失。为此，可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 这里，给出了一种简单的温度控制系统的实现方案。 第2章控制系统工艺流程及控制要求 2.1 生产工艺介绍 加热炉是石油化工、发电等工业过程必不可少的重要动力设备，它所产生的高压蒸汽既可作为驱动透平的动力源，又可作为精馏、干燥、反应、加热等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，作为动力和热源的过滤，也向着大容量、高参数、高效率的方向发展。 加热炉设备根据用途、燃料性质、压力高低等有多种类型和称呼，工艺流程多种多样，常用的加热炉设备的蒸汽发生系统是由给水泵、给水控制阀、省煤器、汽包及循环管等组成。 本加热炉环节中，燃料与空气按照一定比例送入加热炉燃烧室燃烧，生成的热量传递给物料。物料被加热后，温度达到生产要求后，进入下一个工艺环节。 加热炉设备主要工艺流程图如图2-1所示。
步进式加热炉说明书
钛棒步进式加热炉使用说明书
目录 1 产品概况 2 结构与工作原理 3 安装 4 调试 5 维护与修理 6 随机文件 一．产品概述 1.1用途 主要用于钛棒锻前的补充加热。
1.2主要技术参数 a.额定功率：100KW b.额定温度：1050℃ c.炉温均匀性：±10℃（炉子进出口250㎜除外） d.控温精度：±1℃ e.控温区数：2区 f.炉膛有效尺寸：1500×1400×400㎜ g.装炉量：12根 h.规格：ф60—ф115—1000/600mm i.装料间距：130mm j.提升高度：60㎜ k.送料行程：70--100㎜ l.外型尺寸：～2500×2000×2000㎜ m.重量：～4.5t 1.3工作环境条件 1.3.1海拔不超过1000m； 1.3.2环境温度在5～40℃范围内; 1.3.3使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90%，同时该月 每日最低温度的月平均值不高于25℃； 1.3.4周围没有导电尘埃，爆炸性气体及能严重损坏金属和绝缘的腐蚀性气 体； 1.3.5没有明显的振动和颠簸。 二．结构与工作原理 步进加热炉主要由炉体、电热元件、步进梁机构及电控系统组成。 2.1炉体 炉体由炉壳、炉衬等组成。 ·炉壳由型钢与钢板焊接而成，外侧板为普碳钢，厚5㎜，筋为角钢63×63×5。炉壳支撑为可调节支撑座，便于炉体水平和高度的调整。 ·炉衬为复合结构，侧墙为轻质粘土砖+硅酸铝纤维结构，厚度均为300㎜。
炉底采用保温砖和轻质粘土砖砌筑，厚度为320㎜。 ·炉顶为轻质硅酸铝纤维模块吊挂结构，厚度均为300㎜,炉盖为可拆式。 ·炉头进料口应安装有装料板，与感应加热炉衔接，棒料出来后自行滚落到出口轧机槽中。 ·炉前后装有炉门，气缸驱动（气源由甲方提供）。 2.2电热元件 采用性能良好的铁铬铝电阻丝制造，长寿命设计，表面负菏～1.2W/㎝2，电热元件布置炉膛两侧墙，充分考虑炉温均匀性，对电热元件进行合理布置，全部功率分2区布置，每区功率约50KW，电阻丝绕成螺旋状，安放在炉墙搁丝砖上。 2.3步进机构 步进梁机构由步进梁、固定梁、提升机构、步进机构组成。 ·步进梁和固定梁为耐热钢铸造加工而成，梁上有锯齿形料槽，用于棒料的定位，锯齿间距为130㎜。 步进梁（2根）和固定梁（2根）材质为Cr25Ni20Si2。厚度20mm。 ·步进梁通过梁上焊制的立柱穿过炉底固定在移动小车上，炉底上开有4个长孔，以便立柱能够自由移动。 ·固定梁支座砌筑在炉底衬内，固定梁固定在支座上，固定梁与步进梁之间留有20㎜宽间隙，每个梁间留有膨胀缝，可减少梁变形。 ·斜块式提升机构与移动机构配合运动使小车实现上升、前移、下降、后移矩形运动，完成棒料的输出。 ·小车的移动均由炉体下部的气缸驱动。 2.4控制系统 2.4.1主要控制任务 （1）炉内温度的精密控制 （2）各动作部分工作状态手动控制 （3）温度参数的显示 （4）故障报警 2.4.2技术特点 （1）温度控制：主要由高精度日本进口控温仪表SR3与大功率风冷可控硅模块
液压集成块说明书
液压集成回路课程设计 院(系)： 专业班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录一．设计题目 二．前言 1.液压系统及液压站简介 2.蓄能器加速回路 3.液压集成块 三．课程设计任务要求 1.目的和意义： 2.基本要求： 四．课程设计的容 1.容 2.工作量 3.设计时间安排 五．液压集成块的设计 1.集成块装置的设计： 2.应用元件： 3.摆放位置
