摘要
台车式炉属于间断式变温炉，炉膛不分区段，炉温按规定的加热程序随时间变化。作为工业炉中颇具特色和代表性的一大类炉型，台车式炉已经被广泛应用于冶金及机械制造加工等行业。台车式炉的结构特点是：炉底为一可移动台车，加热前台车在炉外装料，加热件需放置在专用垫铁上，垫铁高度一般为200~400mm。加热时，由牵引机构将台车拉入炉内；加热后，由牵引机构将台车拉出炉外卸料。合理设计台车式热处理炉，对改善热处理炉的热效率，提高产品的质量具有重要意义。
本设计对象为20t台车式正火炉。主要由炉底，钢结构，烧嘴，炉衬，换热器，空、煤气管道，炉门，台车，台车轨道及烟囱等部分组成，用于45钢的正火处理。设计计算依据《工业炉设计手册》及《火焰炉设计计算参考资料》等参考书。主要包括：1.方案选择，2.燃料燃烧计算，3.炉内热交换计算，4.加热期炉子热平衡计算，5.保温期炉子热平衡计算，6.管路及排烟系统阻力损失计算，7.炉子重要部件选择等十几个部分。
应用3D画图软件Pro/ENGINEER建立炉子三维实体模型以及运用制图软件CAD进行炉体及各部件的工程图绘制。三维立体图能直观的反映炉子本身的构造，便于修改，利于设计讨论，在工程设计中正得到广泛的应用。该热处理炉设计特点是采用全纤维炉衬，纤维柔性密封，比普通的砖砌台车式热处理炉的热效率大大提高，达20%以上。在此基础上，利用脉冲燃烧控制技术及新型空气换热器，大量节省了能源，节约燃料，提高了工件热处理质量。
关键词：台车式正火炉，全纤维热处理炉，脉冲燃烧控制技术，换热器
Abstract
Bogie hearth furnace is intermittent temperature furnace, regardless of section, the furnace temperature change over time according to the provisions of the heating process. As a distinctive and representative of a large class of furnace industrial furnace, bogie hearth furnace has been widely used in metallurgy and mechanical manufacturing and processing industries. Bogie hearth furnace structure is characterized by: the bottom of a mobile trolley, heated front car loading in the furnace, heating be placed on a dedicated horn, horn height of generally 200 ~~ 400mm. When heated by the traction trolley pulled into the furnace; heated by the traction car pull out of the furnace discharge. Rational design of the trolley heat treatment furnace, and of great significance to improve the thermal efficiency of the heat treatment furnace to improve the quality of the product.
A 20t bogie hearth annealing furnace for annealing round steel made by 45 was designed in this paper. It is composed of furnace hearth, steel construction, burner,furnace liner, heat exchanger, air and coal gas pipes, furnace door,bogie, track of bogie and chimney. The calculation of designing mainly according 《Handbook of furnace designing》and 《Reference data book of flame furnace calculation of design》.It includes: 1.the selection of project, 2.the calculation of fuel combustion, 3.the calculation of heat-exchanging in furnace, 4.hear balance of the furnace as heating, 5.heat balance of the furnace during the process of thermal retardation, 6.the calculation of loss in piping and flue system, 7.the election of important components, and so on.
Using AutoCAD to draw the furnace and its accessories, and drawing 3-dimension construction of furnace by Pro/ENGINEER software.The 3D model now is widely used in engineering design because it can describes the construction of the furnace directly, and easy for revising.The heat treatment furnace design features all-fiber lining, fiber flexible seal, greatly improve the thermal efficiency than the ordinary brick trolley heat treatment furnace, and more than 30%. On this basis, the use of pulse combustion control technology and neW air heat exchanger, and save a lot of energy, save fuel, improve the quality of the Workpiece heat treatment.
Key Words: bogie hearth annealing furnace, all-fiber heat treatment furnace, pulse combustion control technology, heat exchanger
目录
摘要 ......................................................................................................................................... I 关键词：台车式正火炉，全纤维热处理炉，脉冲燃烧控制技术，换热器 ......................... I Abstract .................................................................................................................................... II 原始技术数据 . (1)
第一章台车式正火炉结构方案描述 (2)
1.1 管道系统 (2)
1.1.1 煤气管道系统 (2)
1.1.2 空气管道系统 (2)
1.2 炉衬结构 (2)
1.3 常规燃烧系统 (3)
1.4 排烟系统 (3)
1.5 电器及计算机控制系统 (3)
1.6 炉温检测、控制记录系统 (3)
1.7 安全保护措施 (4)
第二章燃料的燃烧计算 (5)
2.1 焦炉煤气和高炉煤气干、湿成分换算 (5)
2.2 计算混合煤气湿成分 (6)
2.3 计算空气需要量 (7)
2.4 计算燃烧产物生成量及成分 (8)
2.5 计算混合煤气燃烧产物密度 (9)
2.6 计算燃料理论燃烧温度 (9)
第三章炉膛热交换计算 (10)
3.1 预确定炉膛主要计算尺寸 (10)
3.2 计算炉膛相关尺寸 (10)
3.3 计算平均有效射线行程 (11)
3.4 计算炉气中CO2和H2O分压力 (11)
3.5 计算各热处理段炉气、炉墙和钢坯温度 (11)
3.6 计算各段炉气黑度 (12)
3.7 炉衬对金属的角度系数 (13)
3.8 计算燃烧产物和炉衬向钢坯辐射的单位总热量q (13)
3.9 计算各区段给热系数 (15)
3.10 计算以辐射系数为单位的假定（折算）对流给热系数 (16)
3.11 计算导热辐射系数 (17)
3.12 计算综合辐射给热系数 (17)
第四章金属加热计算 (19)
4.1 钢坯计算厚度 (19)
4.2 在各计算区段中金属的平均热导率 (19)
4.3 计算斯特罗克准数 (19)
4.4 计算毕沃准数 (20)
4.5 确定加热物体厚度的比值系数 (20)
4.6 金属加热计算方式 (20)
4.7 计算加热时间 (21)
4.8 验算加热时间 (22)
4.9 绘制热处理温度变化图如下 (22)
第五章加热周期炉膛热平衡与燃料消耗量计算 (24)
Q (24)
5.1 炉膛热收入入
5.2 炉膛热支出 (24)
5.3 炉膛热平衡式与平均燃料消耗量 (33)
5.4 计算最大燃料消耗量 (33)
5.5 炉膛热平衡表 (34)
5.6 炉子工作指N (34)
第六章保温期间热平衡 (36)
