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研究工業爐現狀及發展趨勢[ 09-26 08:10 ]

加熱工業爐作為工況復雜、參數多變、運行慣性大、控制滯后的一個系統，其數學模型相對來說較難的建立，現階段對其描述多靠定性和局部的定量表達來完成。而其中還有許多不穩定因素，如空氣、煤氣壓力值和燃料發熱值的頻繁波動，各變量之間會相互耦合、相互干擾，雖不占主導地位，但對加熱爐的正常生產不可忽略。采用常規理論和方法進行控制效果不夠理想，通常還需輔以操作工的看火經驗來調節控制。在一定程度上，操作工的經驗成為一種不可缺少的控制因素。目前，爐溫優化控制絕大多數還是采用溫度流量雙閉環PID控制器，控制精度差，超調嚴重，升降溫速度慢。

加熱工業爐的現狀[ 09-26 08:05 ]

隨著國家的大規模基礎建設的不斷發展，國內對鋼鐵制品，特別是高附加值的鋼板需求量不斷加大。而加熱爐作為軋鋼生產線重要的生產設備，對軋鋼生產具有重要影響和意義。隨著現代的軋機向連續、高速、大型、高精度、多品種方向發展，對待軋鋼坯的加熱質量提出了越來越高的標準要求。從而提高鋼坯的加熱質量，只有通過加熱爐高精度的控制來實現。在鋼鐵企業中，加熱爐是軋鋼生產線的重要設備之一，其自動控制水平直接影響到能耗、燒損率、廢鋼率、產量和質量等指標，而鋼坯加熱占鋼鐵工業總能耗的25%，因此對加熱爐控制過程進行優化，可以提高加熱爐的熱效率、

蜂窩陶瓷蓄熱體的換熱過程[ 09-25 08:20 ]

當煙氣流過蜂窩體時，煙氣把自身的熱量傳給蜂窩體，蜂窩體存儲熱量，溫度逐漸升高;當冷流體流過時，冷流體從蜂窩體得到熱量,蜂窩體的溫度逐漸降低。如此反復,形成一個非穩態的傳熱過程。這樣,通過蜂窩體的助燃空氣達到了預定高溫，通過的煙氣又下降到了預定低溫，蜂窩體就把高溫煙氣中的顯熱轉移到了助燃空氣中。蓄熱體換熱過程工作原理圖見圖1。蜂窩體傳熱面結構緊湊，比表面積大，流通性能好，不易積灰、堵塞，冷、熱流體摻混少，即使蓄熱體產生裂紋也不會對換熱有大的影響;而且換向周期短，經過蓄熱體預熱后的空氣溫度比較均勻。

蜂窩陶瓷蓄熱體[ 09-25 08:15 ]

2、蜂窩陶瓷蓄熱體材料的選配目前普遍采用的蓄熱體材料是堇青石蜂窩陶瓷，其典型物性為:孔壁密度1.6g.cm-3，熱膨脹系數1.0X10-6℃-1，室溫下的熱導率9.2×10-3W.(m.K)-1，耐壓強度124MPa(平行于孔道）、1.7MPa(垂直于孔道）；后續又開發了鈦酸鋁、鋰輝石、氧化鋁、碳化硅、莫來石等的蜂窩陶瓷產品。常見的蜂窩陶瓷材料的物理性能見表2,化學與力學性能見表3。3、高性能蜂窩陶瓷蓄熱體在實際應用中發現，由于我國燃料的潔凈性較差，大部分冶金窯爐廢氣中含有各種雜質，導致在高溫使用時,堇

蜂窩陶瓷蓄熱體的性能要求[ 09-25 08:10 ]

根據蜂窩陶瓷蓄熱體蓄熱、換熱的工作原理，對蓄熱材料提出了很高要求[8]。1高溫要求耐高溫是蜂窩陶瓷蓄熱體的優點之一，在于能夠克服常規金屬換熱器不能在高溫下長期工作的弱點。無論是高溫余熱回收，還是實現高溫預熱，蜂窩陶瓷蓄熱體必須首先滿足長期在高溫下工作的要求，因此，作為蓄熱介質的蜂窩陶瓷材料的耐火度一般不能低于1250'C。2高抗熱震性由于蜂窩陶瓷蓄熱體始終處于加熱和冷卻交替循環的工作狀態，經常承受著因內外溫差變化而引起的應力的作用，因此對蜂窩體的抗熱震性提出了較高的要求。如果達不到相應的要求，蜂窩體會因為溫

