茄子视频看片app

Instrument Design



冶金爐

分享到:


 冶金(jin)(jin)生產過(guo)程(cheng)中對各種物料(liao)(liao)或工件進行熱工處(chu)理的工業爐(lu)(lu)。熱工處(chu)理是以物料(liao)(liao)或工件的升溫為(wei)重要特征的處(chu)理過(guo)程(cheng),例(li)如焙燒、熔煉、加(jia)熱、熱處(chu)理、干燥等。鋼鐵冶金(jin)(jin)和有色冶金(jin)(jin)的大部分生產環(huan)節(jie)都離不開爐(lu)(lu)子。歷史上,許多生產環(huan)節(jie)的革(ge)新,產品(pin)的產量和質量的提高,都同舊冶金(jin)(jin)爐(lu)(lu)的改革(ge)和新冶金(jin)(jin)爐(lu)(lu)的應用緊

密相關(guan)。平爐(lu)的(de)出現(xian),曾(ceng)有力地推進了煉(lian)鋼生產(chan)的(de)發展。冶金工(gong)業(ye)的(de)能(neng)源消(xiao)耗,在很大程度上取決于各種(zhong)冶金爐(lu)的(de)能(neng)耗。

   一(yi)、冶金(jin)爐簡史    

      堆火(huo)(huo)是爐(lu)(lu)子的(de)前(qian)身,用(yong)(yong)于燒制食物或取暖,也用(yong)(yong)于燒制陶器。后來,用(yong)(yong)掘(jue)地生(sheng)火(huo)(huo)或堆石砌灶方法,筑成最原(yuan)始的(de)爐(lu)(lu)子。更后,出現了坑式爐(lu)(lu)(原(yuan)始的(de)豎爐(lu)(lu))和坩堝爐(lu)(lu)。皮(pi)(pi)囊(nang)鼓(gu)風(feng)(feng)方法的(de)出現,擴大了爐(lu)(lu)子尺寸,并提(ti)高了爐(lu)(lu)溫,為青銅(tong)冶(ye)鑄創造了條(tiao)件。中(zhong)國(guo)(guo)商代的(de)坑式爐(lu)(lu)直徑已(yi)達(da)1米,可冶(ye)煉大型青銅(tong)器。中(zhong)國(guo)(guo)在戰(zhan)國(guo)(guo)初期(qi),已(yi)開(kai)始用(yong)(yong)豎爐(lu)(lu)冶(ye)煉生(sheng)鐵,鑄造工具。東漢時,開(kai)始使用(yong)(yong)“水排”即(ji)水力驅動的(de)皮(pi)(pi)風(feng)(feng)囊(nang)。北宋使用(yong)(yong)懸扇式鼓(gu)風(feng)(feng)器,明代使用(yong)(yong)活(huo)塞式木(mu)風(feng)(feng)箱,風(feng)(feng)量、風(feng)(feng)壓均顯(xian)著提(ti)高,有力地強化了冶(ye)煉過程。燃料方面,最初用(yong)(yong)木(mu)材或木(mu)炭(tan),公元10世紀前(qian)后,中(zhong)國(guo)(guo)冶(ye)鐵業(ye)已(yi)應用(yong)(yong)煤炭(tan)(比歐洲早(zao)數百(bai)年)。明代,掌握了煉焦(jiao)技術,冶(ye)鐵爐(lu)(lu)改(gai)用(yong)(yong)焦(jiao)炭(tan)作燃料,進(jin)一步提(ti)高了產量(見冶(ye)金史)。