6.1 保温期间热收入Q入 (36)
6.2 保温期间热量支出Q出 (36)
6.3 热平衡方程式 (37)
6.4 炉子煤气消耗量 (37)
6.5 保温期间热平衡表 (37)
第七章炉子性能和计算数据表 (38)
第八章煤气烧嘴及炉子部件的选用 (39)
8.1 选用依据 (39)
8.2 烧嘴类型 (39)
8.3 烧嘴布置和烧嘴选型 (39)
8.4 烧嘴数量和安装间距 (40)
8.5 炉子其他部件设计选择 (40)
第九章空气换热器设计计算 (42)
9.1 已知数据 (42)
9.2 设计数据 (42)
9.3 设计方案 (42)
9.4 设计计算 (42)
9.5 计算换热器运行经济指N (48)
第十章空气管路阻力损失计算及鼓风机选择 (50)
10.1 计算条件 (50)
10.2 管路分段 (50)
10.3 计算各区段空气流量、管道内径、规格及空气流速 (50)
10.4 确定空气管路系统阻力损失计算的区段 (51)
10.5 计算阻力损失 (52)
10.6 鼓风机的选择 (53)
第十一章煤气管路阻力损失 (55)
11.1 计算条件 (55)
11.2 煤气管道分段 (55)
11.3 计算各区段煤气流量、管道内径、规格及煤气流速 (55)
11.4 煤气管路阻力损失计算示意图 (56)
11.5 确定空气管路系统阻力损失计算的区段 (56)
11.6 阻力损失计算 (57)
第十二章烟道阻力损失及烟囱计算 (59)
12.1 计算条件 (59)
12.2 烟道阻力损失计算示意图 (59)
12.3 各段烟道断面尺寸确定 (60)
12.4 计算以上三段烟气温度 (60)
12.5 计算各段烟道中烟气流速 (61)
12.6 烟道阻力损失计算 (61)
12.7 烟囱主要参数计算 (62)
参考文献 (64)
致谢 (65)
原始技术数据
设计题目: 20t台车式热处理炉设计
原始数据:
一、工件
1.材质：45号钢
2.工件形状：方形；尺寸：长L=5000mm，宽W=720mm，高H=720mm
3.料坯单重：m=20t/每件
4.工件初始温度：t0=20℃
二、热处理制度
1 料坯装入冷炉以20℃／h的速度加热到600℃；在600℃保温4小时；
2 料坯在炉内从600℃以30℃／h的速度加热到1100℃；在1100℃保温8小时；
3 出炉空冷。
三、燃料
1.种类：高焦炉混合煤气；
=8200kJ/Nm3；
2.混合煤气低发热值：Q
低混湿
3.混合煤气密度：ρ0=0.829kg/Nm3；
4. 两种煤气成分（干成分）：参见下表；
=10℃。
5. 煤气不预热t
混气
=300℃。
6.空气预热温度（烧嘴前）：t
空
表1焦炉煤气和高炉煤气干成分表
四、最大装炉量
最大装炉量为20t
第一章台车式正火炉结构方案描述
1.1 管道系统
1.1.1 煤气管道系统
炉子的总燃气管道从车间供气管道预留接口引接，接点压力8000Pa，热值8200J/Nm3，总管及炉子两侧支干管均为热轧无缝钢管。总管道上安装有手动闸阀、自动快速切断阀、流量计、压力表、压力变送器及压力调节器等。烧嘴前各管均安装有手动不锈钢球阀、自动快速切断阀、自动调节装置等，能根据炉温调节要求手动或自动调节供气量，以满足工艺要求。
1.1.2 空气管道系统
空气管道系统包括风机及风机到换热器及各烧嘴的全部管道。风机配有避震接头、接地装置及消音器等。还应设有外部注油孔，管路中安装有压力自动监测、自动调节装置及温度监测装置等对风量、风压进行自动调节。烧嘴前各支管安装有气动蝶阀、手动阀等以实现供风量自动及手动调节。另外，在换热器前烟道接入掺冷风管，以保护换热器延长其使用寿命。
1.2 炉衬结构
该毕业设计案例中台车式正火炉最高使用温度为1160℃。炉墙、炉顶及炉门采用全耐火纤维结构，内层为高纯高铝耐火纤维毡，中层为普通硅酸铝耐火纤维针刺毯，外层为岩棉板。炉衬结构层铺，内侧焊耐热钢丝网。该炉具有可靠的密封性，在炉门及台车四周都采用耐火纤维密封装置。全耐火纤维炉衬结构相对于砖砌结构能有效减少热损失，降低加热金属单耗，配以微机处理控制，更能提高加热金属热效率，全耐火纤维热处理炉热效率高时能达到20%以上。
台车工作面层采用高铝砖，保温层采用轻质耐火粘土砖，隔热层为石棉板，周边浇注轻质高强耐火浇注料。
1.3 常规燃烧系统
⑴.该毕业设计案例采用能实现自动点火、大小火焰自动调节、火焰自动监测、各种安全报警自动控制的高速调温烧嘴，它采用脉冲式燃烧控制，每个烧嘴均配有脉冲燃烧控制器，高压点火器，紫外火焰探测器等。燃烧系统控制应具有手动、系统自动不间断切换等功能。
⑵.烧嘴数量及规格，按确保热处理炉热处理制度及炉温均匀性的要求进行选择。
⑶.烧嘴砖采用低水泥高铝耐火浇注料预制而成，保证燃烧过程在烧嘴砖内完成，并能形成高速气流。
1.4 排烟系统
该案例采用炉尾排烟，在炉子后墙开设排烟口，保证废气顺利排出，烟气经矩形烟道引出至管状换热器，再经管道引至烟囱，至烟囱前排烟管道中设置旋转式不锈钢烟道闸阀，配有手动和自动调节装置，能根据炉膛压力情况自动调节以保持炉膛压力稳定。
1.5 电器及计算机控制系统
该台车式正火炉控制基本实现自动化。炉温检测，燃烧系统控制，燃气压力，调节及记录，空气压力及炉膛压力检测调节，故障检测、报警及安全防护等可全部实现自动化，并且具有手动和自动控制功能。台车行走、炉门升降、炉门压紧、风机启动、压力开关启闭等由PLC连锁控制。
电器部分包括电气柜、仪表柜、操作台及各种电缆、电线、补偿导线等。
1.6 炉温检测、控制记录系统
该设计要求炉子具有较严格的炉温均匀性。则在侧墙安装4支具有控温及记录功能的热电偶进行监控，热电偶与数显温控表、自控烧嘴形成闭环，并与微机连接，能按照设定的升温曲线和保温精度自动控制炉温，以得到符合工艺要求和温度均匀性要求的炉膛温度[2]。各热电偶检测结构可在微机中显示也可在微机中记录储存，同时配备多点长圈记录仪。
1.7 安全保护措施
⑴.烧嘴具有自动监测保护及报警功能，能实现点火程序控制，确保点火安全[1]。
⑵.空气预热温度和烟气排放温度自动测量并显示及报警，另在烟道中设有掺冷风管。
⑶.煤气管路设有自动测压及紧急切断阀等安全保护装置，在异常情况下能自动切断气源并报警。在煤气管道高点处设有放散阀，另设有静电接地装置。
⑷.全炉各部动作均安全连锁，炉门、台车运行设置电铃示警。
⑸.所有电气设备均设有安全接地装置。
⑹.炉压自动控制具备数字显示、超压报警装置等。
⑺.炉顶设有维护栏、扶梯等确保安全生产的安全设施和措施。
第二章燃料的燃烧计算
2.1 焦炉煤气和高炉煤气干、湿成分换算
=10℃，查《火焰炉设计计算参考资料》[1]表1-2得：⑴．根据混合煤气温度t
混气
g干H2O=9.8g/Nm3（干气体），代入下式：
K=100/(100+0.124 g干H2O) (2-1) 式中：0.124 g干H2O——每100m3干气体燃料吸收水蒸汽的重量(m3)；
g干H2O——每1 m3干气体燃料吸收水蒸气的重量（g干H2O）。在计算时，g干H2O 可以近似认为等于每1 m3干气体在对应温度下完全饱和时的绝对湿度。
则：
K=100/(100+0.124×9.8)= 0.988℃
⑵．K=0.988分别代入下列式子：
CO湿=K·CO干
CO湿2=K·CO干2
H2O湿=K·0.124g干H2O (2-20)
总计=100%
计算：
①：高炉煤气②：焦炉煤气
CO湿=0.988×25.2 =24.90 CO湿=0.988×7.2 = 7.11
CO2湿=0.988×10.2 =10.08 CO2湿=0.988×2.1 = 2.07
CH4湿=0.988×1.1 =1.09 CH4湿=0.988×24.6 = 24.30
H2湿=0.988×3.7 =3.65 H2湿＝0.988×56.0 =55.33
N2湿=0.988×59.8 =59.08 N2湿=0.988×7.0 = 6.92
H2O湿=0.988×0.124×9.8 =1.20 H2O湿=0.988×0.124×9.8 = 1.20
… C3H8湿=0.988×1.1 = 1.09
… O2湿=0.988×1.1 = 1.09
… C2H6湿=0.988×0.9 = 0.89 总计=100 总计= 100
将以上混合煤气湿成分的计算结果列于下表：
表2-1 焦炉煤气和高炉煤气湿成分（%）
2.2 计算混合煤气湿成分
⑴．计算焦炉煤气和高炉煤气低发热值[5]
Q低＝126.15CO湿+356.51CH4湿+634.73C2H6湿+908.82C3H8湿+107.26H2湿
kJ/Nm3(2-3) 式中：CO湿、CH4湿、C2H6湿、C3H8湿、H2湿、H2S湿——每100Nm3湿气体燃料中，各可燃成分的体积含量（Nm3）。
把表2-1中的焦炉煤气和高炉煤气的湿成分分别代入式(2-3)计算，有：
焦炉煤气低发热值：
Q湿焦低=126.15CO湿+356.51CH4湿+634.73C2H6湿+908.82C3H8湿+107.26H2湿
=126.15×7.11+356.51×24.30+634.73×0.89+908.82×1.09+107.26×55.33
=17050kJ/Nm3
高炉煤气低发热值：
Q湿高低=126.15CO湿+356.51CH4湿+107.26H2湿
=126.15×24.90+356.51×1.09+107.26×3.65
=3921kJ/Nm3
⑵．计算配比系数
混合煤气配比计算可先设第一种（也可设第二种）气体燃料在混合气体燃料中的配比系数为x1，则：
Q湿低混＝x1Q低1＋(1-x1)Q低2(2-4)
x1＝(Q湿低混- Q低2)/( Q低1- Q低2) (2-5) 设焦炉煤气在混合煤气中的配比系数为x1，将混合煤气Q湿
=8200kJ/Nm3，焦炉
低混
煤气Q湿焦
低＝17050kJ/Nm3，高炉煤气Q湿高
低
＝3921kJ/Nm3代入式(2-5)
x1=(8200-3921)/(17050-3921)=4279/13129=0.326
⑶．计算混合煤气的组成成分(湿)
混合气体燃料的组成成分(湿)的计算公式是：
CO混湿=x1CO1+(1-x1)CO2
CO2混湿＝x1CO21+(1-x1)CO22
… …
