冶金加熱爐設(shè)計與實例

第一篇　冶金工廠加熱爐的設(shè)計方法和原則
第1章　加熱爐的初步設(shè)計
1.1　設(shè)計前的原始資料
1.2　加熱爐爐型的確定
1.3　加熱爐燃料的確定
1.4　加熱爐燃燒裝置的確定
1.4.1　固體燃料燃燒裝置
1.4.2 液體燃料燃燒裝置
1.4.3　氣體燃料燃燒裝置
1.5　預(yù)熱裝置的選擇及安裝
1.5.1　管狀金屬換熱器
1.5.2　針狀換熱器
1.5.3　整體換熱器
1.5.4　輻射換熱器
1.5.5　陶瓷換熱器
1.6　鼓風(fēng)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)
1.6.1　鼓風(fēng)機的選擇
1.6.2　煤氣管道、空氣管道和閥門
1.7　爐子水冷系統(tǒng)的確定
1.7.1　汽化冷卻裝置的設(shè)計與布置
1.7.2　供水和爐水的水質(zhì)要求
1.7.3　箱式冷卻元件的強度計算
1.7.4　壓力容器的水壓試驗
1.7.5　國內(nèi)部分有色冶金爐汽化冷卻主要技術(shù)數(shù)據(jù)
1.8　加熱爐鋼結(jié)構(gòu)
1.8.1　加熱爐鋼結(jié)構(gòu)的特點
1.8.2　主要構(gòu)件
1.8.3　材料的選用
1.9　加熱爐機械和自動調(diào)節(jié)
1.10　繪制加熱爐爐型示意簡圖
第2章　加熱爐的工藝計算和設(shè)計
2.1　燃料燃燒計算
2.1.1　燃燒計算前的基礎(chǔ)資料
2.1.2　燃燒計算的內(nèi)容
2.1.3　計算步驟
2.2　加熱爐的熱制度
　2.2.1　一段式加熱制度
　2.2.2　二段式加熱制度
　 2.2.3　三段式加熱制度
2.3　鋼坯加熱溫度和時間的計算
　 2.3.1　加熱時間的理論計算
　2.3.2　均熱時間的計算
　2.3.3　預(yù)熱時間的計算
　 2.3.4　恒溫爐內(nèi)薄材的加熱時間計算
　 2.3.5　浴爐中鋼坯的加熱時間計算
　 2.3.6　熱處理爐內(nèi)鋼坯的加熱計算
　 2.3.7　鋼坯加熱計算中參數(shù)的確定
　2.3.8　經(jīng)驗方法確定加熱時間
　2.3.9　室狀加熱爐內(nèi)鋼坯的全加熱時間
　2.3.10　鋼坯進行熱處理所需的加熱時間
2.4　爐子數(shù)量和基本尺寸的確定
　 2.4.1　爐子座數(shù)的確定
　 2.4.2　爐膛基本尺寸的確定
2.5　爐體筑爐材料確定
　2.5.1　耐火磚
　 2.5.2　耐火纖維
　 2.5.3　不定形耐火材料
　 2.5.4　隔熱材料
　 2.5.5　普通筑爐材料
2.6　加熱爐爐襯的設(shè)計
　 2.6.1　爐體砌磚材料
　2.6.2　爐體各部位磚縫的允許厚度
　2.6.3　砌磚尺寸
　2.6.4　異型磚的設(shè)計
　2.6.5　砌磚泥漿的選用
　2.6.6　爐頂砌筑
　 2.6.7　爐墻砌筑
2.6.8　爐底的砌筑
2.7　鋼架結(jié)構(gòu)的設(shè)計
2.8　爐子熱平衡和燃料消耗量的計算
　 2.8.1　加熱爐熱平衡計算內(nèi)容
　 2.8.2　熱量的收入和支出項的計算方法
2.9　燃燒裝置的計算
　2.9.1　煤燃燒室計算
　2.9.2　煤粉燃燒器的選用
　2.9.3　燃油噴嘴的設(shè)計
　 2.9.4　燃氣燒嘴的計算
2.10　預(yù)熱裝置的計算
2.11　煤氣（空氣）管道和煙道的設(shè)計
　 2.11.1　煤氣（空氣）管道計算
　2.11.2　煙道截面計算
　 2.11.3　煙囪的計算
　 2.11.4　鼓風(fēng)機的計算和選擇
