3.5×7蓄热式热处理炉技术方案说明.doc
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1、一、3.57新建蓄热式热处理炉技术方案1.1主要技术参数(1)台车尺寸(宽长)、炉膛高度(高度含垫铁高度)及最大装载量:台车尺寸(m)炉膛高度(m)最大装载量(不含垫铁)(t)3.57360(2)炉子用途:3.57热处理炉正火热处理(3)最高使用温度:3.57热处理炉950(4)炉温均匀性: 3.57热处理炉有效加热区内,保温0.5 h后10(5)控温精度: 2(6)升温速度: 满负荷时100/h(7)燃料名称: 天然气(8)燃料热值: 3450035500KJ/Nm3(9)天然气压力: 8000Pa(10)最大燃料消耗量: 3.57热处理炉280Nm3/h(11)最大空气消耗量: 3.57热
2、处理炉3200Nm3/h(12)烧嘴型号及数量: 3.57热处理炉FXZ-80 蓄热式直焰高速烧嘴 8个(4对)(13)控制方式: 上位机PLC自动控制。(14)分区数量: 3.57热处理炉4区 (15)炉墙、炉顶及炉门保温材料:采用全纤维结构。(16)台车保温材料: 由炉内向外依次为116mm粘土质耐火砖+136mm粘土质耐火砖+136mm轻质隔热砖+30mm石棉板。(17)能耗指标: 3.57热处理炉正火消耗55Nm3/t工件(优于国家特等炉标准)(18)炉门升降速度: 8 m/min。(19)炉门压紧、提升: 自重式压紧,炉门升降装置采用电动葫芦。(20)台车移动速度: 3.57热处理炉
3、7m/min(21)台车驱动行走方式:钝齿轮销齿条传动+滚珠带行走,变频调速。(22)炉壁表面温升: 炉体50;炉顶60(23)蓄热箱表面温升: 100;(24)侧密封: 升降式软密封;(25)后密封: 远置式弹簧自压紧机构;(26)排烟方式: 引风机强制排烟,排烟温度120;1.2 设备组成该炉组成主要包括:炉架、炉衬、炉门及炉门升降机构与压紧装置、炉体密封、台车及行走牵引机构、排烟系统、燃烧系统及自动控制系统等部分组成。1.2.1 炉架(1)炉架为型钢和钢板焊接制作的炉体钢结构。(2)炉外壁为4mm厚钢板,侧柱为16#工字钢或槽钢结构,侧柱间及炉顶型钢间均用矩形钢加强,形成网架结构,结实、
4、牢固、可靠耐用。前柱采用25#槽钢焊接的组合柱。焊缝均匀平整,没有气孔、夹渣、裂纹、未熔合等缺陷,外观平直、光滑、没有皱折凹凸不平现象。(3)在后墙下部设有观察孔,在运行中可以观察炉内状况。(4)在需要操作和维修的地方设置维修平台和梯子,其设施符合国家规范要求。1.2.2 炉衬炉衬采用全纤维结构,炉内向外依次为250mm厚纤维折叠块和50mm厚纤维毯组成,炉衬总厚度为300mm。纤维折叠块型号为标准型,经裁剪、压缩制成300300250mm的耐火纤维模块,压缩容重为220kg/m3。 炉墙、炉顶及炉门耐火纤维砌筑采用内锚固的方式,即先在钢板上焊上不锈钢螺栓,交错平铺两层25mm厚标准型耐火纤维
5、毯,再将制好的耐火纤维模块用锚固件固定在炉墙钢板上。1.2.3 炉门及炉门升降机构炉门由钢结构框架、耐火纤维及炉门四周护板组成。炉门钢结构框架为型钢和钢板焊接的框架结构,各部结构设计充分考虑到边框受热变形问题。炉门架框内安装250mm厚标准耐火纤维模块+50mm厚标准耐火纤维毯作为耐火保温体,总厚度为300mm。由于炉门在高温情况下经常开启,炉门四周极易受热,因此在炉门四周安装耐热铸铁板,材质为RQTSi5。炉门提升采用电动葫芦驱动,链轮链条传动,确保炉门同步,实现平稳上移或下降。炉门行程控制使用行程限位开关及电动葫芦自身的行程控制装置,做到双限位,保证稳定可靠,炉门升降速度为8m/min。炉