总计＝100% (2-6) 把配比系数x1=0.31代入上式，得混合煤气的湿成分(%)列于下表2-2
表2-2 混合煤气湿成分（%）
校核混合煤气低发热值：将表2-2中的混合煤气成分代入式（2-3）得Q湿焦低＝126.15CO湿+356.51CH4湿+634.73C2H6湿+908.82C3H8湿+107.26H2湿
=126.15×19.101+356.51×8.656+634.73×0.290+908.82×0.355+107.26×20.498=820 0.8kJ/Nm3
计算误差：δ=〔（8200.8-8200）/8200.8〕×100%=0.00975%
δ<5%，所以认为是合理的。
2.3 计算空气需要量
⑴.计算理论空气需要量
理论空气需要量的计算公式为[5]：
L0=（0.5CO湿+2CH4湿+3.5C2H6湿+5C3H8湿+0.5H2湿+···+1.5H2S湿-O2湿）/21 ，Nm3/Nm3 (2-7) 把表2-2混合煤气湿成分代入式（2-7）中计算可得：
L0=（0.5×19.101+2×8.656+3.5×0.29+5×0.355+0.5×20.498-0.355）/21
=1.883Nm3/Nm3
⑵.计算实际空气需要量L n
实际空气需要量L n按下式计算：
L n=n L0 Nm3/Nm3(2-8) 实际湿空气需要量L n湿按下式计算：
L n湿=（1+0.00124 g干H2O）L n，Nm3/Nm3(2-9) 式中：n——空气消耗系数，查表取值[3]。
在此设计中取n=1.1，将其代入式（2-8）和式（2-9）中分别计算实际空气需要量L n和实际湿空气需要量得：
L n=n L0 =1.1×1.83=2.071 Nm3/Nm3
L n湿=（1+0.00124 g干H2O）L n =（1+0.00124×9.8）×2.071=2.096 Nm3/Nm3
2.4 计算燃烧产物生成量及成分
⑴.燃烧产物中单一成分生成量的计算公式：
V CO2＇=0.01(CO湿+CO2湿+CH4湿+2C2H6湿+3C3H8湿)
V SO2＇=0.01H2S湿
V O2＇=0.21(n-1) L0
V N2＇=0.01(N2湿+79 L n)
V H2O＇=0.01(H2湿+H2S湿+2CH4湿+3C2H6湿+4C3H8湿+H2O湿+0.124 g干H2O· L n) （2-10）式中：CO湿、CO2湿、H2湿、CH4湿、H2S湿、N2湿——每100Nm3湿气体燃料中各成分的体积含量。
⑵.燃烧产物总生成量计算公式：
V n= V CO2＇+V SO2＇+ V O2＇+ V N2＇+ V H2O＇Nm3/Nm3（2-11）
⑶.燃料燃烧产物成分计算公式：
CO2＇= （V CO2＇/V n）×100%
H2O＇= （V H2O＇/V n）×100%
……
总计=100% （2-12）将表2-2中混合煤气湿成分代入式（2-10）计算燃烧产物成分及生成量。结果列于下表2-3。
表2-3 混合煤气燃烧产物生成量（Nm3/Nm3）及成分（%）
2.5 计算混合煤气燃烧产物密度
已知燃料燃烧产物成分，则燃烧产物密度可按下式计算：
ρ烟=（44 CO2＇+18 H2O＇+28 N2＇+32 O2＇+64SO2＇）/（22.4 ×100）kg/Nm3 （2-13）式中：CO2＇、H2O＇、N2＇、O2＇、SO2＇——每100Nm3燃烧产物中各成分的体积含量，按式（2-12）的计算值计算。于是有：
ρ烟=（44×12.61+18×14.99+28×71.05+32×1.35）/（22.4×100）=1.276kg/Nm3
2.6 计算燃料理论燃烧温度
燃料理论燃烧温度可以按下式进行计算[5]：
t理=（Q低+L n c空t空+c燃t燃- Q分）/（V n c产）℃（2-14）式中：Q
空
——空气带入物理热；kJ/Nm3（kg）；
t空、t燃——分别为助燃空气和燃料的预热温度，℃；
c空、c产——分别为空气、燃烧产物预热温度、理论燃烧温度下的平均比热，kJ/（Nm3·℃）；
c燃——燃料在预热温度下的平均比热，kJ/（Nm3（kg）·℃）；
Q分——分解热（t理≤2000℃时，可忽略不计），kJ/Nm3；
由t
空=300℃，查《火焰炉设计计算参考资料》[4]表1-5得c
空
=1.296kJ/Nm3；设t
产
=1500～
1800℃，查《火焰炉设计计算参考资料》[4]表1-5得c产=1.630×0.326+1.672×0.674=1.658 kJ/Nm3；并设Q分=0 kJ及忽略混合煤气带入的物理热，由此按式（2-14）得：t理=（8200+2.07×1.296×300）/（2.923×1.658）=1860 ℃≮1500℃可见此混合煤
气可满足本设计案例的热处理要求。
第三章 炉膛热交换计算
3.1 预确定炉膛主要计算尺寸
初步计算钢坯在炉内的停留时间： τ总=τ1+τ2+τ3+τ4
τ1 =（600-20）/20=19h ； τ2=4h ； τ3=（1100-600）/30=16.7h ；τ4=8h ； τ=56.7h ；取炉底强度H=30 kg/(m 2·h) 炉底面积：F ＝22000011.763056.7
×P F m Η=
==τ
(1).炉膛宽度B
查《工业炉设计手则》[3]
表8-65，设计台车面宽为2m 。台车和侧墙间隙应为64mm ,
取炉膛宽度B=2.2m
⑵．炉膛高度H
台车式热处理炉的炉膛高度和诸多因素有关，包括料坯尺寸、形状，垫铁高度，装料情况、热处理制度等[7]。台车式热处理炉的炉膛高度可参造同类炉型按经验取值[6]。垫铁高度一般为200～400mm 。在该毕业设计案例中，取垫高H 垫=300mm ，且已知料坯厚度H 料=720mm 。参照同类炉型可选取炉膛高度，取H=1500mm 。
⑶．炉膛长度L （台车面长度） L=6000mm ⑷．炉顶结构
在本设计案例中，采用全纤维平顶，参照附图。
3.2 计算炉膛相关尺寸
⑴．炉底面积：F 底=B×L=2.2×6=13.2m 2
⑵．炉墙内表面积：F 墙内表=2×L×H+2×B×H =2×6×1.5+2×2.2×1.5=24.6m 2 ⑶．炉顶内表面积：F 顶内表=F 底=13.2m 2
⑷．包围炉气的内表面积：F 围=F 底+F 墙内表+F 顶内表=13.2+24.6+13.2=51m 2 ⑸．充满炉气的空腔体积：V=B×L×H=2.2×6×1.5=19.8 m 3
3.3 计算平均有效射线行程
S=3.6V/F 围=3.6×19.8/51=1.4 m （3-1）
3.4 计算炉气中CO 2和H 2O 分压力
由燃料燃烧计算中表2-3可得：
P 2CO =12.6100=0.126 大气压 P O H 2=14.99/100=0.15 大气压
3.5 计算各热处理段炉气、炉墙和钢坯温度
为使计算简化，现将热处理过程中加热和保温过程分为以下4段： 第Ⅰ段：钢坯在20~600℃段加热； 第Ⅱ段：钢坯在600℃保温4小时； 第Ⅲ段：钢坯在600~1100℃段加热； 第Ⅳ段：钢坯在1100℃段保温8个小时； 下面计算以上分段内的炉气温度t g ，在计算之前，认为在各分段内炉气温度的变化规律近似为线性，且设保温段炉气比保温时钢锭表面温度t M 高60℃，则
① ． 第Ⅰ段
参比同类炉型，设t 始g =400℃，加热到280℃开始保温时，设t g 比t M 高60℃，则： 钢 坯：t Ⅰ均M =
20600
2
+=310℃ 燃烧产物：t Ⅰ终g = t ⅠM +60=600+60=660℃； t Ⅰ均g =
400660
2
+=530℃； 炉 墙：设t Ⅰ始K =200℃；t Ⅰ终K = t Ⅰ终g =660℃；则t Ⅰ均K =200660
2
+=430℃。
②．第Ⅱ段 该段为保温段，有： 钢 坯：t Ⅱ均M =600℃；
燃烧产物：t Ⅱ均g =t Ⅱg = t Ⅰ终g =660℃； 炉 墙：t Ⅱ均K = t Ⅱ均g =660℃。 ③．第Ⅲ段
钢坯在600~1100℃段加热，有：
钢 坯：t Ⅲ均M =
6001100
2
+=850℃； 燃烧产物：t Ⅲ始g = t Ⅱ均g =660℃；取t Ⅲ终g =1160℃； t Ⅲ均g =6601160
2+=910℃； 炉 墙：t Ⅲ均K 6601160
2
+=910℃。 ④．第Ⅳ段 该段为保温段，有： 钢 坯：t Ⅳ均M =110℃；
燃烧产物：t Ⅳ始g = t Ⅲ终g =t Ⅳ均g =1160℃； 炉 墙：t Ⅳ始K = t Ⅳ终K =t Ⅳ均k =1160 ℃。
3.6 计算各段炉气黑度
炉内炉气黑度的计算可以按下列式子进行：
εg =ε2CO +εO H 2 （3-2） ε2CO =0.71×（P 2CO ·S ）3
1
·（
100
T
）5.0- （3-3） εO H 2=7.1×P 8
.02O H ·
S 6.0·（100
T
）1- （3-4） 式中：ε2CO —炉气中CO 2气体黑度；P 2CO —炉气中CO 2气体分压，大气压；
εO H 2—炉气中水蒸气的黑度；P O H 2—炉气中水蒸气分压，大气压； T —炉气温度，K ； S —炉气辐射的平均射线行程，m 。 ①．εⅠ=ε2CO +εO H 2
=0.71×（P 2CO ·S ）3
1·（
100T ）5.0-+7.1×P 8
.02O H ·S 6.0·（100
T ）1- =0.71× (0.130×1.4)31
×(
530273
100
+)5.0-+7.1×0.1488.0·1.46.0·(
530273100
+
)1-
=0.4× (
530273100+)5.0-+1.9·(
530273100
+
)1-
=0.380
②．εⅡ=ε2CO +εO H 2=0.4×（
660273100+）5.0-+1.9×（660273100+）1
-=0.338 ③．εⅢ=ε2CO +εO H 2=0.4×（910273100+）5.0-+1.9×（910273100+）1
-=0.279
④．εⅣ=ε2CO +εO H 2=0.4×（1160273100+）5.0-+1.9×（1160273100
+）1
- =0.240
3.7 炉衬对金属的角度系数
室状炉内料坯的摆放随机，尺寸、形状一般不规则。室状炉炉壁辐射面积为炉膛四周炉墙和炉顶面积之和，所以按下面公式来进行计算：
?