一．设计题目： 同步回路 YJ25 二孔液压集成块设计 尺寸要求：130×120×92 二．前言： 1.液压系统及液压站简介 液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的本分就愈多。 在造纸、防治、塑料、橡胶等轻工行业，造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都有大量使用着液压系统。在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中，由于液压系统能传递很大的能量而设备的重量相对其他传动方式来说又较小，所以更有广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、板带轧机压下系统、压力机、快锻机等设备上液压系统被广泛地使用者。其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业，液压系统也是重要的组成本分，至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门，液压系统更是得到广泛应用。机床行业是最早使用液压技术的行业之一，目前虽然由于电动机交流变频技术的发展而是电动机驱动夺回不少液压驱动的围，但在大功率驱动或往复运动的场合，液压系统还是被广泛应用。 液压站是由液压油箱，液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器，滤油器，页面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动电机及其他们至之间的联轴器等。呀呀控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其连接体。
北航优秀机械设计说明书_加热炉装料机
机械设计课程设计计算说明书 设计题目：加热炉装料机设计院系：能源与动力工程学院设计者： 指导教师： 2014年6月3日
前言 加热炉装料机可用于向加热炉内送料。由电动机驱动，于室内工作。通过传动装置使装料机推杆往复运动，将物料送入加热炉内。 设计一台由减速器与传动机构组成装料机，配以适当的电动机等零部件，实现自动送料过程。尽量实现占地面积小，工作平稳及急回特性明显等工作特征。
目录 目录 一、设计任务书...................................... 错误!未定义书签。 1、设计题目..................................... 错误!未定义书签。 2、设计要求..................................... 错误!未定义书签。 3、技术数据..................................... 错误!未定义书签。 4、设计任务..................................... 错误!未定义书签。 二、总体方案设计.................................... 错误!未定义书签。 1、传动方案的拟定............................... 错误!未定义书签。 （1）原动机................................. 错误!未定义书签。 （2）传动机构............................... 错误!未定义书签。 （3）执行机构............................... 错误!未定义书签。 2、执行机构设计................................. 错误!未定义书签。 （1）设计计算过程........................... 错误!未定义书签。 （3）推板设计............................... 错误!未定义书签。 3、电动机的选择................................. 错误!未定义书签。 （1）电动机类型选择......................... 错误!未定义书签。 （2）选择电动机功率......................... 错误!未定义书签。 4、传动系统运动和动力参数....................... 错误!未定义书签。 三、传动零件设计.................................... 错误!未定义书签。 