蓄熱體[ 09-25 08:05 ]

蓄熱體安裝在蓄熱室內或直接安裝在燃燒器內，是蓄熱燃燒系統中的關鍵部件之一，也是最具技術含量和體現工業制造水平的部件。蓄熱換熱系統溫度效益及熱效率的高低，直接取決于蓄熱體的性能。蓄熱體主要有蜂窩陶瓷、蓄熱球和蓄熱管3種。蓄熱球具有耐高溫、強度高、使用壽命長、重復使用性好、成本低的優點，在蓄熱式加熱爐上得到了廣泛的應用。缺點是熱效率比蜂窩體低，同等產量的加熱爐，填充小球的蓄熱箱要比填充蜂窩體的蓄熱箱體積大，即蓄熱室的橫斷面積要大，箱體個數要增加。蜂窩陶瓷采用硅鋁系耐火材料，體積小，質量輕，比表面積大，耐火度高，傳熱能力

蜂窩陶瓷蓄熱體發展概況[ 09-24 08:20 ]

1828年，JaneNieson發明了管式換熱器,世界上首次出現了回收煙氣余熱來產生高溫熱風的余熱回收技術。1858年，WillianSiemens發明了蓄熱室，許多大型工業爐改用了這種技術,如高爐熱風爐、玻璃爐窯、均熱爐等。此時的蓄熱室采用格子磚作為蓄熱體，蓄熱室體積龐大,造價高,換向時間很長,預熱氣體的溫度波動也大。1982年，英國的HoworkDevelopment公司和BritishGas公司合作開發出一種在工業爐和鍋爐上節能潛力巨大的蓄熱式陶瓷燃燒器（RegenerativeCeramicBurner,簡

爐型與工藝改革[ 09-24 08:15 ]

爐子結構形式對節能效果影響很大，在生產環境允許的情況下，采用上排煙的爐子不僅爐體結構簡化、制造成本降低，而且有助于提高余熱回收率。例如同樣設置空氣預熱器的臺車式加熱爐。爐型為上排煙結構時,進預熱器前的煙氣溫度可高達1150-1200℃;下排煙結構時,進預熱器煙氣溫度只900℃左右。如果限定出預熱器的煙氣溫度為700℃,則上排煙爐子的空氣預熱溫度將成倍高于下排煙的爐子，因而節能效果會顯著增加。有的資料提出：用圓形截面爐膛代替傳統的矩形截面爐膛，能減少爐體體積,降低造價，強化傳熱，在_定程度上能加快升溫速度、均勻爐溫、

改革燃料結構[ 09-24 08:10 ]

我國工業爐能源結構以煤為主，占總構成的57.19%,但并不意味著工業爐應采取直接燒煤的燃燒方式。直接燒煤會有許多缺點，不僅爐體龐大，主要是燃燒過程不能穩定，爐溫不均勻,氣氛不能控制，煙塵危害大，余熱不能充分利用，無法完成某些加熱工藝要求等。即使采用機械加煤方式,上述缺點也不能根本解決。將煤轉化成煤氣是改革燃料結構的重要步驟。焦爐的發展在向市場提供了工業用焦炭的同時，也提供了焦爐煤氣。這種副產煤氣隨同煤中分餾出的一些化學成分，具有較高的發熱量,熱值達16-17MJ/Nm3,經過精制后可方便地進行管道輸送。高爐煤氣是焦

工業爐窯節能效果分析[ 09-24 08:05 ]

在考慮工業爐節能方案及分析其節能效果時，應注意以下幾種情況。任體一項節能技術均有其適宜的使用條件，例如采用耐火纖維爐襯，由于材料的比熱容小，熱導率低,所以爐襯的蓄熱量少，促使爐子升溫速度加快。所以選用耐火纖維爐襯適用于一班或二班操作的爐型，即間斷式爐。用于這種爐型其升溫階段的節能效果尤為明顯。如用于邊連續式爐，由于爐子長期處于穩定態傳熱過程，蓄熱量損失可以不計,采用耐火纖維爐襯的節能效果并不顯著。選擇節能方案時，除注意節能效果外還要考慮技術效能。例如，余熱利用方案可以選擇預熱空氣或煤氣、預熱爐料、設置余熱鍋爐產生蒸