KM =
顶
墙F F F M
+ （3-5）
有： ?
KM =
450.7220.720.72
51
+××××=0.303
则炉墙相互间的辐射角度系数为：?KK
=1-?
KM
=1-0.303=0.697。
3.8 计算燃烧产物和炉衬向钢坯辐射的单位总热量q
⑴．计算系数M
计算之前，取εM =εK =0.8，其中εM 为钢坯表面黑度，εK 为炉衬表面黑度；并设燃烧产物黑度为ε废膛。可参看下式计算系数M ：
M=1-(1-ε废膛)(1-εK )(1-?
KM
)-(1-ε废膛)2(1-εM )(1-εK )?
KM
(3-6)
于是各段内M 系数为： M Ⅰ=1-(1-εⅠ)(1-εK )(1-?
KM
)-(1-εⅠ)2(1-εM )(1-εK )?
KM
=1-(1-0.38)×0.2×0.63-(1-0.38)2×0.2×0.2×0.697 =0.903
M Ⅱ=1-(1-εⅡ)(1-εK )(1-?
KM
)-(1-εⅡ)2(1-εM )(1-εK )?
KM
=1-(1-0.338) (1-0.8)(1-0.240)-(1-0.338)2×(1-0.8) ×(1-0.8)×0.697 =0.896
M Ⅲ=1-(1-εⅢ)(1-εK )(1-?
KM
)-(1-εⅢ)2(1-εM )(1-εK )?
KM
=1-(1-0.279) ×(1-0.8) ×(1-0.240)-(1-0.279)2×(1-0.8) ×(1-0.8) ×0.697 =0.885
M Ⅳ=1-(1-εⅣ)(1-εK )(1-?
KM
)-(1-εⅣ)2
(1-εM )(1-εK )?KM
=1-(1-0.240) ×(1-0.8) ×(1-0.240)-(1-0.240)2×(1-0.8) ×(1-0.8) ×0.697 =0.878 ⑵．确定系数A
系数A 的计算公式为：
A=
111废膛废膛（）( ）ΜK KM εεεεφΜ
??+--?? (3-7) 则分别计算各段系数A 如下： A Ⅰ=
[]
0.380.8110.3810.80.3030.903
?+-?-?（）（）=0.350
A Ⅱ=
[]
0.3380.8110.33810.80.3030.896
?+-?-?（）（）=0.314
A Ⅲ=
[]
0.2790.8110.27910.80.3030.885
?+-?-?（）（）=0.263
A Ⅳ=
[]
0.240.8110.2410.80.3030.878
?+-?-?（）（）=0.230
⑶．确定系数B 系数B 可按下式计算
B=
废膛 (- )
M K εεεΜ
1 （3-8）
分别计算各段系数B 得：
B Ⅰ=
0.80.810.380.903?-（）=0.44 B Ⅱ=0.80.810.0.3380.896?-（）
=0.473
B Ⅲ=0.80.810.2790.885?-（）=0.522 B Ⅳ=0.80.810.240.878
?-（）=0.554
⑷．计算燃烧产物和炉衬向钢坯辐射的单位总热量
一般情况下，在室式炉内燃烧产物和炉墙向金属辐射的单位总热量（W/m 2）可以按下式确定：
台车式电阻炉使用说明书 1.1 使用说明 1.1.1 概述 本产品按GB10966标准制造，台车式炉体为活动式炉底，实行间断加热，具有结构简单、通用性强等特点，适用于小批量、较大型工件热处理加热。 RT3系列台车式炉与相应的感温元件和控制柜配套使用，实现炉温自动控制。 1.1.2 主要技术参数 参数名称单位数据 额定功率KW 200 额定电压V 380 额定温度℃950 频率Hz 50 相数 3 加热元件接法Y;Y 台车炉工作尺寸（长×宽）mm 1800×1000 通过高度mm 1000 炉温均匀性℃≤±7 加热区数 2 最大一次装载量kg 8000 外形尺寸（长×宽×高）mm 4100X3350X3850 重量kg 7200 1.1.3 结构简介 本系列台车式炉炉体由炉衬、炉壳、台车、加热器和炉用机械组成。 炉衬是用耐火材料砌筑成炉膛，相对台车面用耐火砖砌筑，炉墙及炉顶采用全纤维结构,使其在加热过程中能承受高温热负荷，减少散热损失。炉衬具有一定的结构强度，以保证炉内热交换过程的正常进行。 炉壳是炉体的钢结构部份，由支柱、炉墙钢板及固定构件的各种型钢构成。炉壳的作用是固定炉衬并承受其重量，前支柱则用以承受炉门、龙门架等构件的重量。
台车是炉体的活动式炉底，由车架、炉衬、加热器、炉底板、行走牵引机构和铜插刀等组成的一个独立体，以方便较大型工件在炉外通过起吊设备装卸工件。台车上的加热器是通过铜插刀接触炉壳后部的插座供电的。台车密封是由沙封槽和砂封刀组成，借小车行走机构的动力自行实现密封，可防止冷空气吸入炉内；当炉膛为正压时，则防止高温炉气外逸。此外，还可隔绝炉内热辐射，保护台车金属构件不被烧坏和防止炉内轨道受热变形。 加热器采用铁铬铝高温合金丝带绕成螺旋状和波纹状,悬挂于炉膛内壁和平置于台车上。. 炉用机械有炉门升降机构和台车牵引机构，均采用链轮减速传动，分别通过电动葫芦和电动减速机带动实现炉门升降和台车移动。由于设置有制动器，消除了到位时的位置误差。在炉门关闭行程终点设置有限位开关，当炉门一旦开启时，加热器电源自动切断，确保操作人员安全作业。同时有台车与炉门联锁装置，当炉门在关闭状态时，台车牵引机构电源不能接通，防止由于误操作造成事故。 1.1.4 使用及维修 ①电炉操作人员必须了解电炉及其辅助设备（包括控制柜、仪表等）的构造及其特性，使用前必须对减速机加入润滑油，同时应了解电气线路的铺设情况。 ②在接通电源以前，必须仔细检查设备情况是否已达到安装、烘炉说明中的要求。 ③炉门一经开启时，设备自动切断加热电源，特殊工艺如切断电源会影响工件质量，用户应采取其它可靠的安全措施，以确保操作人员的安全，同时应经常检查各电器间的联锁动作，以防失灵。 ④台车上的炉底板严禁冲击，工件应稳定放在上面，不得使其滚动和跨踏，其堆码工件的几何尺寸应规范在工作区尺寸内。 ⑤严禁将带有腐蚀性、挥发性、爆炸性气体的工件放入炉内加热，也不能向炉内直接滴入或通入可燃性液体或气体，以免影响加热元件及耐火材料的寿命或发生爆炸等意外事故。 ⑥定期揭开炉底板，每使用一段时间后吹扫底板下部氧化皮等杂物。特别在新炉底板投入使用2炉后更应立即清扫底板下部氧化皮等杂物，以防氧化铁太多引起炉底加热器短路或引弧。砂封槽内应经常增添和更换干河砂。 ⑦炉膛内纤维钉如有断损，应及时更换，若炉衬严重损坏应及时重新砌筑。 ⑧加热元件如经短期使用尚未发生严重腐蚀而折断时，可用CHS402或CHS407高温不锈钢焊条，用直流电焊机进行焊接。 ⑨控制系统说明详见控制柜技术文件。 1.2 安装、烘炉说明 1.2.1 安装及冷态检查 ①安装前应参考基础图做好基础并检查所有配套部件应完好、齐全。 ②检查基础，同时考虑铺设电线管路的位置。 ③吊装炉体就位铺设轨道后按接线图接线。 ④按炉体上接地铭牌指示将炉体外壳可靠接地，接地线的截面积应不小于主回路线径的 1/3，最小不得小于6mm2。 ⑤检测加热元件相与相、相与地之间有无短路现象。同时测量各相加热器电阻值，应与加热器图上所标阻值基本一致。 ⑥插入热电偶，其插入炉膛深度不得小于150毫米，并用补偿导线联接至仪表。 1.2.2 烘炉说明 ①电炉安装完毕，在开始使用之前必须对炉衬进行烘烤，除去炉衬中的水份，提高绝缘性
模板台车技术设计方案 （一）概述 隧道钢模板衬砌台车是以组合式钢结构门架支撑大型钢结构模板系统，电动机驱动行走机构带动台车行走。利用液压油缸和螺旋千斤顶调整模板到位及脱模的隧道砼成型设备。它具有成本低，结构可靠、操作方便、衬砌速度快、隧道成型面好等特点，广泛使用在公路、铁路、水电、城市地铁等隧道施工中。本衬砌台车按武汉地铁二号线体~洪区间衬砌断面图来设计的。 （二）台车各部件组成 本台车是由模板总成、顶模架体总成、平移机构、门架总成、主行走机构、丝杠千斤顶、液压系统、电气系统等组成。 （1）模板总成：模板由千斤顶和边模构成台车横断面。顶模和边模各分为两块，顶模之间及边模之间用螺栓连接，边模和顶模间采用铰接机构，用于立模和收模。模板总长为6m，分为四块，每块1.5m。由面板、法兰、加强角铁、加强弧形筋板等组成。模板上开有成品字型排列的工作窗，其作用为：①浇筑混凝土；②捣固混凝土；③涂脱模剂； ④清理模板表面。另外在模板顶部安装有与输送泵接口的注浆装置。模板面板的厚度为10mm，两端法兰的厚度为10mm，宽为300mm，在圆弧方向沿纵向布置有∠75Χ75Х6加强角铁和A3δ8的加强立板。顶模下有以工25#、工18#及槽25#槽18#为主的顶部架体做支撑；边模纵长方向的边模通梁由槽钢对焊而成，配以丝杆与门架相连来保持边模的整体刚度；另外，在边模的下边设有对地丝杆，可以有效的防止边模的下边设有对地丝杆，可以有效的防止边模底部跑模现象。 （2）顶部架体总成：顶模架体主要承受浇筑时上部的混凝土及模板的自重。它上乘模板，下部通过支撑千斤顶传力于门架，顶模架体由
