毕业设计（论文）说明书课题名称：加热炉设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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2. 加热炉的作用及种类[1]加热炉的功能就是在加工过程中使钢坯的温度升高，使其具有的塑性可以经济地轧制或锻造的方式把钢坯压缩到所要求的断面尺寸。

通常加热炉分为三类：（1）均热炉；（2）加热炉；（3）热处理炉。

3.加热炉炉型均热炉是将装炉钢坯置于炉膛的固定位置并加热到轧制温度的加热炉，它是初轧厂中钢锭加热用的设备。

炼钢厂的热钢锭脱膜后即送到初轧厂开坯，轧制前钢锭在均热炉内均热或加热到所要求的温度。

均热炉是老式的炉子，可以加热所有牌号和尺寸的钢坯，但自从连续式加热炉引进以来，现在较小的方坯已很少使用这种炉子加热了。

热处理炉是实现热处理工艺的基本设备。

轧材厂轧制的型材，一部分可以直接作为成品材，还有一部分需要经过热处理，才能作为成品材。

连续加热炉是轧制车间应用最普遍的炉子。

料坯由炉尾装入，加热后由另一端排出。

燃烧产生的炉气一般是对着被加热的料坯向炉尾运动，即逆流式流动。

料坯移动到出料端时，被加热到所需的温度，经过出料口出炉，再沿辊道送往轧机。

炉子的选型要根据各炉型对钢材的牌号、形状和尺寸所要求的加热速度及它们要求的加热温度的经济适用性来确定。

本设计的加热炉是为了生产中厚板轧制所需的热坯料，其产量大，加热温度高，所以应该选用连续加热炉。

4. 连续加热炉炉型连续加热炉按物料在炉内运动的方式可分为：推送式连续加热炉、步进式连续加热炉、辊底式炉、转底式炉、链式炉等。

转底式环行加热炉，主要是用来加热圆钢胚和其他异型刚坯，也可以加热方坯。

这种炉型也用于锻压车间；链式加热炉，这种炉子用于叠扎薄板胚和板叠的加热或热处理；辊底式加热炉这种加热炉子常用于管坯穿孔前的加热、焊管坯的加热，还可以加热单个的大而长的钢坯。

它的优点是：炉温高，加热速度快；氧化烧损少；每个炉室单独工作，便于调节和维护。

缺点是：炉子热损失大，炉子寿命短；由于加热快，容易出现加热不均，为消除温差，炉子需要一定长度的均热段。

推送式连续加热炉，最初设计的时候是为了加热小方坯和小断面大方坯的。

这种炉子的炉底长度相对较短而且沿纵向朝出钢一端倾斜，这样是为了便于方坯在通过炉底时的移动。

早期设计的炉子是由位于出钢端的烧嘴进行加热的，热气流从钢坯上表面朝装炉端流过加热炉对钢坯进行加热。

推钢机将刚装上炉的冷方坯向前推进，气流与钢材在炉内流动方向相反。

虽然旧式推送式加热炉，特别是用来加热小方坯的炉子还在大量使用，但现代推送式加热炉已经在许多方面与早期设计的不同了。

现在建造的加热炉通常较长，有些加热炉炉底长约24.5～32m，分成上下加热，并包括预热段、加热段和均热段。

炉底一般建成水平底，并利用换热器来进行废热回收。

步进梁式加热炉是用机械运动的步进梁传送钢坯。

早期的加热炉是使用合金钢步进梁的，其最高的工作温度仅为1065℃，这种材料的步进梁直接暴露在炉内的加热温度下，而且易受热的腐蚀并且易扭曲，而且在较高的温度下很难保持足够的强度。