  18世紀以(yi)(yi)來,西方(fang)國(guo)家隨著航海業(ye)、機械(xie)工業(ye)、貿(mao)易(yi)的(de)發(fa)展(zhan),冶金業(ye)取(qu)得了(le)迅(xun)速進(jin)展(zhan),改進(jin)了(le)各種熔煉爐(lu)(lu)(lu)(lu)、加(jia)熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)和熱處(chu)理(li)爐(lu)(lu)(lu)(lu),出(chu)(chu)現了(le)多種多樣(yang)的(de)爐(lu)(lu)(lu)(lu)型。20世紀以(yi)(yi)來,冶金爐(lu)(lu)(lu)(lu)朝(chao)著大(da)容量、高(gao)產(chan)(chan)(chan)量和高(gao)熱效(xiao)率的(de)方(fang)向發(fa)展(zhan)。以(yi)(yi)軋鋼連續加(jia)熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)為(wei)(wei)(wei)例,先是把室狀爐(lu)(lu)(lu)(lu)延長一(yi)段,以(yi)(yi)便利用(yong)(yong)廢氣余熱,繼而把爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)(zi)改進(jin)成為(wei)(wei)(wei)兩段式。后來,由于軋機能力(li)不斷增大(da),加(jia)熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)朝(chao)著大(da)容量、高(gao)產(chan)(chan)(chan)量的(de)方(fang)向發(fa)展(zhan)。30年代出(chu)(chu)現了(le)三(san)段式爐(lu)(lu)(lu)(lu),爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)量最高(gao)達(da)每(mei)小時(shi)150噸(dun),單位(wei)(wei)爐(lu)(lu)(lu)(lu)底面(mian)積產(chan)(chan)(chan)量為(wei)(wei)(wei)500~600公(gong)(gong)斤(jin)/(米(mi)2?時(shi))。50年代末,開始采(cai)(cai)用(yong)(yong)五段式爐(lu)(lu)(lu)(lu),在提高(gao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)尾煙(yan)氣溫(wen)度(du)(達(da)1000~1200℃)的(de)同時(shi),采(cai)(cai)用(yong)(yong)高(gao)溫(wen)換熱設(she)備回收余熱,爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)量提高(gao)到每(mei)小時(shi)150~250噸(dun),單位(wei)(wei)爐(lu)(lu)(lu)(lu)底面(mian)積產(chan)(chan)(chan)量達(da)700~800公(gong)(gong)斤(jin)/(米(mi)2?時(shi)),同時(shi),為(wei)(wei)(wei)了(le)滿足產(chan)(chan)(chan)量和質量的(de)要(yao)求,推廣(guang)應用(yong)(yong)了(le)步(bu)進(jin)梁式爐(lu)(lu)(lu)(lu),有的(de)爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)(zi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)全爐(lu)(lu)(lu)(lu)頂平焰燒嘴,爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)(zi)產(chan)(chan)(chan)量達(da)每(mei)小時(shi)250~400噸(dun),單位(wei)(wei)爐(lu)(lu)(lu)(lu)底面(mian)積產(chan)(chan)(chan)量達(da)800~1000公(gong)(gong)斤(jin)/(米(mi)2?時(shi))。70年代中(zhong)期,主要(yao)工業(ye)國(guo)出(chu)(chu)現石油危(wei)機以(yi)(yi)來,降(jiang)低燃(ran)料(liao)消耗已(yi)成為(wei)(wei)(wei)爐(lu)(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)(zi)設(she)計的(de)中(zhong)心問題。延長不供熱的(de)預熱段的(de)長度(du)和降(jiang)低煙(yan)氣排(pai)出(chu)(chu)溫(wen)度(du),是這個時(shi)期加(jia)熱爐(lu)(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)(lu)型和熱工工藝改變的(de)主要(yao)趨(qu)勢(shi)。

   二、冶金爐種(zhong)類  

     現代冶金(jin)工業(ye)用爐(lu),按熱(re)源(yuan)(yuan)(yuan)不同,可分為燃料爐(lu)、電爐(lu)、自熱(re)爐(lu)三大(da)類。此(ci)外,以(yi)新能源(yuan)(yuan)(yuan)(如太陽能、原子能)為熱(re)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)冶金(jin)爐(lu)正處(chu)于研制階段。