1、蜗轮蜗杆的设计............................... 错误!未定义书签。 最终结果:................................... 错误!未定义书签。 2、直齿圆柱齿轮的设计........................... 错误!未定义书签。 最终结果：.................................. 错误!未定义书签。 3、轴的设计和校核计算........................... 错误!未定义书签。 （1）蜗杆轴................................. 错误!未定义书签。 （2）蜗轮轴................................. 错误!未定义书签。
轧钢车间加热炉设计
轧钢车间加热炉设计 创建时间：2008-08-02 轧钢车间加热炉设计(design of reheating furnace for rolling mill) 对型钢、中厚板、热轧带钢及线材等轧钢厂坯料加热炉的设计。设计内容包括炉型选择、确定装出料方式与炉子设施的平面布置、炉子加热能力与座数选择、炉温制度与炉型结构选择、炉子供热负荷计算及其分配比例、炉子尺寸设计以及炉子的检测与自动化操作。 炉型选择轧钢车间加热炉主要有推钢式加热炉和步进式加热炉两大类型。一般在设计前期根据原料和燃料、生产规模与产品大纲、车间布置、加热与轧制工艺要求以及整个轧制线的装备水平等原始条件综合考虑选择。步进式加热炉始建于20世纪60年代中期，与传统的推钢式加热炉相比，具有加热质量好、热工控制与操作灵活、劳动环境好等优点，特别是炉长不受推钢长度的限制，可以提高炉子的容量和产量，更适应当代轧机向大型化、高速化与现代化发展的需要。步进式加热炉在配合连铸坯热装时有明显的优越性，一般采用炉底分段传动方式，即在连铸开始浇铸时停止向炉内装料，而炉子仍按轧制节奏连续出钢，炉子装料侧一段炉底空出，当热连铸坯送到后即迅速装入炉内，尽量减少热坯的散热损失，同时集中加热热连铸坯可以有效地提高炉子产量和降低燃料消耗。推钢式加热炉和步进式加热炉的主要技术经济指标，如单位炉底面积产量和热耗，基本相同或相近，但步进式加热炉的最高小时产量则可大大超过推钢式加热炉，热耗也较低。步进式加热炉的钢坯在炉时间短，其钢坯氧化烧损率、脱碳率及废品率低于推钢式加热炉。步进梁式加热炉的冷却水消耗量比推钢式加热炉约多一倍，因此水系统投资要高一些，对操作及维护水平的要求也较高。 现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉；一些老厂如美国底特律钢厂热轧车间、法国索拉克和恩西俄厂的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等，在改建或扩建中都选用了步进式加热炉替代原有的推钢式加热炉。中国在70年代设计和建设步进式加热炉，但当前轧钢加热炉，特别是中小型轧钢厂推钢式加热炉仍较多，这与中国的原燃料条件等多种因素有关，加热短小钢锭不能采用步进式加热炉。 设计加热炉时还要决定炉子的热工制度、结构型式、主要技术经济指标、燃烧装置的型式与数量、排烟和余热利用方式、出渣方式等。 装出料方式与炉子设施的平面布置按照工艺要求确定加热炉的装出料方式及炉子在车间的位置。炉子的平面布置设计，包括燃烧系统管道设施、排烟系统及热回收设施、冷却水与汽化冷却系统、排渣设施以及炉子区域操作检修平台等的平面布置。炉子仪表室及计算机房的位置、尺寸及炉子设施占用的轧钢跨、原料跨等按设计要求确定。 装出料方式装料方式有端装和侧装两种，出料方式也有端出和侧出之分。(1)端装料。其结构一般用炉后辊道上料，中小型加热炉也有用固定台架、活动台架上料的。(2)侧装料。分辊道装料和推入机装料。辊道装料用于步进式炉，由安装在炉内后端的悬臂辊道将坯料送入炉内，由炉后推钢杆将其推到固定梁上，也有直接由步进梁托到固定梁上的；推入机装料借炉外辊道将坯料送至炉侧装料门前再用侧推入机推到炉内的固定炉床上，由炉后推钢机向前推送，可用于推钢式炉与步进式炉。(3)端出料。有重力滑坡式出料及托出机出料两种。滑坡式结构用得比较普遍，炉内滑道与炉前出料辊道高差约1．2～2m，用斜坡滑道连接，滑坡俯角约32。～35。，坯料可借自重克服摩擦阻力滑至炉前辊道上，辊道对面设缓冲器。各部尺寸及斜坡与辊道之间的弧形滑板设计多凭经验确定。这种结构的主要缺点是：出料口低于炉内坯料表面，炉子易吸
加热炉的设计应用课程设计
