1.炉温
台车式加热炉炉温,一般比钢材加热温度高20~50℃,应根据所选用燃料计算其理论燃烧温度并验算能否达到规定的炉温要求,计算方法见式(12-1)。
台车式热处理炉炉温接近于钢材热处理温度。
2.炉膛尺寸计算
台车式炉的炉底宽度为台车宽度,炉底长度为炉膛长度。炉底面积及炉膛高度计算见本章室式炉计算部分。
3.烧嘴数量及布置
根据计算得的炉子最大燃料消耗量确定烧嘴数量。对于加热炉,烧嘴总能量应为最大燃料消耗量的1.2~1.3倍;对于热处理炉,应为最大燃料消耗量的1.1~1.2倍。
炉膛宽度小于1.5m的台车式炉,允许仅在一侧炉墙上布置烧嘴;炉底面积小于或等于10m2台车式加热炉及炉底面积小于或等于20m2台车式热处理炉,原则上只在单侧或双侧炉墙的下部布置一排烧嘴;炉底面积大于10m2台车式加热炉及炉底面积大于20m2台车式热处理炉,除在双侧炉墙上布置下排烧嘴外,多在炉口及炉后各布置一对上排烧嘴,以提高前后区温度(一般炉口及炉后区温度低于炉膛中部)。炉膛高度大于4~5m时,方酌情布置上排烧嘴。上下排烧嘴的供热分配量见表12-10。
表12-10 台车式炉上、下排烧嘴供热分配量
为了避免工件过烧,上排烧嘴一般上倾15°,下排烧嘴下倾5°~10°,或水平方向布置。
实践表明,台车式炉在不使用上排烧嘴的情况下,炉内温度还多是上高下低,所以台车式热处理炉的上排烧嘴经常是备而不用,值得设计者考虑。图12-9所示耐火纤维炉衬台车式热处理炉,炉膛高度为8.5m,仅设一排下排烧嘴(高速烧嘴)也得到很好的炉温均匀度。
台车式炉前后区域炉温往往偏低,设计时应在前后区域的第一个柱距间首先布置一组烧嘴,而后布置排烟口,前后区域的第一个下排烧嘴的能量最好加大25%~30%。两侧炉墙相对布置的烧嘴,一般要相互错开,炉膛宽度大于3~4m时则不必错开;同侧炉墙的上下排烧嘴也宜错开。烧嘴的布置间距,对于加热炉不宜大于1508mm,不小于928mm;热处理炉的烧嘴间距取较小数值。高速烧嘴的间距可比上述数值大0.5~2倍,两侧相互错开。
台车式热处理炉由于工艺制度经常改变,不同的加热工艺,甚至同一操作周期内,燃料消耗量有较大的变化。为此,在设计热处理炉时,要选用调节比较大的烧嘴,如果所选用的烧嘴其调节性能不能满足加热要求时,应按能量小而数量多的原则选用,以备必要时,用间隔关闭部分烧嘴的办法来适应燃料消耗量的调节。
台车式炉一般均应带有点火孔(或点火设备),但高温炉的上排烧嘴不必带有点火孔。
4.有关计算参数(www.xing528.com)
1)炉子装载量。炉子单位装载量q采用下列数据:
对于台车式加热炉,q=3~6t/m2炉底。
对于台车式热处理炉(汽包热处理炉除外),q=2~4t/m2炉底;
小炉子取低限;大炉子取高限。
炉子装载量G为
G=Aq (12-7)
式中 A——炉底面积(m2)。
根据炉子装载量进行台车的钢结构计算。
特大件加热用或热处理用的台车式炉的台车,设计时必须考虑到集中载荷传递至钢结构和车轮(或滚子)的载荷,并且要根据载荷的频繁与否来合理选用许用应力。高载荷次数很少时可选用较高的许用应力。
2)装炉炉温。台车式加热炉的装炉炉温(工件进炉时炉温)一般按850℃考虑,以此作为计算钢材加热时间的依据。
台车式热处理炉的装炉炉温一般按冷炉考虑。
3)离炉烟气温度(同室式炉)。
4)下排烟炉子烟道闸门前烟气温度。台车式加热炉(炉温1250℃):900~950℃;台车式热处理炉(炉温900℃):600~650℃。
5)离炉烟气量[按式(12-4)计算]。
6)热电偶的布置。炉底长度2~5m时,沿炉子拱顶长度方向装两个热电偶;炉底长度大于6m时,至少安装三个热电偶;炉膛高度大于2.5m时,根据需要可在侧墙上安装一定数量的热电偶。
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