   (1)燃料(liao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)   以燃料(liao)的燃燒熱(re)(re)為(wei)熱(re)(re)源,冶金工(gong)業中使用(yong)最(zui)為(wei)廣(guang)泛。由(you)于爐(lu)(lu)(lu)(lu)內的熱(re)(re)工(gong)特征不同,燃料(liao)爐(lu)(lu)(lu)(lu)又可(ke)分為(wei)火焰爐(lu)(lu)(lu)(lu)、豎爐(lu)(lu)(lu)(lu)、流(liu)態化爐(lu)(lu)(lu)(lu)和浴爐(lu)(lu)(lu)(lu)等四(si)類:

    ①火(huo)(huo)焰(yan)爐(lu)  特征是火(huo)(huo)焰(yan)或燃燒產物占據爐(lu)膛的(de)一(yi)(yi)部分(fen)空(kong)間(jian),物料或工件(jian)(jian)占據另一(yi)(yi)部分(fen)空(kong)間(jian)。一(yi)(yi)般(ban)情況下(xia),火(huo)(huo)焰(yan)與(yu)物料直接接觸;但在有些情況下(xia),例如為防(fang)止工件(jian)(jian)的(de)氧化,將(jiang)火(huo)(huo)焰(yan)與(yu)工件(jian)(jian)隔開,火(huo)(huo)焰(yan)的(de)熱量通過隔墻傳給物料。

  ②豎爐(lu)  特征(zheng)是爐(lu)身直立(li),大部(bu)分空間(jian)堆滿塊(kuai)狀物料,爐(lu)氣通過料層的孔(kong)隙向上流(liu)動,與爐(lu)料間(jian)呈逆流(liu)換熱。

  ③流(liu)態(tai)化(hua)爐  特征是爐內(nei)為細(xi)顆粒物料的流(liu)態(tai)化(hua)床。氣體由下(xia)部通入。使物料“沸騰”成(cheng)流(liu)態(tai)化(hua)(見流(liu)態(tai)化(hua)焙(bei)燒)。

  ④浴(yu)爐(lu)  特征是(shi)爐(lu)內(nei)盛液體介(jie)質(zhi)(熔融鹽(yan)類或熔融金屬)。將工件(jian)浸入此介(jie)質(zhi)中進行加熱,主要用于(yu)熱處(chu)理。浴(yu)爐(lu)熱源可用燃料,也可用電。

  (2)電(dian)爐  特征(zheng)是以電(dian)為熱源(yuan)。由(you)于電(dian)熱轉換方法不同,又(you)分為電(dian)阻(zu)爐、感應爐、電(dian)弧爐三種(zhong)。

  (3)自熱爐(lu)   特征(zheng)是靠爐(lu)料(liao)自身產生的(de)熱量維持(chi)爐(lu)子(zi)的(de)正常工作,除爐(lu)料(liao)的(de)預(yu)熱或預(yu)熔化外,爐(lu)內不需要(yao)或基本上(shang)不需要(yao)外加(jia)熱量。例如:煉(lian)(lian)鋼轉(zhuan)爐(lu),銅、鎳吹煉(lian)(lian)轉(zhuan)爐(lu)和鋁熱法冶煉(lian)(lian)爐(lu)。硫化礦(kuang)的(de)焙燒爐(lu)也往往是自熱爐(lu)。