┊ ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊ 第一章前言 1.1 意义及研究背景 在工业中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中温度控制也也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对环境中的温度进行控制。在石油工业中，加热炉尤为重要，加热炉应用非常明显。而对加热炉进行温度控制在整个工艺生产中的重要性尤为突出。 加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 1.2 目前国内外发展状况 电热炉温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。电阻炉温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对电阻炉温度控制精度要求的不断提高，电阻炉温度控制系统的控制技术得到迅速发展。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统，基于PLC的温度控制系统，基于工控机(IPC)的温度控制系统，集散型温度控制系统（DCS），现场总线控制系统（FCS）等。 21世纪是高度信息化时代，智能检测和控制已成为新的发展趋势，它不仅能完成较高层次信号的自动化检测，而且具有多种智能控制作用。所以，单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用，在本文中主要采用的控制芯片为MCS-51,此芯片功能强大，能够满足设计要求。同时从系统的硬件和软件两方面介绍了MCS-51单片机温度控制系统的设计，对硬件原理和程序框图做了简洁的描述。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对电阻炉温度的控制和调节功能。
电加热有机热载体炉说明书汇总
结构简介： 有机热载体炉是一种新型的特种加热炉又称导热油炉，具有低压、高温工作特性，其供热温度可达到液相340℃或汽相400℃度。凡是需要均匀稳定地加热，且不允许火焰直接加热的工艺加热温度在150℃-380℃之间的各种生产场合中都可以采用有机热载体供热。 电加热有机热载体炉以电为加热源，以导热油为介质，利用热油循环油泵强制介质进行液相循环，将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热，具有在低的压力下获得高的工作温度，并且能对介质运行进行高精密控制工作。系统热利用率高，由于模块整体安装，运行维修方便，是一种安全、高效、节能的理想首选供热设备。 二．性能特点： （1）、获得低压高温热介质，调节方便，供热均匀，可以满足精确的工艺温度。 （2）、液相循环供热，无冷凝排放热损失，供热系统热效率高。 （3）、工作介质受热及放热和温度升降对体积的变化，在系统内有补偿技术措施。（4）、循环供热前有严格控制工作介质内空气、水分及其他低挥发物含量的技术措施。三．出厂简况： 1.加热炉出厂时将本体、储油槽、油汽分离器、过滤器。、循环泵、注油泵、阀门、仪表、电器控制柜及其另件为整体运输， 2.高位膨胀槽、平台扶梯分件包装 3.随炉供应用户出厂技术文件，及产品出厂清单，安装说明。 四．设备功能： ⑴．加热炉： 主体是加热炉系统的主机部分，有机热载体由此获得热能。 ⑵．热油循环泵：热油循环泵是导热油闭路强制循环的动力，要求每台加热炉配置两台泵，其中一台为备用。 ⑶．膨胀槽（高位槽） 膨胀槽用作导热油因温度变化而产生体积变化的补偿,从而稳定系统载热体的压力,同时还可以帮助系统脱水排汽,因此膨胀槽应设置在比系统其它设备或管道高出 1.5-2M标高处,正常工作时应保持高液位状态,当突然停电或热油循环泵发生故障而需紧急停炉时,可以将冷油置换阀打开,此时高位槽的冷油利用其位能流经炉管而入贮油槽,从而防止炉管内导热油超温过热。 ⑷．贮油槽（低位槽） 贮油槽主要用来贮存高位槽、炉管及系统排出的导热油，工作时应处于低液位状态，随时准备接受外来导热油。排气口应接至安全区且不得设置阀门。 ⑸．注油泵（齿轮泵） 用来向系统补充或抽出导热油。泵体上箭头方向是主轴转方向，也是介质的流动方向。⑹．滤油器（Y型滤油器） 滤油器用来过滤并清除供热系统中的异物。 ⑺．油汽分离器： 油汽分离器用来分离并排除供热系统中的空气、水蒸汽及其它气体，从而确保导热油在液相无气水的状态下稳定运行。 ⑻．电加热管总成：用来将电能转化为热能。 五、控制系统说明： 该有机热载体炉，由较先进的程序控制器控制，能实现正常加热所必需的各种功能，能在正常状态、事故状态及非常情况下，自动实施保护性报警，配以相应的液位控制器、压力控制器、温度控制器，实现进出口压力指示、进出口温度指示，保证热载体温度在正常范围内波