三根纵梁和多根横梁及立柱组成。纵梁由钢板焊接而成工字型截面采用16mm板、10mm板和[22槽钢，横梁焊接为箱型，立柱焊接为箱型，立柱采用16mm板和10mm板制造。 （3）平移机构：台车的液压平移结构前后各一套，它支撑着门架的上横梁，平移小车与顶模架体纵梁相联。平移机构水平方向前后各有一个油缸，用来调整模板的衬砌中心与隧道中心一致。 （4）门架总成：门架是整个台车的主要承重构件，它由横梁、立柱及纵梁通过螺栓连接而成，各横梁立柱及纵梁之间通过连接梁及斜拉杆和剪刀架等连接。门架的主要结构件由钢板焊接，横梁和立柱成工字钢的截面，纵梁采用箱型截面焊接而成。立柱和立柱之间加以[18连接，横梁之间采用∠75Χ75Χ6的角钢连接。 （5）主行走机构：台车行走机构由2个主动行走机构及2个从动行走机构组成。行走机构上与门架纵梁相连，电动机的型号为175型，电动机的功率2Х7.5kw，台车的转速为970r/min. （6）丝杠、千斤顶：共分为几种，侧模丝杆、对地丝杆、台架支撑千斤顶、门架支撑千斤顶。 Ⅰ.侧模丝杠：安装在边模通梁和门架之间，用来支撑、调节模板位置，承受灌注混凝土时产生的压力。螺杆直径为Ф65mm。 Ⅱ.对地丝杠：作用是把浇筑混凝土时产生的压力传递到路面上，改善台车的整体受力条件，另外台架脱离时可起到支撑模板的作用。丝杠直径为Ф65mm。 Ⅲ.台车支撑千斤顶：它主要是为改善浇筑混凝土时台架纵梁时的受力条件，保证台车的稳定性和可靠性。螺杆的直径为Ф70mm。 Ⅳ.门架支撑千斤顶：它连接在门架纵梁下面，台车工作时，它定在轨道上，承受台车的重量和混凝土对台车的压力，改善门架纵梁及行
攀长特钢45/50MN快锻机6#室式加热炉技术规格书 4x4米室式燃气热处理炉 1、用途：用以处理以下钢种 1)主要用于45MN快锻机钢锭加热和返炉料加热； 2)钢锭种类：主要用于小批量产品、中小锭（坯）的加热及回炉加热。10吨以下锭型；
2.主要设计条件 2.1、工作制度 为满足主机设备的工作需要，台车式加热炉按照四班三运转连续作业制设计，年工作306天，设计年时基数7200小时。 2.2、能源燃料 采用天然气作为热源，天然气参数如下： 发热值：8424×4.18 kJ/Nm3 接点出气压力：100～200 kPa 2.3、车间运输条件 车间吊车为电动桥式起重机，炉前车间行车的最大起重负荷为80/20t，炉后车间行车的最大起重负荷为20/5t。 2.4自然条件 环境、气象、地质条件 历年极端最高气温： 39.7℃ 历年极端最低气温： -6.8℃ 年平均气温： 16.2℃ 年平均相对湿度： 81% 年平均降水量； 1320 mm 年平均蒸发量： 780.1 mm 冬季平均风速： 0.7 m/s 夏季平均风速： 1 m/s 年平均风速： 0.9 m/s
主导风向： NE 基本风压： 0.4 kN/m2 基本雪压： 0.15 kN/m2地震数据 抗震强度：里氏7级 抗震加速度： 0.15g 2.5公辅设施条件 a电力 b氮气 c天然气 低发热值8424×4.18 kJ/Nm3 d压缩空气 净化要求： 固体含量 <15 mg/m3；
最大微粒含量：5μm； 油含量： <15 ppm； 露点：≤ -20℃； 压力： 0.4～0.6 MPa； 3.主要技术参数 ?最大燃气耗量：89Nm3/h ?最大助燃空气耗量：827.7Nm3/h ?空气系数：1.15 ?单位燃烧生成气量：11.43 Nm3/ Nm3 ?烧嘴前燃气压力：40mbar ?烧嘴前助燃空气压力：40mbar ?天燃气发热值： 8424x4.18kJ/Nm3 ?最高使用温度：1280℃3 ?炉膛尺寸：4000×4500x3000mm（WXLXH） ?最大加热速率要求：120℃/h（可调） ?保温期炉温均匀性：≤±10℃（含工件） ?烧嘴控制方式：4区单控 ?广东施能制造的SIO100KB烧嘴230KW：4套 ?温度控制系统控制精度：≤±1℃ ?炉体外壁温度：≦65℃ ?最大装炉量：20t ?助燃风机功率：4-72 NO3.6A5Y90L-4 (2.2kW电机）
课程设计退火炉温度 控制系统
课程设计设计题目：退火炉温度控制系统 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：
摘要 退火炉是金属热处理中的重要设备，它把压力容器加热到一定温度并维持一段时间，然后让其自然冷却。其目的在于消除压力容器的整体压力。提高压力容器的使用寿命。温度是退火炉的主要被控变量，是保证其产品质量的一个重要因素。退火炉温度控制的稳定性和控制精度直接影响产品的质量。 本文以AT89C51单片机为控制核心，采用模块化的设计方案，包括硬件设计与软件设计两部分。硬件设计包括温度检测模块，按键模块，执行模块，LED显示模块，单片机最小系统。本设计要求采用电热丝加热，通过A/D转换将采集到的温度数据输入单片机中，与系统给定值比较，从而对退火炉的温度进行控制，通过按键输入控制信号，三位LED显示炉温。最后设计出最少拍无纹波控制器，通过MATLAB仿真检验是否有纹波。
目录 第1章绪论 (3) 1.1设计背景与算法 (3) 第2章课程设计的方案 (5) 2.1概述 (5) 2.2系统组成总体结构 (5) 第3章程序设计与程序清单 (7) 3.1单片机最小系统设计 (7) 3.1.1单片机选择 (7) 3.1.2时钟电路设计 (8) 3.1.3复位电路设计 (9) 3.2程序清单与电路图 (11) 3.3温度控制电路 (17) 第4章控制算法 (18) 4.1程序框图 (18) 4.2算法设计 (19) 第5章课程设计总结................................................ - 22 -
2.5×1.2×1m全纤维台车式电阻炉 技 术 方 案 2017年2月
一、用途及工作条件 本型炉系周期作业式电阻炉，是金属制品在自然气氛中进行淬火、退火、正火、回火等热处理及加热、保温及随炉冷却的专用设备，也可作为其它金属材料或制品进行回火等热处理之用。 本型炉并与电炉温度控制柜配合使用，可实现自动或手动控制电炉的工作温度和机械动作。 设备工作条件 室内使用 380V±10%；50HZ，三相交流电源。 环境温度：5～50℃，相对湿度＜80%。 设备所有周围没有导电尘埃、爆炸性气体及严重破坏金属及绝 缘的腐蚀性气体。 没有振动和颠簸。 二、设备主要技术参数 1、额定功率： 160Kw（智能可调） 2、额定电压： 380V 3、相数： 3相 4、额定频率： 50HZ 5、额定温度： 950℃ 6、控温区数： 2区 7、炉膛有效尺寸： 2500×1200×1000mm 8、加热元件接法： Y 9、炉温均匀性：±10℃ 10、炉体表面温升：≤40℃ 11、温控精度：≤±1℃
12、空炉升温时间：≤2.5h 13、加热方式：电阻带0Cr25Al5（北京首钢） 14、控温方式：采用PID控温，可编程控制器自 动控制热处理工艺过程， 15、炉门升降机构：电动垂直升降，斜面滑道压紧 16、保温方式：全纤维 17、保温层厚度： 310mm 19、台车行走方式方式：电机+减速机驱动 20、最大装载量： 5T 三、设备结构简介 本台车式电阻炉主要由炉壳、炉衬、炉门及升降机构、加热元件、台车及台车牵引机构和智能电气控制系统组成；在整体设备设计中，充分考虑了炉门与台车、台车与炉体密封及指令加热之间的安全连锁装置。即当炉门未开启上升至设定位置时，台车无法进出；当台车未进入设定位置时，炉门升降指令无效。安全连锁装置，环环相扣，指令紧密，保证了整体设备的安全可靠运行。 （一）、炉壳： 1.1炉体框架采用优质国标型钢焊接，结构牢固可靠，且所有焊缝均匀平滑，无气孔、夹杂、未熔合等缺陷,整体强度好，不易变形，外表平整光洁。 1.2炉体外壳采用Q235国标钢板对框架其进行焊接加固。为保证炉子整体的保温性能，防止热量的散失，在炉体与台车之间设置迷宫式密封装置，而台车与炉后墙密封采用柔性密封装置。为保证炉子使用的安全性，在炉壳的侧面安装有保护接线棒及热电偶的金属保护罩。
辽宁福鞍重工股份有限公司新跨车间燃气台车式6.5m x 2.8m x 1.7m 热处理窑 使用说明书 中国联合工程公司 2012年10 月
目录 1概述.................................................................. 1…2主要技术参数......................................................... 2.. 3热处理炉主要部件说明................................................. 3. 3.1 炉体.............................................................. 3.. 3.2 炉车.............................................................. 3.. 3.3 炉门.............................................................. 3.. 3.4 燃烧系统........................................................ 3.. 3.5管路系统 .......................................................... 4.. 