第二篇　鋼鐵廠加熱爐設(shè)計實例
第3章　120t／h步進梁式加熱爐設(shè)計實例
3.1　步進梁式加熱爐設(shè)計基本情況
　3.1.1　步進梁式加熱爐設(shè)計條件
　3.1.2　本設(shè)計的重點和難點
　3.1.3　可行方案的篩選方法提要
　 3.1.4　與本設(shè)計題目相關(guān)的理論知識（包括新知識）提要
　 3.1.5　步進梁式加熱爐設(shè)計的指導(dǎo)思想和技術(shù)決策
3.2　步進梁式加熱爐設(shè)計說明
　 3.2.1　步進梁式加熱爐的平面布置
　 3.2.2　步進梁式加熱爐的主要尺寸
3.3　步進梁式加熱爐及其附屬設(shè)備的工藝性能
　 3.3.1　步進梁式加熱爐爐型結(jié)構(gòu)
　 3.3.2　步進梁式加熱爐用耐火材料及其性能
3.4　步進梁式加熱爐各結(jié)構(gòu)說明
　 3.4.1　步進梁式加熱爐鋼結(jié)構(gòu)
　 3.4.2　步進梁式加熱爐供熱、燃燒及排煙系統(tǒng)
　 3.4.3　爐門及其升降機構(gòu)
　 3.4.4步進梁式加熱爐機械設(shè)備
　 3.5　不銹鋼步進梁式連續(xù)加熱爐的計算
　 3.5.1　空氣量及燃燒生成量計算（燃燒計算）
　 3.5.2　爐內(nèi)各段綜合輻射系數(shù)
　 3.5.3　爐長、爐寬的確定
　 3.5.4熱平衡計算
　 3.5.5鋼結(jié)構(gòu)計算
　 3.5.6金屬預(yù)熱器計算
　 3.5.7煙道阻力計算
　 3.5.8煙囪高度計算
　3.6　圖例
第4章　15t／h推鋼式連續(xù)加熱爐設(shè)計實例
　4.1　加熱爐爐型的選擇
　4.2　燃料燃燒計算
　 4.2.1　換算燃料成分
　 4.2.2　空氣需要量和燃燒產(chǎn)物量及其成分的計算
　4.2.3　燃燒產(chǎn)物密度計算
　4.2.4　理論燃燒溫度的計算
4.3　鋼坯加熱時間的計算
　4.3.1　預(yù)熱段加熱時間的計算
　4.3.2　加熱段加熱時間的計算
　4.3.3　確定均熱時間
4.4　爐子基本尺寸的決定及有關(guān)的幾個指標(biāo)
　 4.4.1　爐子寬度（有效寬度）
　 4.4.2　爐膛高度
　 4.4.3　爐長計算
　 4.4.4　爐底有效面積及總爐底面積
　 4.4.5　爐底面積有效利用率
　 4.4.6　爐底強度
　 4.4.7　出鋼間隔時間
　 4.4.8　爐墻砌磚內(nèi)表面溫度的計算
4.5　熱平衡計算及燃料消耗量的確定
　4.5.1　均熱段的熱平衡
　 4.5.2　加熱段的熱平衡
　4.5.3　預(yù)熱段的熱平衡
4.6　燃燒系統(tǒng)的設(shè)計
4.7　煙道的設(shè)計
　4.7.1　煙道基本參數(shù)計算
　 4.7.2　煙道的阻力計算
　 4.7.3　風(fēng)機的選取
4.8　汽化冷卻系統(tǒng)計算
　 4.8.1　汽化冷卻水循環(huán)計算目的
　 4.8.2　汽化冷卻的熱力計算
　 4.8.3　汽化冷卻循環(huán)方式與循環(huán)系統(tǒng)的確定
　 4.8.4　冷卻元件的選擇
　 4.8.5　汽包的計算與選擇
　 4.8.6　上升管與下降管的計算與選擇
　 4.8.7　上聯(lián)箱與下聯(lián)箱
　 4.8.8　排污裝置
　 4.8.9　供水和爐水的水質(zhì)要求
4.9　自然水循環(huán)計算
　 4.9.1　基本概念
　 4.9.2　計算步驟
　 4.9.3　具體計算過程與結(jié)果
　 4.9.4　具體計算各值匯總
　4.9.5　循環(huán)可靠性的校驗