耐火混凝土[ 09-23 08:20 ]

耐火混凝土是指利用膠疑物質加上耐火骨料、摻合料及水按_定比例混合、成型、硬化后得到的人工耐火石材。耐火混凝土與耐火磚相比，簡化了制造工藝,降低了制造成本，革新了砌筑作業，加快了建爐速度,并使爐子設備具有良好的整體性，是一種技術經濟指標較好的耐火材料。耐火混疑土是不燒的耐火材料，與燒成的耐火制品相比在性能上有以下特點:耐火度接近或稍低于同質耐火磚;荷重軟化溫度比同質耐火磚低得較多；線膨脹系數較小，因膠結材料在加熱過程中有燒結收縮作用而與骨科的熱膨脹相抵消；常溫強度高，如水玻璃混凝土常溫強度比燒成制品大得多；耐崩裂性好

耐火泥和耐火粉料[ 09-23 08:15 ]

1.耐火泥耐火泥是砌筑耐火制品用泥漿的干料成分，耐火泥的化學成分、抗化學侵蝕性，熱膨脹率等應接近于被砌筑的耐火制品的相應性質。耐火泥作為泥漿使用時應具有一定的牯結性、透氣性、耐火度和機械強度。耐水泥一般由熟料與結合牯土組成，熟料是基本成分，結合牯土（生料）是結合劑，能在水中分散,增加耐火泥的可塑性。結合牯土最適宜的數量(就形成磚縫的強度而言）隨熟料的顆粒度而變，熟料粒度大，結合牯土含量應多，耐火泥成分中熟料含量多，則機械強度增大,結合牯土含量增多則透氣性降低。耐火泥的耐火度取決于原料的耐火度及其配料比，一般耐火泥耐

耐火纖維簡介[ 09-23 08:10 ]

1.概述簡介。耐火纖維又稱陶瓷纖維，是由焦寶石或礬土為原料，在2000℃電弧爐熔化后以細股流出，用壓縮空氣或蒸汽吹成散狀纖維，即耐火纖維原棉，原棉中含有凝固液滴，稱為渣球。含量一般達20%-40%,除去渣球，加入0.3%-5%結合劑(硫酸鋁、磷酸鋁甲基纖維素、聚丙烯等）可壓制成氈、毯、板、紙、繩等多種制品。用焦寶石為原料生產的耐火纖維稱為硅酸鋁耐火纖維，其化學成分為：Al2O348%-56%,SiO240%-48%,Fe2O30.18%-1.1%,CaO0.18%-1.1%,K2O0.5%-1.0%,TiO20.3

用天然氣代替燃料油[ 09-23 08:05 ]

天然氣是一種熱值高，清潔的優質氣體燃料，它具有比油的燃燒性能還要好的一種替代燃料。我國以前探明的和開發的天燃氣很少，天然氣占總燃料的比例在20世紀80年代僅為2.3%,而世界平均約為20%。近年來我國發現天然氣儲量及開采量迅猛地增加，為替代燃料油提供了較充足的能源條件。機械行業的工業爐窯就其熱工工藝要求，用天然氣替代燃料油是完全可行的。其加熱性能和質量會優于燃料油，綜合運行成本低于燃料油。天然氣不存在象重油的儲運、加熱、清掃等輔助運行成本，雖然多數地區天然氣直接價位高于重油，但實際總的運行成本天然氣與油比較并不高。

余熱回收利用[ 09-22 08:20 ]

工業爐窯排煙熱損失根據排煙溫度的不同，其占爐子總能耗的30%-70%,排煙溫度越高、損失越大，它是工業爐窯熱損失最大項，回收煙氣余熱有著廣泛的前景，當利用煙氣余熱預熱助燃空氣時，助燃空氣每升高100℃,可以節省燃料5%。工業爐窯的余熱回收主要利用換熱器回收排煙廢熱來預熱油燃燒時需要的空氣。預熱后的助燃空氣可以改善油的霧化，燃燒狀況、提高燃燒溫度、加快爐子和工件升溫速度并帶入物理熱，達到省油的目的。金屬板式換熱器是一種高效換熱器，它是用耐熱鋼板沖壓成型，兩片鋼板焊接做成一個換熱單元，根據需要由數組至數十組換熱單元組合