  冶(ye)(ye)金爐(lu)(lu)(lu)(lu)還(huan)有間(jian)歇(xie)(xie)式爐(lu)(lu)(lu)(lu)和連(lian)(lian)續式爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)區別(bie)。間(jian)歇(xie)(xie)式爐(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)特(te)征是分(fen)批裝(zhuang)料(liao)(liao)、出料(liao)(liao),爐(lu)(lu)(lu)(lu)子溫(wen)度在生(sheng)產(chan)過程中呈周期性變(bian)化。連(lian)(lian)續式爐(lu)(lu)(lu)(lu)特(te)征是物料(liao)(liao)或工件(jian)連(lian)(lian)續穿爐(lu)(lu)(lu)(lu)運行,按工藝要求控制爐(lu)(lu)(lu)(lu)內各部分(fen)的(de)溫(wen)度,并(bing)保持穩定。連(lian)(lian)續式爐(lu)(lu)(lu)(lu)在產(chan)量、質量、燃料(liao)(liao)消耗、機械(xie)化、自動化等(deng)方(fang)面都比間(jian)歇(xie)(xie)式爐(lu)(lu)(lu)(lu)優越。此外還(huan)有按裝(zhuang)料(liao)(liao)和出料(liao)(liao)方(fang)法(fa)、裝(zhuang)料(liao)(liao)和出料(liao)(liao)機械(xie)、爐(lu)(lu)(lu)(lu)體形狀、附屬設備如空氣預熱器(qi)的(de)名稱(cheng)、溫(wen)度高低等(deng)稱(cheng)呼爐(lu)(lu)(lu)(lu)子的(de)。冶(ye)(ye)金工業各主(zhu)要生(sheng)產(chan)環節常(chang)用(yong)爐(lu)(lu)(lu)(lu)子的(de)名稱(cheng)和簡    

   三、冶金爐生產設備:

     一般由爐子熱工工藝系(xi)(xi)統、裝出(chu)料系(xi)(xi)統和熱工檢(jian)測控(kong)制系(xi)(xi)統等三(san)部分組成。  

   四、冶金(jin)爐的熱(re)工工藝系(xi)統  

  包括爐(lu)子的工作(zuo)室(shi)(爐(lu)膛)、燃料的燃燒裝置(zhi)或(huo)電熱(re)轉(zhuan)換裝置(zhi)、空氣和(或(huo))煤(mei)氣的預熱(re)器,以(yi)及風機(ji)、管道、煙道、余(yu)熱(re)鍋爐(lu)和煙囪等。工作(zuo)室(shi)是爐(lu)子的核心。主

要的(de)熱(re)工和(he)工藝過程都(dou)在工作室(shi)內(nei)完成。其他部(bu)分的(de)任務是為工作室(shi)內(nei)的(de)熱(re)工工藝過程提供(gong)有利條(tiao)件。

   五、冶金(jin)爐(lu)裝出料系統和熱工檢(jian)測控制(zhi)系統  

     現代化冶(ye)金爐(lu)不可(ke)缺少的(de)兩個工作系統。前(qian)者包括(kuo):爐(lu)前(qian)爐(lu)后的(de)裝料、出料機(ji)械和爐(lu)內的(de)運料機(ji)械。后者包括(kuo):熱工參數的(de)測量儀(yi)(yi)表、顯示儀(yi)(yi)表或記(ji)錄儀(yi)(yi)表、過(guo)程控制儀(yi)(yi)表和執(zhi)行機(ji)構(gou)等(deng)。配(pei)備這兩個系統,可(ke)以實(shi)現爐(lu)子的(de)自動(dong)化操作,從而提高爐(lu)子的(de)生產指標。

  六(liu)、對冶金爐(lu)的基本要求(qiu)  :

      對爐子的基本要求(qiu)為:能滿(man)足產(chan)(chan)品的質量(liang)和產(chan)(chan)量(liang)要求(qiu);燃料和其他能源的消(xiao)耗量(liang)低;建爐投(tou)資和運行費用低;耐用,勞動(dong)條件好,污染物的排放量(liang)符合環(huan)境保護要求(qiu)。