3.5.1空气管路.................................................................. 4.. 3.5.2煤气管路.................................................................. 4.. 3.5.3压缩空气管路............................................................. 4. 3.6排烟系统 ........................................................ .5.. 3.7电气控制系统 ..................................................... 5.. 4操作规程............................................................... 6.. 4.1开炉准备 .......................................................... 6.. 4.2 点火.............................................................. 6.. 4.3热处理过程控制 .................................................... 7. 4.4停炉出炉 ......................................................... .7.. 5安全须知............................................................... 8.. 6特别说明 (10) 7主要电控单元说明 (11) 7.1炉门炉车控制柜操作说明 (11) 7.2计算机监控系统操作说明 (11) 7.2.1烧嘴控制................................................................. .2 7.2.2工艺曲线设置............................................................. .12 7.2.3压力控制与阀门操作 (14)
台车式加热炉和热处理炉的比较研究 【摘要】具有室状炉膛，活动炉底的加热炉叫做台车式加热炉，应用于小型工件和大吨位工件的锻压加热等处理；而台车式热处理炉是对金属工件进行各种金属热处理的工业炉。目前，随着我国科技的不断发展和进步，台车式加热炉和热处理炉的工艺日趋复杂，形式也是多种多样。本文对台车式加热炉和热处理炉的加热工艺、操作过程、传热机理等进行综合的比较分析及研究，并提出了一些相关的建议。 【关键词】台车式加热炉；台车式热处理炉；加热工艺；操作过程；传热机理 0 引言 台车式炉是冶金行业机修车间、锻造行业、水压机车间的主要设备，台车式炉按照热工有分加热炉和热处理炉。近年来，由于我国引入了多项新材料和新技术，使台车式热处理炉的设备有了很大的提高，但是台车式加热炉的设备改造就比较落后，工艺温度非常高，操作起来也比较复杂。这就出现了一种现象，人们为了提高台车式加热炉的装备水平，就把热处理炉的技术搬到加热炉的身上使用，因此造成了高温阶段时升温速度慢、工件被烧坏、烟道二次燃烧导致热器短期损坏、氧化烧损坏较大等一系列的严重后果。 1 台车式加热炉和热处理炉的技术分析比较 1.1 台车式加热炉 加热炉分两种情形，第一种、大吨位的钢锭，进行完加热保温后，高温时拉出台车，先吊一个锻压，其余随着台车回炉继续进行加热保温，这样反复工作直到完成一批钢锭的锻压后停炉，这可能需要加热炉连续的工作几天，甚至两个月。第二种是比较小型的钢锭，与第一种工艺相同，循环锻压直至完成所有钢锭的锻压后停炉，这种炉子运行时间就相对较短，可能是十几个小时到二十几个小时。所以加热炉在操作方式是连续炉的特点，只有炉体受热方式和燃烧器控制方式上有间歇式炉的一些特点。加热炉的温度极高，炉况也是极为恶劣的，装出料上也是热态吊装，不规则的形状、恶劣的环境，台车的受力不均匀等情况，要求加热炉的台车要有更大的强度。 1.2 台车式热处理炉 热处理炉的工艺包括工件的正火、退火或者回火，工件一般在环境的温度之下进入炉内，按工艺曲线重新开始加热，完成工件的加热和保温后就可以停炉，双台车的情况炉体也会停止供热，只是利用余热。所以热处理炉也称间歇式炉。装出料的方式上，热处理炉一般是冷态装出料，而且工件较规则，也是整齐的摆放在台车上，所以受力均匀。
尾水主洞钢模台车设计安装施工方案 1工程概况 尾水主洞由三条尾水支洞从主机组引出，尾0+000.00为1#尾岔分界点，主洞总长度为1082.316m，尾0+099.06为起坡点，纵向坡度为5%，起点洞轴高程为178.898，终点洞轴高程为227.5。尾水主洞立面布置为缓坡洞，断面为圆形，衬砌后洞径为9.0m，全段采用钢筋混凝土衬砌，混凝土标号为C30F6W50，衬砌厚度0.8m～1.2m。 根据2016年进度调整计划，为加快确保施工进度，主洞增设2台2/3边顶拱钢模台车对隧洞进行衬砌混凝土浇筑，施工桩号为尾0+005～尾0+963。 2编制依据 （1）厂家设计图纸《10.2M液压钢模台车结构设计图》 （2）国标GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 3 钢模台车设计说明 钢模台车为全液压，自行式结构，行走电机7.5Kw四级电机四台台，液压站功率为5.5Kw。钢模台车模板长度10.2米，门架5榀，面板厚度10mm。门架内可供施工设备通行，设计已充分考虑隧道纵坡5%的情况，通过四轮驱动来满足。 钢模台车具有对中、抗浮的功能，顶升油缸下置，整体强度、刚度较油缸上置优越。台车增设“八”字千斤，防止模板与门架纵向位移，并配备2.2kw的振捣器8台，每侧各4台。为方便剩余部分的平移滑模施工，建议将剩余部分角度调整为90度，上浮力减小，也容易浇筑满。在转弯段时，台车拆分为4.5米，两端加上楔形模板，模板就可以通过转弯段。 4钢模台车受力验算 钢模台车的整个荷载（混凝土、台车自重、混凝土侧压力、混凝土震动捣荷载及混凝土入仓冲击荷载等）是以整个成型断面钢模板竖向、水平方向上各支承油缸及千斤传向于支承门架。钢模板本身承受浇注混凝土时的面荷载；门架承受台车行走及工作时的竖向及水平荷载（见台车总图），各荷载分项系数，除新浇混凝土自重及模板自重取1.2外，其余施工荷载分项系数取1.4。 台车结构受力分析应考虑工作及非工作两种情况下的荷载，由于门架是主要的承重物体，必须保证有足够的强度、刚度及稳定性。因此，强度校核时应以工作时的最大荷载为设计计算依据；非工作时，台车只有自重，结构受力较小，此种情况作为台车的行
燃气式热处理炉、天然气炉、燃气炉 品牌恒炉型号多种别名燃料炉适用范围金属件淬火、正 火、退火等热处理炉膛最高温度 1300（℃）工作温度按工艺（℃） 装载量参照用户（kg） 本系列炉是国家标准节能型周期式作业炉，节能结构。台车采用防撞击密封，炉门采用自动弹簧式压紧机构，自动密封台车和炉门，一体化连轨，不需基础安装，放在水平地面即可使用。主要用于高铬、高锰钢铸件、球墨铸铁、轧辊、钢球、45钢、不锈钢以及各种机械零件等淬火、正火、退火等热处理。 简介： 1、设备以各式燃烧气体为介质，通过各式烧咀燃烧加热，最高温度1300℃。 2、炉体骨架由各种大中型型钢现场组合焊接而成，外壳封板为钢板，高铝全纤维耐火纤维棉模块为炉衬，密封、节能效果好。 3、台车骨架由各种大型工字钢、槽钢、角钢及厚钢板等组合焊接而成。 4、台车传动采用全部车轮均为驱动轮，驱动可靠，传动系统采用“三合一”电机—减速机，安装方式为轴装式，结构紧凑、装配牢固、进出灵活、操作简单、维修方便。 5、台车耐火砌体采用高铝定型砖结构，与炉体密封效果好，耐压强度高。台车面搁置垫铁供堆放工件用。台车帮板全部采用铸件，保证车体经久耐用。炉车与炉衬的密封采用耐火纤维密封块电动推杆自动压紧结构。侧密封的开、闭与炉车进出连锁。 6、炉门采用高铝全纤维耐火甩丝毯与型钢组合框架结构，电动葫芦升降，炉门密封机构采用长短杠杆弹簧式自动压紧凸轮机构和软边密封装置。保证上下无摩擦、轻松自如、安全可靠。 7、烟囱安装蝶阀与执行器等，可调节降温速度，控制炉压。 8、加热器采用高速烧咀，均布两侧。连续比例调节燃烧。执行器调节风量的大小，通过比例阀来调节燃气量的大小，达到空燃比例燃烧，燃气和风量设有下限限幅，每个烧咀的燃气管上设有控制电磁阀，每个烧咀配有独立完整的燃烧控制器，具有自动点火，火焰检测，灭火报警自动断气。这样充分保证燃烧温控系统的稳定性、安全性。 9、烧咀的特点 高速烧咀可使燃料与助燃空气在燃烧室内基本实现完全燃烧，燃烧后的高温气体以100m-150m/s的速度喷出，从而达到强化对流传热，促进炉内气流循环，保温时炉温均匀度≤±10℃。 该烧咀 a、燃烧室体积小 b、燃烧气体出口速度高