輕質耐火材料和保溫材料[ 09-22 08:15 ]

工業爐的蓄熱和爐墻散熱一般占爐子總能耗的20%-45%,選用耐高溫，密度小、導熱系數低的新型耐火隔熱材料做爐襯，可以減少爐體的蓄熱和散熱，降低熱損失，提高爐子熱效率，從而節約能源。耐火纖維也稱為硅酸鋁釬維，根據成分中）Al2O3含量高低和純度，形成可適用于不同爐溫下的系列產品。我國已有適用于1000℃、1100℃、1200℃和1250℃不同爐溫下，根據需要可制造成不同形狀和規格的纖維氈、毯、板等產品，并且質量都有可靠保證。耐火纖維的蓄熱量和普通耐火磚比較要減少90%以上，節能顯著,已在機械行業的工業爐窯中得到廣范應

氣體燃料燃燒裝置[ 09-22 08:10 ]

60年代以前,我國工業爐所用的煤氣燃燒器主要有高壓噴射式、低壓渦流式和套管式3種。70年代以后，隨著節能工作的深入開展，國內陸續開發和引進了一些新型煤氣燒嘴，如平焰燒嘴、自身預熱燒嘴，高速燒嘴、火焰可調燒嘴等，取得了良好的節能效果。1、高壓噴射式燒嘴噴射式燒嘴是靠煤氣的高壓高速噴射將助燃空氣吸入燒嘴，煤氣和空氣在燒嘴內混合較充分,然后經高溫點火后燃料完全燃燒形成透明的爐氣，統稱為無焰燃燒。它的燃燒溫度高，不需設置風機和風管等。多年應用暴露的問題是：能力不足，容易回火，調節比小，不易保證空氣量與燃料量的合理配比，燃燒

局部增氧助燃技術利于節能和根治污染的機理[ 09-22 08:05 ]

(1)提高火焰溫度因為氮氣量減少，空氣量及煙氣量均顯著減少，故火焰溫度隨著燃燒空氣中氧氣比例的增加而顯著提高,但富氧濃度不可以過高，一般濃度在26%~31%時為最佳，因濃度再高時，火焰溫度會因增加較少,而制氧投資費用猛增，綜合效益反而下降，見圖5-3-2。(2)加快燃燒速度，促進燃燒完全和根治污染燃料在空氣中和在純氧中的燃燒速度相差甚大，如氫氣在空氣中的燃燒速度最大可能為280cm/s,在純氧中的燃燒速度最大可能為1175cm/s,是在空氣中的4.2倍，天然氣則高達10.7倍左右,故用富氧助燃，不僅能使火焰變短，提

工業爐的助燃技術簡介[ 09-21 08:20 ]

助燃技術包括富氧噴嘴和"梯度燃燒"、"對稱燃燒"、"a型燃燒"和"S型燃燒"等高新技術。(1)富氧噴嘴富氧噴嘴的設計原則是使富氧加在最需氧的地方。如玻璃窯，在玻璃液面上部需要高溫，所以富氧噴嘴_般放在油嘴或氣嘴的下部，當然噴嘴的位置(上、下、左、右、前、后)、形狀（圓形、環形、扁形)及擴散角等需根據有關參數來定，圖5-3-1是燕山石化120t油氣混燒鍋爐富氧噴嘴的相對位置示意圖。(2)梯度燃燒梯度燃燒技術是專為玻璃窯開發的，它適用于單元

系統節能和梯級用能[ 09-21 08:15 ]

1、系統節能系統節能的思想是不把眼光放在一個爐窯或是一道工序上，而是整個企業、整個生產系統的角度來綜合用能。系統節能時不僅要考慮節約燃料和蒸汽等直接消耗的能源，同時還要注意節約非能源物資所間接消耗的能源。非能源物質所消耗的能源以前常被忽視，事實上,大部分非能源物質如原材料，雖然自身不能提供能源,但它的制備是耗費了能源的，節約這些非能源物資也就節約了能源。以上所說的能源物質、非能源物質統為載能體。系統節能的原則是減少生產系統所在滿足經濟環保等方面問題要求的前提下，為了達到能源消耗最小的目標,既要考慮單體設備的節能，又