    一座好的(de)爐(lu)子(zi)應(ying)(ying)同時(shi)滿(man)足上述要求。為了使(shi)產品質量好,應(ying)(ying)控(kong)制爐(lu)內(nei)溫度和(he)氣氛(fen),選擇(ze)適宜的(de)筑爐(lu)材料。爐(lu)子(zi)的(de)生產能(neng)力(li)必須與(yu)生產過程所要求的(de)產量相適應(ying)(ying)。為了節約燃料,在爐(lu)子(zi)的(de)設(she)計和(he)操作中(zhong),必須重視熱(re)量在爐(lu)膛內(nei)充分利用(yong)(yong),并充分利用(yong)(yong)余熱(re)。為了降低建(jian)爐(lu)投(tou)資和(he)運行費用(yong)(yong),應(ying)(ying)提高(gao)爐(lu)子(zi)單(dan)位容積(或爐(lu)底面積)的(de)生產能(neng)力(li),簡(jian)化(hua)爐(lu)子(zi)結構。爐(lu)子(zi)的(de)廢(fei)氣、廢(fei)水、廢(fei)渣中(zhong)往往含有污染物(wu)質,必須采取措施,使(shi)各種污染物(wu)的(de)排放量不超(chao)過國家或地區(qu)的(de)規(gui)定值。

    爐(lu)(lu)(lu)子(zi)大(da)型化、連續化、機(ji)械化和自(zi)動(dong)化,是(shi)全面滿足上述(shu)要(yao)求(qiu)的重要(yao)途徑(jing)。目前,高爐(lu)(lu)(lu)的最大(da)容積超過(guo)5000米3,氧氣轉爐(lu)(lu)(lu)的最大(da)爐(lu)(lu)(lu)容量超過(guo)300噸。有(you)些爐(lu)(lu)(lu)子(zi)已(yi)采(cai)用(yong)計算(suan)機(ji)控(kong)制,自(zi)動(dong)化程度很高。

  七、冶金爐理論 :  

      格(ge)日邁洛(Г.Гржимайло) 1911年(nian)提(ti)出(chu)(chu)爐(lu)(lu)(lu)子(zi)的(de)(de)水力學(xue)原(yuan)理,把(ba)一(yi)座正在(zai)工作(zuo)(zuo)的(de)(de)爐(lu)(lu)(lu)子(zi),看成是一(yi)條“倒置(zhi)的(de)(de)河(he)床”,提(ti)出(chu)(chu)了爐(lu)(lu)(lu)子(zi)設(she)計方面的(de)(de)若干重要原(yuan)則(ze)。對(dui)(dui)當時爐(lu)(lu)(lu)子(zi)的(de)(de)單位產量不高(gao),爐(lu)(lu)(lu)內(nei)氣體呈自然流(liu)(liu)動(dong)的(de)(de)情況(kuang)是適用的(de)(de),在(zai)生(sheng)產上也發揮(hui)了作(zuo)(zuo)用。后來,為(wei)使爐(lu)(lu)(lu)子(zi)不斷提(ti)高(gao)產量,逐步采(cai)用液體和氣體燃(ran)料的(de)(de)燃(ran)燒(shao)裝置(zhi),爐(lu)(lu)(lu)內(nei)氣體變成強制(zhi)流(liu)(liu)動(dong),這一(yi)理論就不適用了。50年(nian)代初,思林(lin)(lin)(M.W.Thring)、格(ge)林(lin)(lin)科(ke)夫(M.A.Глинκов)等(deng)(deng)人,較全(quan)面地研究了爐(lu)(lu)(lu)內(nei)的(de)(de)燃(ran)燒(shao)、氣體運動(dong)、傳熱等(deng)(deng)熱工過程(cheng)。1959年(nian),格(ge)林(lin)(lin)科(ke)夫提(ti)出(chu)(chu)爐(lu)(lu)(lu)子(zi)的(de)(de)一(yi)般原(yuan)理。他把(ba)爐(lu)(lu)(lu)子(zi)的(de)(de)工作(zuo)(zuo)制(zhi)度分為(wei)三(san)類:輻射制(zhi)度、對(dui)(dui)流(liu)(liu)制(zhi)度和層狀制(zhi)度。在(zai)討論每(mei)一(yi)種工作(zuo)(zuo)制(zhi)度時,都從(cong)熱交換出(chu)(chu)發,對(dui)(dui)燃(ran)料的(de)(de)選擇、燃(ran)燒(shao)過程(cheng)、氣流(liu)(liu)的(de)(de)組織等(deng)(deng)提(ti)出(chu)(chu)相應的(de)(de)要求。