一、设计任务书 题目：设计一台中温箱式热处理电阻炉； 生产能力：160 kg/h ； 生产要求：无定型产品，小批量多品种，周期式成批装料，长时间连续生产； 要求：完整的设计计算书一份和炉子总图一张。 二、炉型的选择 根据生产特点，拟选用中温箱式热处理电阻炉，最高使用温度650℃，不通保护气氛。 三、确定炉体结构及尺寸 1.炉底面积的确定 因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用加热能力指标法。已知生产率p 为160 kg/h ，按照教材表5-1选择箱式炉用于退火和回火时的单位面积生产率p 0为 100 kg/(m 2﹒h )，故可求得炉底有效面积： F 1=P P 0=160100 =1.6m 2 由于有效面积与炉底总面积存在关系式F 1F ?=0.60~0.85，取系数上限，得炉底实际面积： F = F 10.85=1.6 0.85 =1.88m 2 2.炉底长度和宽度的确定 由于热处理箱式电阻炉设计时应考虑出料方便，取L B ?=2，因此，可求得： L =√F 0.5?=√1.880.5?=1.94m B =L 2?=1.942?=0.97 m 根据标准砖尺寸，为便于砌砖，取L =1.970 m ，B =0.978 m ，如总图所示。 3.炉膛高度的确定 按照统计资料，炉膛高度H 与宽度B 之比H B ?通常在0.5~0.9之间，根据炉子工作条件，取H B ?=0.654m 。 因此，确定炉膛尺寸如下： 长 L =(230+2)×8+(230×1 2+2)=1970 m 宽 B =(120+2)×4+(65+2)×2+(40+2)×3+(113+2)×2=978mm 高 H =(65+2)×9+37=640 mm 为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间，确定工作室有效尺寸为： L 效=1700 mm B 效=700 mm H 效=500 mm 4.炉衬材料及厚度的确定 由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，即113mm QN ?0.8轻质粘土砖，+80 mm 密度为250 kg m 3?的普通硅酸铝纤维毡，+113mm B 级硅藻土砖。 炉顶采用113 mmQN ?1.0轻质粘土砖，+80 mm 密度为250 kg m 3?的普通硅酸铝纤维毡，+115 mm 膨胀珍珠岩 。 炉底采用三层QN ?1.0轻质粘土砖(67×3)mm ，+50 mm 密度为250 kg m 3?的普通硅酸铝
台车炉产品学习
轨。用户自备安装用所有连接导线、埋地下水管等，供方派人指导安装接线及调试。 节能型全纤维台车炉，本系列电炉外壳有钢板和型钢焊接而成，炉体底部与台车轻轨连为一体，用户只须放于平整的水泥地面即可使用。 台车炉炉衬采用全纤维结构，相对砖式炉膛节能60%左右，采用优质长纤维刺毯为原料，使用专用设备根据炉体制成各种规格。 加热元件采用高温电阻合金丝绕制成带状和螺旋状，分别吊挂在炉侧、炉门、后墙及安放台车搁丝砖上，并用高铝瓷钉固定，安全简洁。 台车上安装有耐压抗高温的铸钢炉底板，以承载工件之用，因此炉底板与炉体接触处采用插入式接触。为保证正常使用，需要经常用压缩空气将电阻丝槽内的氧化皮屑吹扫干净，注意防止氧化皮卡在炉丝内引起短路。 炉门装置主要由炉门架、炉门提升横梁、减速器、链轮、传动轴和轴承等部分组成，炉门升降通过减速器上正反传动来带动炉门的升降。炉门压紧装置采用国内先进的弹簧式压紧结构，当炉子需要提升时，炉门的自重通过杠杆将炉门自动松开，并水平移出一段距离后上升，当炉门下降到位，炉门放下到台车上的滑轮上面需压紧时，由弹簧的弹力再通过杠杆将炉门水平移进到压紧密封状态，此种结构的压紧装置使炉门上的纤维平面与炉口棉之间无摩擦产生，具有安全性能好、使用使命长的特点。 台车框架采用型钢焊接成形，其钢性保证在满负荷下不变形。内用耐火砖砌筑，易碰撞部位和承重部位用重质砖砌筑，增强炉衬结构强度，台车的行走采用自行式结构，由减速机传动链轮带动走轮在轨道上行走。台车密封采用自动迷宫式结构和软接触双密封，台车进入炉内通过凸轮及滚轮斜面作用，自动升起后进行密封。台车开出，连锁控制，即稍打开炉门后，自动切断加热元件，同时恢复加热元件电源。 为了缩短冷却工艺时间，炉顶可设有加快冷却用排气装置，冷却到一定温度打开、关闭打开操作由操作人员在炉子一侧通过手动机构或自动控制来完成。并可选配台车倾斜卸料机构。电控部分主要包括温控、操作两部分。温控采用国产数显表交流接触器实行普通位式控制，另配记录仪记录完整工艺曲线，并可超温报警；操作采用按扭加灯光显示，实现对台车进出、加热元件通断及炉门升降等动作的控制，并设有连锁装置，当炉门升高工或关闭至一定位置时台车可进行动作，安全可靠。 三、工作机理 台车炉是属于周期式作业炉，炉膛不分区域。台车炉的结构：炉底为一可移动的台车。加热前，台车在炉外装料，加热件放在专用的垫铁上，然后由牵引机构将台车拉入炉内进行加热，加热之后再由牵引机构将台车拉出炉外卸料，之后或用吊车将加热的工件吊到锻压设备上进行加工。
摘要 台车式炉属于间断式变温炉，炉膛不分区段，炉温按规定的加热程序随时间变化。作为工业炉中颇具特色和代表性的一大类炉型，台车式炉已经被广泛应用于冶金及机械制造加工等行业。台车式炉的结构特点是：炉底为一可移动台车，加热前台车在炉外装料，加热件需放置在专用垫铁上，垫铁高度一般为200~400mm。加热时，由牵引机构将台车拉入炉内；加热后，由牵引机构将台车拉出炉外卸料。合理设计台车式热处理炉，对改善热处理炉的热效率，提高产品的质量具有重要意义。 本设计对象为20t台车式正火炉。主要由炉底，钢结构，烧嘴，炉衬，换热器，空、煤气管道，炉门，台车，台车轨道及烟囱等部分组成，用于45钢的正火处理。设计计算依据《工业炉设计手册》及《火焰炉设计计算参考资料》等参考书。主要包括：1.方案选择，2.燃料燃烧计算，3.炉内热交换计算，4.加热期炉子热平衡计算，5.保温期炉子热平衡计算，6.管路及排烟系统阻力损失计算，7.炉子重要部件选择等十几个部分。 应用3D画图软件Pro/ENGINEER建立炉子三维实体模型以及运用制图软件CAD进行炉体及各部件的工程图绘制。三维立体图能直观的反映炉子本身的构造，便于修改，利于设计讨论，在工程设计中正得到广泛的应用。该热处理炉设计特点是采用全纤维炉衬，纤维柔性密封，比普通的砖砌台车式热处理炉的热效率大大提高，达20%以上。在此基础上，利用脉冲燃烧控制技术及新型空气换热器，大量节省了能源，节约燃料，提高了工件热处理质量。 关键词：台车式正火炉，全纤维热处理炉，脉冲燃烧控制技术，换热器
Abstract Bogie hearth furnace is intermittent temperature furnace, regardless of section, the furnace temperature change over time according to the provisions of the heating process. As a distinctive and representative of a large class of furnace industrial furnace, bogie hearth furnace has been widely used in metallurgy and mechanical manufacturing and processing industries. Bogie hearth furnace structure is characterized by: the bottom of a mobile trolley, heated front car loading in the furnace, heating be placed on a dedicated horn, horn height of generally 200 ~~ 400mm. When heated by the traction trolley pulled into the furnace; heated by the traction car pull out of the furnace discharge. Rational design of the trolley heat treatment furnace, and of great significance to improve the thermal efficiency of the heat treatment furnace to improve the quality of the product. A 20t bogie hearth annealing furnace for annealing round steel made by 45 was designed in this paper. It is composed of furnace hearth, steel construction, burner,furnace liner, heat exchanger, air and coal gas pipes, furnace door,bogie, track of bogie and chimney. The calculation of designing mainly according 