　4.9.6　強度計算
4.9.7　汽化冷卻件的選取
4.10　煙囪的設(shè)計與計算
　 4.10.1　煙囪的設(shè)計
　 4.10.2　煙囪的計算
　 4.11　鋼結(jié)構(gòu)
　 4.11.1　拱頂?shù)捏w積和質(zhì)量
　 4.11.2　鋼結(jié)構(gòu)計算
　 4.12　余熱鍋爐系統(tǒng)
　 4.12.1　余熱鍋爐的特點
　 4.12.2　設(shè)計鍋爐的介紹
　4.12.3　鍋爐的汽水流程
　 4.12.4　余熱鍋爐設(shè)計原則
　4.12.5　余熱鍋爐受熱面的布置
　 4.12.6　余熱鍋爐的熱負荷
　4.12.7　主受熱面的熱負荷
　4.12.8　余熱鍋爐阻力計算
　 4.12.9　余熱鍋爐各參數(shù)匯總
　4.13　圖例
第5章　35t／h環(huán)形鋼管加熱爐設(shè)計實例
　 5.1　生產(chǎn)任務(wù)和工藝要求
　 5.2　鋼管加熱要求
　 5.3　爐型
　5.4　環(huán)形加熱爐生產(chǎn)能力
　 5.5　爐子主要尺寸
　5.6　燃料條件
　5.7　其他公用介質(zhì)
　5.7.1　冷卻水
　 5.7.2　工業(yè)氮氣
　5.7.3　壓縮空氣
　 5.7.4　用電點
5.8　爐型概述
5.9　環(huán)形爐基本參數(shù)
5.10　儀表、電氣過程監(jiān)測及控制
　5.10.1　儀表基礎(chǔ)自動化
　5.10.2　電氣設(shè)計范圍
　 5.10.3　電訊系統(tǒng)
5.11　環(huán)形爐的主要技術(shù)性能
5.12　圖例
第6章　換熱式均熱爐設(shè)計實例
6.1　已知條件
6.2　燃料燃燒計算
6.3　金屬加熱時間計算
6.4　均熱爐熱平衡
　6.4.1　熱量的收入
　6.4.2　熱量的支出
　 6.4.3　煤氣主管道直徑的確定
　6.4.4　空氣用量
6.5　換熱器計算
6.6　氣體力學(xué)計算
第7章　熱處理爐設(shè)計實例
7.1　熱處理爐的初步設(shè)計
　7.1.1　爐子設(shè)計的已知條件
　7.1.2　爐型和數(shù)量選擇
　 7.1.3　燃料選擇
　 7.1.4　燒嘴和空氣過剩系數(shù)的確定
　 7.1.5　預(yù)熱裝置和空氣預(yù)熱溫度的確定
　 7.1.6鼓風(fēng)機位置的確定
　 7.1.7煙囪位置的確定
7.2　熱處理爐的計算
　 7.2.1　燃料燃燒計算
　7.2.2　鋼的熱處理加熱制度的確定
　7.2.3　爐子主要尺寸和產(chǎn)量指標(biāo)的確定
　7.2.4　爐子砌磚材料的選擇
　7.2.5　爐子熱平衡計算及燃料消耗率計算
第8章　燃煤室狀加熱爐設(shè)計實例
8.1　已知條件
8.2　固體燃料燃燒計算
8.3　爐膛熱交換計算
8.4　金屬加熱時間
8.5　筑爐材料的選擇
8.6　爐子熱平面及燃料消耗量的計算“
8.7　整體換熱器的計算
8.8　固體燃料燃燒室的計算
8.9　制圖
附錄
附錄1　機械工業(yè)建設(shè)工程設(shè)計文件深度規(guī)定JBJ 35—2004（摘錄）
附錄2　工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 9078—1996
附錄3　工業(yè)爐窯保溫技術(shù)通則GB／T 16618—1996
附錄4　工業(yè)爐窯煙塵測試方法GB 9079—88
附錄5　工業(yè)爐名詞術(shù)語GB／T 17195—1997
附錄6　工業(yè)爐砌筑工程施工及驗收規(guī)范GBJ 211—87
參考文獻