   近年來,冶金爐熱工理(li)論發展的(de)主要特點是:在進(jin)(jin)一步(bu)明(ming)確研(yan)究(jiu)對(dui)(dui)象的(de)前提下,對(dui)(dui)爐子設計和操作(包括過程(cheng)控制)的(de)最優化(hua)問題進(jin)(jin)行了(le)更(geng)深入(ru)的(de)研(yan)究(jiu);利用計算機和現代實驗技術(shu)及模擬技術(shu)對(dui)(dui)爐內的(de)燃燒、氣(qi)體運動、傳熱等熱工過程(cheng)進(jin)(jin)行更(geng)全面(mian)的(de)分析和研(yan)究(jiu)。

   爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)結(jie)構(gou)(幾何形(xing)狀、尺(chi)寸、筑爐(lu)(lu)(lu)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)種類(lei)等)和(he)(he)熱工(gong)(gong)操(cao)作(zuo)(燃料(liao)量、空氣量、閘門開啟度等)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)動(dong)(dong)(dong)(dong),會(hui)影(ying)響(xiang)到爐(lu)(lu)(lu)內(nei)的(de)(de)(de)(de)熱工(gong)(gong)過(guo)程(傳熱、燃燒、氣體運動(dong)(dong)(dong)(dong))。而(er)(er)熱工(gong)(gong)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)動(dong)(dong)(dong)(dong)又會(hui)影(ying)響(xiang)到爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)指(zhi)標(biao)(biao)(單位生(sheng)(sheng)產(chan)率(lv)(lv)(lv)、單位熱耗(hao)、爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)使用壽命等),人(ren)(ren)們的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)提高生(sheng)(sheng)產(chan)指(zhi)標(biao)(biao),但人(ren)(ren)們所能直接規定或操(cao)縱的(de)(de)(de)(de)因(yin)素(su),既不(bu)是(shi)熱工(gong)(gong)過(guo)程參數,也不(bu)是(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)指(zhi)標(biao)(biao),而(er)(er)是(shi)結(jie)構(gou)和(he)(he)操(cao)作(zuo)參數。所以重要(yao)的(de)(de)(de)(de)是(shi),要(yao)在(zai)研究熱工(gong)(gong)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)上(shang),弄清(1)(3)兩(liang)類(lei)變(bian)(bian)(bian)(bian)量之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)。爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)和(he)(he)操(cao)作(zuo)之(zhi)間,必(bi)須互(hu)相(xiang)適應(ying);各個熱工(gong)(gong)過(guo)程之(zhi)間也必(bi)須互(hu)相(xiang)配合。同樣,各生(sheng)(sheng)產(chan)指(zhi)標(biao)(biao)之(zhi)間也互(hu)相(xiang)關聯。在(zai)爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)熱工(gong)(gong)理(li)論的(de)(de)(de)(de)研究工(gong)(gong)作(zuo)中,要(yao)十分重視同一(yi)類(lei)變(bian)(bian)(bian)(bian)量之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)關系(xi)(xi)。在(zai)其他條件不(bu)變(bian)(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)情況下,爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)動(dong)(dong)(dong)(dong)將引起爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)熱效(xiao)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)動(dong)(dong)(dong)(dong)。為了提高爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)熱效(xiao)率(lv)(lv)(lv),爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)生(sheng)(sheng)產(chan)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)波(bo)動(dong)(dong)(dong)(dong)必(bi)須限制在(zai)某一(yi)合理(li)范(fan)圍(wei)內(nei)。