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天然气烧嘴配套热处理炉设计实例

发布日期：2021-08-25 来源：郑州大科环保设备有限公司 作者：郑州大科

热处理炉是钢铁行业常用的基本设备，此炉型是负责完成金属物料的加热、保温和冷却过程。主要工艺有正火、退火、淬火、回火等，此文是以大科设计的直通式热处理加热炉，用作正火工艺时以天然气烧嘴加热为例。

一、天然气加热炉设计已知条件

1、热处理炉用于规则形状物件的正火处理

2、原料尺寸：L=1200，d=700

3、处理温度：900℃

4、处理能力：5T/h

5、燃料类型：天然气，热值8500kcal/Nm?

二、炉型选择和烧嘴类型

此正火热处理炉生产效率较高，钢件形状相对比较规则，产量稳定，且又无其他特殊加热要求，故选择直接加热直通室式加热炉。

车间目前有架设天然气管道，气压为2kg，结合烧嘴各项特点，本炉燃烧装置选择旋流式高速烧嘴DK型。

三、预热装置及烟囱

1、根据以往大科经验，此次选择金属换热器作为炉子的预热设备，考虑到预热温度不必太高，换热器容易制、容易安装、降低成本等特点，选用多行程管式换热器。初步确定预热温度为300℃。

风机选择9-19A型高压风机。

 

2、排烟采用下排方式，烟道直接由炉尾想烟囱引出，烟囱采用自然排烟方式。

四、炉体尺寸计算

根据经验法确定室式加热炉炉底强度为h=400kg/（㎡.h）大致炉底面积为5000/400=12.5㎡。结合工件尺寸确定长度为9m，宽度为1.8m。（此计算方式在大科技术支持部分有详细介绍）。

五、加热制度的

1、炉子实际温度为1270℃（查表可得天然气理论燃烧温度，本次采用DK烧嘴结合炉型，炉温系数选择0.7。关于理论燃烧温度在技术支带有表格可供参考）

2、钢的装炉温度为20℃，加热终止温度为900℃。

3.刚在炉内为单向单面加热，温差上下保持10℃。

六、热平衡计算

炉子燃料消耗是通过炉子热平衡计算确定。本炉型的热平衡通常以单位时间进行，更收支平衡。

热收入主要有：燃料燃烧化学热、空气预热带入物理热

热支出主要有：加热钢坯有效热、墙体砌砖损失、炉门辐射热损失、炉门溢流热损失、烟气热损失、化学不完全燃烧热损失、其他热损失。

综合计算本次选用天然气烧嘴数量为8支，型号为DK40GH型。

 


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