《Handbook of furnace designing》and 《Reference data book of flame furnace calculation of design》.It includes: 1.the selection of project, 2.the calculation of fuel combustion, 3.the calculation of heat-exchanging in furnace, 4.hear balance of the furnace as heating, 5.heat balance of the furnace during the process of thermal retardation, 6.the calculation of loss in piping and flue system, 7.the election of important components, and so on. Using AutoCAD to draw the furnace and its accessories, and drawing 3-dimension construction of furnace by Pro/ENGINEER software.The 3D model now is widely used in engineering design because it can describes the construction of the furnace directly, and easy for revising.The heat treatment furnace design features all-fiber lining, fiber flexible seal, greatly improve the thermal efficiency than the ordinary brick trolley heat treatment furnace, and more than 30%. On this basis, the use of pulse combustion control technology and neW air heat exchanger, and save a lot of energy, save fuel, improve the quality of the Workpiece heat treatment. Key Words: bogie hearth annealing furnace, all-fiber heat treatment furnace, pulse combustion control technology, heat exchanger
清水江三板溪水电站 尾水管台车式启闭机安装与调试施工组织措施 批准： 审核： 校核： 编写： 水电八局机电制安分局沅水项目部 二O O五年四月十日
目录 1 施工概述 1 1．1 工程内容： (1) 1.2 2×300kN台车式启闭机参数： (1) 1.3 安装场地规划 (1) 2 施工组织及资源配置 2 2.1 施工组织机构： (2) 2.2 台车式启闭机安装工期 (3) 2.3 安装前的准备工作 (3) 3 启闭机设备运输及吊装 5 3.1 台车式启闭机设备吊装方案确定 (5) 3.2 台车式启闭机主要大件吊装 (5) 3.3 安全保证措施 (5) 4 2×300kN台车式启闭机安装方案 7 4.1 安装工艺流程简介 (7) 4.2 安装主要技术要求 (8) 4.3 自动抓梁安装及调试 (9) 4.4 台车式启闭机电气安装 (10) 4.5 质量控制点 (11) 5 台车式启闭机调试与试运行方案 12 5.1 准备工作： (13) 5.2 调试及负荷试验程序 (14) 5.3 开环调试 (15) 5.4 空载试验 (17) 5.5 静载试验 (18) 5.6 动负荷试验 (19) 6 台车式启闭机现场验收 (19)
1施工概述 1.1工程内容： 本2×300kN台车式启闭机共1台，主要由起升机构、台车架、运行机构、液 压自动抓梁、信号电缆卷筒、行走限位装置、供电装置和电气装置等组成。 1.22×300KN台车式启闭机主要技术参数： 1)本体尺寸 启闭机轨距：3m 大车轨道：P50 整机自重：33.183T 2)起升机构 启闭载荷：2×300kN 总扬程：52m 起升速度：2.01m/min 起升机构工作级别：M3 最大起升轮压：210kN 3)行走机构 19.8m/min 运行速度：1.98 ~ 轨距：3.0m 机构工作级别：M3 最大行走轮压：245kN 1.3安装场地规划 台车式启闭机安装施工时，安装工位为主变间、1#机尾水管段和门库段。同时 主变室下游墙砼已浇注到▼352.50m。详见图
台车式电阻炉安全技术操作规程 1．一般规定 1.1、操作人员必须了解电炉及辅助设备基础的构造和工作特性，同时还须知道电、气管路的分布情况,掌握电气控制装置的操作程序，经过培训并考试合格后，方能上岗。 1.2、上班前不准喝酒，工作时精力集中，不做与工作无关的事情。 2．操作前的准备 2.1、台车进出前检查道轨和炉门口是否有人，否则不允许开车；巡视周围是否有液拉罐或易燃易爆物品等。 2.2、台车进炉前须检查炉衬是否有倾斜，裂纹等，并检查加热元件的使用情况，检查限位开关是否处于正常工作位置。 2.3、使用前需检查接地装置的接触是否完好，炉门的启闭是否灵活，台车的行走是否平稳 2.4、开炉前检查各仪表是否正常。 3．操作 3.1、台车即将完全进入炉体时，操作人员应慢慢推车、如采用电动时，操作人应点动操作按钮，防止台车撞击炉体。 3.2、装卸工件时应轻拿轻放，防止碰坏台车，装炉的工件严禁超出台车工作面。 3.3、挥发性或爆炸性气体的工件，严禁进入炉内加热。 3.4、炉在进行装卸工件时，限位开关会自动切断加热元件电源，
应采取有效措施，防止影响热处理质量。 3.5、电炉不得超温或超载运行。 3.6、台车炉配有热风循环机，台车炉需先打开风机后，方可升温加热工作。停炉后，炉内温度必须降到300℃以下，方可停止风机运转，否则风机会烧坏变形。 3.7、设定温度时，按△或▼选定温度后按END键确定。原图记录仪的设定温度要超过智能仪表设定的温度15℃。，方可保证智能表正常运行。 3.8、关闭炉门后开始按升温按钮，升温保温由专人负责，防止出现故障仍继续升温对炉体造成损坏。 3.9、升温过程中若仪器出现故障或异常需关闭电柜拉闸断电，检查情况修复后，方可继续升温加温。 3.10、加热元件在使用后不得随意碰撞，扭折，防止断裂。 3.11、发现炉体有轻微损坏时，须用耐火纤维修补，并重新烘炉。 3.12、定期在回转部位润滑油（脂）。 4．收尾工作 十一、定期清扫台车上的氧化皮。
安徽天峘重工机械制造有限公司燃气台车式热处理炉 操 作 使 用 说 明 书
目录一．主要参数 二．操作规程 三．停炉 四．安全须知 五． DCS型集散控制系统使用说明书
一、主要参数 1．燃气压力定值··········· 6KPa 2．燃气压力欠压报警值········ 2KPa 3．空气压力定值··········· 4.5KPa 4．空气压力欠压报警值········ 2KPa 5. 压缩空气压力···········≥0.4MPa 6．压缩空气欠压报警值········ 0.2Mpa 7. 炉压控制值············ 0Pa 8．炉压异常报警值··········≥±60Pa 9. 预热空气超温报警值········ 300℃ 10.烟气出口超温报警值········ 600℃
二、操作规程 （一）开炉准备 1．排除轨道及炉车运行方向的杂物。 2．垫铁放置应顺着火焰喷出方向，并错开烧嘴口 3．工件装载要求稳妥并均匀放置。 4．合上配电柜总开关、各分路开关、炉门、炉车控制柜总开关。 5．在炉门、炉车操作箱上操作，将炉门上升定位，再操作炉车出炉 定位装料炉车进炉定位 （二）点火程序 1．开启炉门至最高位置。 2．在上位机上将烟阀打到“手动”档，并将烟阀阀位打到～60％。 3．在上位机上将风阀打到“手动”档，风阀阀位调至5％～20％,启动风机。检查风压是否正常(4～6KPa)，然后将风压控制打到“自动”档。 4．检查AC220V电源是否正常;检查煤气管道进口压力是否正常、检查压缩空气气压力是否满足要求；检查炉压显示值是否在“0Pa位”。 5．开煤气总管手动闸阀，再开煤气紧急关闭阀，然后开各个放散阀，直至管道煤气检验合格后关闭放散阀。 6．将现场各HSK-B型烧嘴控制器打到“远程”档，本地大火处于关位置。 7．点火操作有两种方式： ①现场：将烧嘴控制器打到“本地”档，烧嘴控制器上自动实现点火。 待烧嘴点着后，火焰指示灯亮时，根据需要，可手动本地开大关大火。 打到“远程”档之前，本地大火必需处于关位置。 ②计算机：在计算机显示屏的画面上，设有烧嘴点火按钮，可用鼠标实现自动、 手动大小火输出。 注：烧嘴点火应逐个进行，当烧嘴点着后，才可以点下一只烧嘴，每点一只烧嘴须间隔5秒以上。如果某个烧嘴出现熄火报警，则应重新点火，若某烧嘴反复点火三次后仍失败，则需现场检查并处理。在点火过程中，炉前现场必须有人观察。