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1、辽宁工程技术大学本科毕业设计(论文)开题报告题目140t/h步进梁式加热炉设计指导教师郭仁威院(系、部)机械工程学院专业班级热能11-3学号1107220303姓名陈华日期2014年4月4日教务处印制61.选题的目的:近年来,由于我国工业发展迅速,制造行业的进步更是一日千里,在这样的大环境下,各行各业,如汽车、轮船、铁路、建筑、机械设备制造等对钢材的需求不断增大,为了满足这巨大的市场需求,不断有新的钢铁生产线被建设出来,而在整个钢材的生产加工的过程中,加热炉扮演着一个重要且不可缺少的角色,它的作用是对冷热钢坯进行加热,以便后面的轧
2、钢得以顺利的进行,而待轧钢坯的温度和温度的均匀与否对轧钢的质量有着重要的影响。加热炉从诞生的那天起自身也在不断的发展着,从起初的“直燃式”到今天的“蓄热式”,从原来的“推钢式”到后来的“步进式”。采用步进式加热炉,合理设计不仅对钢材质量有很大的影响,同时也能节约大量能源,提高能源的利用率,减少环境的污染,为社会和谐发展作出贡献。2.选题的意义:在现实的生产过程中,一个性能优良的加热炉控制系统具有很多实际意义:(1)提高生产率,增加效益;加热炉复杂的动态特性以及繁琐的工艺流程使得人为的操作会给产品的质量带来很大的影响,而在自动化程度
3、较高的控制系统下,加热炉中生产过程的优化控制和自动工艺管理控制可以缩短生产周期,并提高产量和质量,使得生产率提高,增加企业效益。(2)安全生产得以实现;在加热炉这个特殊的工艺中,因为高炉和转炉煤气的大量使用,使得整个生产环境的安全变得尤为重要,不仅要保证各种设备的安全运行,还要防止人员中毒事件的发生。只有在安全的环境下,生产才能顺利进行。(3)节能减排,保护环境;通过优化提高加热炉控制性能的方法,可以使燃料的热量得到充分的利用,以达到节约燃料的目的。此外,通过对燃烧过程进行有效控制,使燃烧在合理的空燃比条件下运行,会大大减少加热炉
4、过氧燃烧产生的氮氧化合物等有害气体和欠氧燃烧时产生的大量黑烟,减少对周边环境的污染和对生态环境的破坏力度。具有关研究表明,与人工操作相比,合理的燃烧控制能使化学不完全燃烧热损失由原来的5%-15%降到1%以下,空气过剩系数由原来的1.3-1.6准确的控制在1.1-1.3之间,而使排烟热损失降低12%-18%,燃耗降低4.8%-11.2%。(4)对新技术发展和应用的促进作用先进的控制系统完成了对生产的信息化管理,同时也为生产带来了极大的方便,它不仅可以对生产过程中的参数可以进行直观的测量、记录、保存、分析,分析研究的结果还可以给技术
5、的发展带来很大的促进作用,而新发展的技术在一个先进的平台上也可以方便的进行实验和应用。一、选题的目的、意义和研究现状63.研究现状:(1)国内研究现状:张文学《现代步进式加热炉的发展》对步进式加热炉发展现状做了介绍,步进式加热炉依靠步进机构的运动实现对陕钢、长钢、重特钢、武钢、马钢、上钢等单钢坯在炉内的移动,与推钢式加热炉相比,步进式有许多优点,因而,在国内推广很快,据1984年不完全统计,全国已有37座步进式加热炉。我国大型钢厂如:陕钢、长钢、重特钢、武钢、马钢、上钢,其步进式加热炉逐步发展。马钢三轧厂步进底式加热炉原热负荷分配
6、不合理,烧嘴过于集中,钢坯加热质量不好,炉底寿命低,于1985年4月进行了技术改造,加热段由原来的7.41米延长为12.7米,将原15只平焰烧嘴(燃混合煤气,每只烧嘴能力535(标)/h),改为24只小烧嘴(每只300(标)/h),提高了加热质量,节能效果显著。上钢五厂45步进底式加热炉设置了九只平焰烧嘴,每只烧嘴能力650(标)/h,燃发z仁炉煤气,烧嘴间距1580毫米,使用中发现炉温不够均匀,调节困难。长钢步进底式加热炉多年的运行情况也表明:在正常工作状态下,即炉温在1250℃以下,产量在25t/h以内时,炉子能良好地运行;炉
7、温升高到1350℃时,出现异常状态,承载铜套压强大大超过许用压强而急剧磨损。(2)国外研究现状:杨伟新《步进式加热炉现状与分析》对国外步进式加热炉发展做了介绍,70年代以来,国外新建的许多大型加热炉大都采用了步进式加热炉现在新建的具有经济规模的各类轧钢厂基本上都选用了步进式加热炉。一些老厂,如美国的底特律钢厂热轧车间法国索拉克恩西俄厂的热轧车间、日本和歌山热连轧厂与鹿岛厚板厂以及加拿大汉密尔顿的多发斯科厂等,在改建或扩建中都选用了步进式加热炉代替原有的推钢式加热炉。原苏联契列波维茨钢铁厂热带车间所用的步进梁式加热炉,炉内宽n.25
8、m,炉子有效长49.59m,炉子产量达到420t/h;采用汽化冷却,汽压为0.18MPa;步进梁水平行程480mm,垂直行程200mm,步进周期为605。德国克勒克纳公司不来梅厂热轧用步进梁式炉,其产量为400t/h.法国索拉克热轧带钢厂步进式加热