钢卷修正系数及罩式炉供热能力影响因素

1.结构尺寸的确定

罩式炉各主要部件的尺寸需根据装料尺寸确定。以钢卷为例，确定外罩、内罩和快速冷却罩高度的原则是：所有已知宽度和直径的钢卷按不同组合方式堆垛时，能够充分利用罩的空间。直径相同的钢卷，上部钢卷的宽度可稍小些，或按自下而上宽度递减的原则堆垛；直径不同的钢卷按自下而上外径递减的原则堆垛。工件装入料箱或料架后的堆垛原则与上述方式大体相同。圆形罩式炉内罩直径比炉料直径加大0.25～0.50m，双层内罩则再加0.12～0.20m，料垛顶面与内罩顶部之间应留0.2m以上间隙；外罩内径比内罩直径加大0.50～1.10m，外罩顶部内衬与内罩顶部之间留0.20～0.45m的间隙，炉衬厚度取0.25～0.30m，底部炉衬的开口内径比内罩外径加大0.12～0.45m；快速冷却罩直径比内罩直径加大0.20～0.30m。

矩形煤气罩式炉有内罩时，外罩内衬与内罩间的净空尺寸是：水平方向距料垛边缘为0.53～0.60m，高度方向加高0.35m左右，料垛间空60mm左右间隙，料垛与内罩间留75mm左右间隙。罩式电阻炉有内罩时，外罩内衬与内罩间的净空尺寸是：水平方向距料垛边缘为0.30～0.40m，料垛底面标高取0.70～1m，料垛顶面与外罩顶面相距1.4～1.6m左右。

2.生产能力计算

罩式炉的生产周期除保温和冷却时间外，还应包括装出料、扣上外罩和内罩、冷态下用可控气氛吹扫内罩空间或真空吹扫、揭外罩时间等辅助作业时间。

罩式炉的生产能力为

G_l=G/₃ （12-41）

式中 G——罩式炉的装载量（t）；

G_z、G_t、G_l——处理某种炉料时炉罩、炉台及冷却罩的生产能力（t/h）；

₁——整个生产周期中占用外罩的时间，包括加热、保温、带外罩冷却及辅助作业时间（h）；

₂——揭外罩后继续占用炉台的时间，包括冷却、装卸料等辅助时间（h）；

₃——快速冷却罩占用的时间（h），一般₃<₂。

计算装载量时，钢卷的密实系数（钢体积与钢卷体积之比）取0.90～0.98，薄板垛的密实系数取0.80～0.95，型钢和锻件的密实系数取0.25～0.50，直径为10～12mm的钢球的密实系数取0.55，直径为12～25mm的螺钉螺母的密实系数取0.21～0.25。

图12-93和图12-94所示钢卷的加热和冷却时间是在不带分流冷却系统但有炉台循环风扇的罩式炉上得出的，钢卷内径为0.5m。钢卷内径为0.75m和1.50m时，所得时间需除以下列修正系数：

钢卷外径/m　1.2 1.4 1.6 2.1

钢卷内径0.75m 1.50 1.16 1.04 1.02

钢卷内径1.50m 1.60 1.25 1.11 1.08(www.xing528.com)

3.供热能力和热耗

影响罩式炉供热能力和热耗的因素主要是炉子结构、装载量及热处理要求，一般按类似炉子的实际情况套用指标，数据不足时则进行热平衡计算加以确定。一般情况下，炉子较小、装载量较少或料温较高时，热耗指标就高，表12-23是几种罩式炉的外罩供热能力和热耗数据。

表12-23 罩式炉的外罩供热能力和热耗

图12-93 厚0.22～0.50mm带钢钢卷的加热和冷却时间

a）加热 b）自然冷却 c）吹风冷却 d）喷水冷却

钢卷高度1.25m 钢卷高度1.50m

注：密实系数0.95～0.97，径向热导率λ=2.3～3.5W/（m·℃），材质为汽车板、白铁皮、结构钢。

钢卷高度0.75m　———钢卷高度1.00m

图12-94 厚0.80～2.50mm带钢钢卷的加热和冷却时间

a）加热 b）自然冷却 c）吹风冷却 d）喷水冷却

钢卷高度0.75m　钢卷高度1.00m 钢卷高度1.25m 钢卷高度1.50m

注：密实系数0.97～0.98，径向热导率λ=5.8～8.1W/（m·℃），材质为汽车板、白铁皮、结构钢。

消除应力用轻型罩式电阻炉的单位耗电量数据是：每周期7h，升温到规定温度后保温2h，炉温650℃，则每周期炉衬耗电12.4kW·h/m，工件耗电108kW·h/t；炉温850℃时，相应为16.7kW·h/m和172kW·h/t。