压块机课程设计说明书
摘要 本文介绍了压块机的液压系统以及控制系统设计。压块机的液压系统主要包括油箱、高压泵、电动机、以及各种压力阀等组成。本次设计首先设计出液压系统原理图，并且详细介绍了油路的走向及如何实现压块机的快进、工进、快退等动作。然后对其中的电动机、高压泵、液压缸以及各种压力阀进行了详细的计算，根据计算结果，选择合适的元件。 本设计还设计了PLC控制系统，对PLC进行了深入的研究，根据设计好的液压传动原理图，画出控制流程图；并根据设计确定的I/O点数，选用合适的可编程控制器，并且给出了I/O分配表和I/O接线图，以及编写了PLC控制系统的程序。 关键词：压块机、液压系统、控制系统、PLC
目录 摘要 (1) 1.绪论 (2) 1.1 课题研究的背景 (3) 1.2 研究课题所做的工作 (4) 2.液压系统设计 (4) 2.1液压技术的简介 (5) 2.2压块机工况分析 (6) 2.3液压系统图及其工作原理 (7) 2.3.1液压系统图： (7) 2.4液压元件的选择与计算 (9) 2.4.1．分析负载 (9) 2.4.2．液压缸设计计算 (10) 2.4.3 液压泵设计计算 (11) 2.4.4 阀类元件与辅助元件的选择 (12) 2.4.4.1 溢流阀 (12) 2.4.4.2 电磁换向阀 (12) 2.4.4.3顺序阀 (13) 2.4.5 双联叶片泵 (13) 2.4.6 油箱 (13) 3.PLC的选用和设计 (13) 3.1.采用PLC控制的优点 (14) 3.2. 输入输出I/O点数的估算 (14) 3.2.1 控制功能的选择 (14) 3.3 PLC的控制设计 (15) 3.3.1 PLC控制工作原理 (15) 3.3.2 I/O口的分配 (15) 3.3.3 外部电路接线图 (16) 3.3.4 PLC梯形图的概述 (18) 3.3.5 PLC控制梯形图 (18) 3.3.6 根据梯形图写出以下程序 (21) 参考文献 (22) 1.绪论
加热炉设计导则
目次 1总则 适用范围 2 引用标准 3 蒸馏炉设计要点 炉型选择 3.2主要工艺参数的选择 3.3炉管材质的选择及壁厚计算 4 热载体炉设计要点 4.1简介 4.2炉型选择 4.3主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 5延迟焦化炉、减粘加热炉及沥青加热炉设计要点简介 炉型选择 主要工艺参数的选择 炉管材质的选择和壁厚计算 6加氢炉设计要点 6.1加氢炉分类 6.2炉型选择 6.3主要工艺参数的选择 6.4炉管材质的选择及壁厚计算 辐射管架的热膨胀问题 6.5炉管表面热电偶的设置 7重整炉设计要点 7.1炉型选择 7.2主要工艺参数的选择 7.3炉管材质的选择及壁厚计算 结构设计注意事项 8润滑油精制炉设计要点 8.1炉型选择 8.2主要工艺参数的选择
炉管材质的选择及壁厚计算 9气体加热炉设计要点 9.1炉型选择 9.2主要工艺参数的选择 炉管材质的选择及壁厚计算 10制氢炉设计要点 转化管内的化学反应简介 工艺计算主要工艺参数及技术性能指标 炉型选择 转化管管系设计 1 总则 适用范围 石油化工管式炉的设计应按照相关标准进行。这些标准对管式炉设计的各个方面均有详细规定，为避免重复，本导则仅对各类管式炉的设计要点进行阐述，以指导设计者正确进行设计。 本导则适用于新建石油化工管式炉的设计，改扩建的石油化工管式炉设计也可参照执行。 2 引用标准 使用本导则时，尚应符合以下有关标准的规定： a)SHJ36 《石油化工管式炉设计规范》 b)SHJ37 《石油化工管式炉炉管壁厚计算方法》 c)SH3070 《石油化工管式炉钢结构设计规范》 d)BA9-2-1 《管式炉炉型选择及工艺参数的确定》 e)BA9-1-2 《石油化工管式炉工艺计算》 f)BA9-4-3 《管式炉炉管系统的设计》 g)BA9-4-1 《管式炉燃烧器选用原则》 h)BA9-4-2 《管式炉零部件的选用和设置》 i)BA9-1-3 《管式炉炉衬设计》 j)BA9-1-5 《管式炉钢结构设计荷载确定》 k)BA9-1-6 《立式（箱式）管式炉钢结构设计》 l)BA9-1-7 《圆筒形管式炉钢结构设计》 m)BA9-1-4 《管式炉钢制平台、梯子和栏杆》
课程设计(论文)-基于PLC的电加热炉温度控制系统设计