另外步进梁与炉底固定部分的密封也遇到了许多问题。

首次应用与加热小方坯和大方坯并成功地在较高温度范围工作的步进梁式加热炉是二十世纪五十年代从欧洲。

现在这种加热炉在美国国内和其它国家除了用于加热小方坯和大方坯之外，还用来加热板坯。

步进梁式加热炉的主要优点是：（1）钢坯在炉底上可以相互分离放置，免除了粘结疤痕；（2）可以减少钢坯堆垛问题，可以加热异型料坯；（3）坯料和炉底不存在摩擦，最大限度地减小了炉底和坯料的磨损；（4）不出现与水冷滑轨接触所造成的黑印；但步进梁式加热炉缺点也很明显：（1）步进梁系统比较复杂，固定投资费用较高；（2）必须采取预防措施以防加热料坯氧化皮剥落而引起的问题；（3）炉底密封和炉底耐火材料需经常维护；（4）水耗量和热耗量超过同样生产能力的推送式加热炉。

推送式加热炉与以上各炉相比有以下优点：（1）单位投资的生产率高；（2）钢坯装炉和出炉非常方便。

（3）炉底面积的效率高，单位占地面积的生产率高；（4）在各个温度区对加热速度都能较好的控制。

由于温度是逐渐上升的，因此不需要先将炉子冷却就可以进行冷装炉。

（5）炉子可以根据工件的合理长度来建造，因为该炉的加热长度超过室式炉的加热长度，故减小了切头切尾的损失，因此使轧机产量有所提高。

推送式连续加热炉，根据炉温制又可分为二段式加热炉，三段式加热炉，多点供热式加热炉。

二段式连续加热炉按炉温制度可分为加热期和预热期，炉膛也相应地分为加热段和预热段，加热薄料的小炉子也有单面加热的。

一般多为二面加热，烧煤时设有端部的燃烧室，称为头炉，下加热的燃烧室设在二侧，称为腰炉。

烧重油或煤气炉子在上下部的端墙上安装烧嘴，有时侧墙上也安装烧嘴。

当坯料的厚度不大，可以采用的二段式炉，但当胚端面较厚时，加热终了后内外上下温度差较大，为了消除温差，必须延长加热时间，但受到物料表面温度的限制。

如果表面温度过高，就会产生加热缺陷。

这时二段式连续加热炉就不能适应要求。

三段式连续加热炉，采取预热期，加热制，均热期的三段温度制度。

在炉子的结构上也相应地分为预热段，加热段和均热段，一般有三个供热点，即上加热，下加热与均热段供热。

断面尺寸较大物料的加热多采用三段连续加热炉。

度，最高不超过1050度，料胚进入加热段后，强化加热表面迅速升温到出炉所要求的温度，允许物料内外有较大温差，最后物料进入温度稍低的均热段进行均热表面温度不再升高，而是使断面上的温度逐渐趋度，现在连续加热炉的加热段及均热段的温度有提高的趋势，加热段超不过1400度，烟气出炉温度也相应提高，同时也很重视温度分布的均匀性，各段温度可以分段自动调节。

三段式的炉型的变化很多，但结构上有一些共同的基本点，炉顶轮廓曲线的变化是很大的，有曲线炉顶，有平炉顶，曲线炉顶能够合理地引导热气流的运动，但平炉顶结构比较简单，施工方便。

本设计考虑到节约燃料和投资，故采用三段平炉顶、推送式连续加热炉。

5.加热炉系统设计一般加热炉由以下各部分组成：炉膛，燃料系统，供风系统，排烟系统，冷却系统，余热利用系统等。

其炉膛又是由炉墙，炉顶，炉底组成的一个空间，是金属进行加热的地方。

选择合适的加热炉，其要求是：1）生产率高在保证质量的前提下，物料加热速度越块越好，这样可以提高加热炉的生产率。

2）加热质量好金属的扎制质量与金属加热质量有密切的关系。

3）燃料消耗低轧钢厂能量的消耗的10%-15%用于加热炉上，节省燃料对降低成本和节约能源都有重大意义，一般用单位燃烧消耗量来评价炉子的工作，如每kg钢消耗的燃料量或热量4）炉子寿命长由于高温作用和机械磨损，炉子不可避免会有损坏必须定期进行检修，应尽可能延长炉子的使用寿命，降低修炉的费用。