6、门与台车设有连锁保护,台车到位后,由台车开关反馈信号,炉门才能自动下降到位。1.2.4 炉体密封炉体的密封是炉子设计制造的一个重要环节,密封效果如何,直接影响到炉子的使用性能。炉体的密封包括炉墙侧密封、台车后密封和炉门密封。(1)侧密封采用升降式软密封,由气缸带动密封槽的升降,与台车护板和炉墙护板配合实现良好密封。(2)台车后端密封采用弹簧压紧柔性密封结构形式:在炉体后壁上安装带有弹簧的耐火纤维密封块,台车进炉后,台车尾部推动密封块,弹簧受压、纤维变形,弹簧受压产生的弹力推动密封块压紧在台车尾部。采用这种密封方式可确炉后密封长期使用不冒火,从而达到良好密封效果。在炉后墙上设有观火孔。(3)炉门
7、密封:炉门密封压紧采用四轮自重式压紧机构。在炉门两侧上下各安装两个导向轮,前柱上设置导向槽,在导向槽下部设置可调式楔形压紧块,用于炉门的密封压紧。炉门上下运行时脱离炉口,在导向槽内运动,当炉门下落对位后,在可调式楔形压紧块的引导下使炉门压紧在炉口护板上。炉口四周耐火纤维凸出35mm,炉门四周耐火纤维也凸出35mm,炉门关闭压紧后耐火纤维与炉口纤维及炉口四周护板(材质为RQTSi5)形成软硬双密封,从而能有效地对炉门进行密封。1.2.5 台车及驱动行走机构台车是承载工件加热及转运的平台。需具有在高温下有足够的强度、刚度和对下部结构有良好的隔热效果。台车车体由车架、车面钢板、耐热铸铁(RQTSi5
8、)边框、耐火砌体组成,设计中充分考虑到台车的载荷及平稳性。车架的受力构件为横梁,横梁的支撑点为两条滚子带,使横梁成为两端悬臂的受力构件,弯矩的产生点在中心和两个支撑点上,因此,将尽量使横梁符合等强度设计原则,使三点产生相同的弯矩,取轨距为横梁的0.586倍。台车车架为单层结构,车架上铺1016mm厚钢板。为保证车间四周有足够的强度,在车架四周采用16mm厚钢板,车架中间采用10mm厚钢板,台车四周设有耐热铸铁边框,采用螺栓固定在台车车架上。车架采用大型槽钢和工字钢焊接的框架结构形式,台车车架整体结构既保证尽量降低台车高度,又保证在重载情况下和一定温度下有足够的强度。台车砌体分为耐火层和隔热层:
9、耐火层中间部分采用252mm(116 mm +136 mm)厚粘土质耐火砖,四周采用粘土浇注料预制块,既有足够的强度承受压力,又有很好的耐高温性能。隔热层采用136mm轻质隔热砖及30mm石棉板,使热量尽可能不向台车底部传导,降低炉子的热量损失。台车砌体总厚度为418mm。台车驱动行走机构采用钝齿轮与销齿条相配合的销齿传动装置。台车驱动行走机构设置于炉前地坑土建基础上,驱动机构配备主传动电机、减速机、抱闸及行程控制检测设备。台车行走采用滚柱带结构,这种结构整车高度较低,整车重量均布,台车行走平稳可靠、能消除起动和停止时冲击引起的跳动。台车驱动电机采用变频调速制动电机。台车运行速度为7m/min
10、,当装载量较大时可适当调低电机转速,降低台车运行速度,当装载量较小时可适当调高电机转速,提高台车运行速度。台车设有进、出炉限位,并在进炉极限位置上设有机械车档,防止误操作和限位开关失灵导致台车碰撞后墙。台车进、出炉,与炉门升、降和炉门压紧都互相连锁,确保实现台车的安全可靠运行。1.2.6 燃烧系统燃烧系统由烧嘴及管路系统组成。采用大火、小火高速脉冲蓄热式燃烧技术,根据炉温曲线升温、保温,大火或小火交替自动脉冲燃烧,无需人工操作,全自动化的高精度热处理加热工艺。该烧嘴成对布置在炉墙的两侧下部:左侧烧嘴燃烧供热,右侧烧嘴吸烟蓄热,然后换向;右侧烧嘴燃烧供热、左侧烧嘴吸烟蓄热,然后再换向,这样周而复
11、始的工作。高温炉气在炉内形成循环回路,消除了死角,有利于炉内温度均匀,基本消除了炉压波的冲击影响。本方案每台烧嘴都独立配有点火烧嘴、火焰监测器、燃气手动切断阀、燃气电磁阀、空气、烟气管道换向装置。可对每个烧嘴进行独立的控制和调节,确保各温度段下燃烧的安全性和可靠性。(1)烧嘴选型及布置方式本方案烧嘴采用我院自主研发的专门用于台车式热处理炉的FXZ系列蓄热式高速直焰低NOx烧嘴。蓄热式烧嘴型号及数量:工业炉编号台车尺寸(m)烧嘴型号单个烧嘴额定功率(kw)烧嘴数量(台)3.57FXZ-808008烧嘴沿炉体两侧对称布置,蓄热箱采用外置倒挂式。该蓄热式烧嘴的性能特征:与常规换热式燃烧技术相比,节能
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