第一章绪论 1.1选题背景及意义 加热炉是利用电能来产生蒸汽或热水的装置。因为其效率高、无污染、自动化程度高，稳定性好的优点，冶金、机械、化工等各类工业生产过程中广泛使用电加热炉对温度进行控制。而传统的加热炉普遍采用继电器控制。由于继电器控制系统中，线路庞杂，故障查找和排除都相对困难，而且花费大量时间，影响工业生产。随着计算机技术的发展，传统继电器控制系统势必被PLC所取代。二十世纪七十年代后期，伴随着微电子技术和计算机技术的快速发展，也使得PLC 具有了计算机的功能，成为了一种以电子计算机为核心的工业控制装置，在温度控制领域可以让控制系统变得更高效，稳定且维护方便。 在过去的几十年里至今，PID控制已在工业控制中得到了广泛的应用。在工业自动化的三大支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）中位居第一。由于其原理简单、使用方便、适应能力强，在工业过程控制中95%甚至以上的控制回路都采用了PID结构。虽然后来也出现了很多不同新的算法，但PID仍旧是最普遍的规律。 1.2国内外研究现状及发展趋势 一些先进国家在二十世纪七十年代后期到八十年代初期就开始研发电热锅炉，中国到八十年代中期才开始起步，对电加热炉的生产过程进行计算机控制的研究。直到九十年代中期，不少企业才开始应用计算机控制的连续加热炉，可以说发展缓慢，而且对于国内的温度控制器，总体发展水平仍不高，不少企业还相当落后。与欧美、日本，德国等先进国家相比，其差距较大。目前我国的产品主要以“点位”控制和常规PID为主，只能处理一些简单的温度控制。对于一些过程复杂的，时变温度系统的场合往往束手无策。而相对于一些技术领先的国家，他们生产出了一批能够适应于大惯性、大滞后、过程复杂，参数时变的温度控制系统。并且普遍采用自适应控制、模糊控制及计算机技术。 近年来，伴随着科学技术的不断快速发展，计算机技术的进步和检测设备及
加热炉操作说明书
第一章加热炉煤气操作说明 1 .高炉煤气送气说明 1.1 送气前的检查 ●送高炉煤气前检查10只点火烧嘴的燃烧状况或炉内温度（应高于800℃）。 ●检查鼓风机（开）、引风机（开）的运转状况。 ●高炉煤气总管盲板阀关，金属硬密封蝶阀关，快速切断阀开。 ●各煤气两位四通换向阀的工作状态是否正常。 ●各煤气蓄热式烧嘴前的手动蝶阀是否关死。 1.2 高炉煤气管道的分段吹扫 ●将三段煤气调节阀关至最小，然后将煤气侧的三段烟气调节阀关至最小。 ●检查换向阀，将3段煤气调节阀重新开至最大。 ●打开高炉煤气管各段末端放散阀，并检测其下面的取样口是否关闭。 ●手工打开高炉煤气吹扫阀，接入氮气进行吹扫约30分钟。（在此之前应进 行煤气总管金属硬密封蝶阀之前的管路吹扫和放散，同时高炉煤气应送达该处。） ●密切注意接点处煤气总管道内的压力，绝对不允许超过10kPa，若超过此压 力就有可能损坏煤气管道上安装的压力变送器。 ●吹扫气源切断。 1.3 送高炉煤气 ●将三段煤气侧烟气调节阀开大，将炉膛压力降为负压（约-10～0Pa）,但应 注意尽量不要影响炉温。 ●将三段煤气调节阀和二段空气调节阀关至最小（均热段除外，因为均热段 风机供给的风同时也供给点火烧嘴，点火烧嘴的煤气单独有一路供给）。 ●确认换向2~3次后，将换向方式设为定时方式。 ●打开均热段最靠近烘炉烧嘴的上部及下部各一对煤气蓄热式烧嘴及空气蓄 热式烧嘴的手动阀，即MD和K1以及MD和K2，共4个，送气入炉，注意炉两侧对称操作。 ●逐渐开大均热段煤气调节阀，观察燃着后即逐渐开大均热段空气调节阀。
●照以上方法点燃其后的烧嘴及第二加热段、第一加热段烧嘴。 ●确认高炉煤气点燃后打开均热段的空气调节阀，调整空煤气比例为0.75﹕1。 ●在炉温升至840℃以上时，将换向方式设为自动定时换向。同时炉内有明火、 高炉煤气稳定燃烧，可以关闭烘炉烧嘴。 3 . 烘炉用高炉煤气切断说明 ●关闭所有烘炉烧嘴，空气蝶阀微微打开保护烧嘴直至炉温降至常温。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管金属硬密封蝶阀。 ●关闭烘炉用高炉煤气总管盲板阀。 ●若决定不再使用烘炉用高炉煤气，则打开放散阀，接入氮气吹扫约20分钟。 4 . 高炉煤气切断说明 4.1正常停高炉煤气 ●关闭所有烧嘴前手动煤气阀门。 ●关闭高炉煤气总管金属硬密封蝶阀。 ●若长时间不用高炉煤气，则应关闭高炉煤气总管盲板阀，打开各段放散阀， 接入氮气吹扫约20分钟。 ●其余操作参见第三章加热炉正常停炉说明。 4.2 非正常停高炉煤气 ●参见第四章加热炉紧急停炉说明。