06热处理燃料炉

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1、第六章热处理燃料炉授课人：杨晓敏NorthUniversityofChinaCollegeofMaterialsScienceandEngineering2008.01.04返回总目录教学提示教学要求了解常用燃料炉的类型、结构特点、各自优化点；掌握气体燃料燃烧的计算内容及计算方法；掌握气体燃料燃烧过程的燃烧特点，理解常用烧嘴的结构、工作特点；掌握燃料炉的设计内容和方法。第六章热处理燃料炉燃料炉的结构和传热特点与电阻炉有明显不同。燃料炉有燃烧室，由燃料燃烧产生热能，以燃料产物为传热介质在炉内进行热交换。§6－1燃料炉的基本类型及特

2、点§6－2燃料燃烧计算§6－3燃料消耗量计算§6－4燃料炉的经济技术指标及提高热效率途径§6－5燃料炉的燃烧装置小结第六章热处理燃料炉§6－1燃料炉的基本类型及特点一、热处理燃料炉的基本类别和特点分类燃料特点固体燃料炉（煤炉）煤焦碳煤粉需要较大的燃烧室，由于煤块尺寸较大，煤与空气难混合均匀，燃烧常不完全，热效率低，炉内温度均匀性差，劳动条件差。适用固体渗碳、铸锻件退火等要求不严格的热处理工艺。气体燃料炉（煤气炉）天然气工业煤气煤气易与空气混合，燃烧完全，燃烧过程较油易于控制，便于保持炉温均匀稳定，可满足各种常用热处理工艺要求。液

3、体燃料炉（油炉）重油煤油炉体结构与气体燃料炉相同，但燃烧过程不如气体燃料易于控制，但只要设计和操作得当，炉温均匀性也基本上可满足常规热处理工艺的要求。§6－1燃料炉的基本类型及特点二、热处理燃料炉的炉型燃料炉的基本结构形式与电阻炉主要不同之处是设有燃烧室。燃料炉的炉型按燃烧室的位置及燃烧产物流动方式分为直接燃烧式、顶燃式、侧燃式和底燃式四类。侧燃式的固体燃料炉1-风机2-燃烧室3-火口4-炉膛5-排烟口6-闸门7-烟道8-烟囱三、热处理燃料炉的主要组成部分Ⅰ炉体结构的设计Ⅱ燃料消耗量的计算，燃烧装置的选择和设计Ⅲ燃料及燃烧计算Ⅳ

4、排烟装置，炉门升降机构等设计§6－1燃料炉的基本类型及特点四、燃料炉设计中的问题:一、热处理炉的燃料（一）、常用燃料的分类天然固体燃料是煤；人造固体燃料是焦炭、煤粉。§6－2燃料燃烧计算天然液体燃料是石油；人造液体燃料：重油、柴油、煤油、汽油等等。天然气体燃料：天燃气。人造气体燃料常用的有：发生炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气、液化石油气等等。§6－2燃料燃烧计算（二）、评价燃料性能主要指标__燃料的发热量1、燃料发热量是衡量燃料使用价值的重要指标，是单位重量或单位体积(对气体燃料)的燃料，在完全燃烧的情况下所能放出的热量，单位为kJ

5、／kg(或kJ／m3)。2、高发热量和低发热量（根据燃烧产物的状态不同）高发热量Q高：燃料完全燃烧，并当燃烧产物中的水蒸汽凝结为0℃水时所放出的热量。低发热量Q低：燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水分冷却到20℃仍以汽态存在时所放出的热量。二、燃料燃烧计算1、计算内容燃料燃烧时所需的空气量——是确定供风设备（如通风机）的根据之一；燃烧产物量——是确定烟道、烟囱等的根据之一。燃料燃烧时可能达到的燃烧温度——为了选择满足炉温的燃料。§6－2燃料燃烧计算2、理论空气需要量和理论燃烧产物量（1）理论空气需要量L0按燃料燃烧反应式计算出来的单

6、位燃料完全燃烧所需的最小空气量。（2）理论燃烧产物量V0单位燃料按理论空气需要量完全燃烧后所产生的全部燃烧气体称为理论燃烧产物量。§6－2燃料燃烧计算§6－2燃料燃烧计算（1）定义实际供应的空气量与理论空气需要量的比值，称为空气过剩系数。过剩空气系数3、实际空气量和过剩空气系数§6－2燃料燃烧计算燃料种类（各种燃料与空气混合的难易程度不同）固体：块煤n＝1.3-1.7粉煤n＝1.2-1.25；液体：油n=1.1-1.3；气体：n＝1.02-1.2。燃烧装置的结构燃料的加工和制备过剩空气系数n的影响因素？围绕混合程度对空气过剩系数

7、影响。过剩空气系数过剩空气系数太大，入炉空气量多，相对降低了炉膛温度，影响传热效果。过剩空气系数大则排废气量大，使废气从烟囱带走的热量多，增加了热损失，全炉热效率降低。过多的空气还会使废气中含氧量高，使工件氧化、脱碳。减小过剩空气系数虽然有许多好处，但一个重要的前提是：必须保证燃料完全燃烧。大小的影响过剩空气系数b、经验公式计算法：见书中表6－6（3）、计算（以煤气为例）a、分析计算方法§6－2燃料燃烧计算4、燃烧温度燃烧温度与燃料性质、空气过剩系数、燃烧过程的完善性以及燃烧装置的结构完善性有关。实际燃烧温度可根据热平衡条件确

8、定。计算燃烧温度是为了选择满足炉温的燃料，但热处理炉炉温通常不超过1300℃，大多数燃料都能满足炉温的要求，所以燃烧温度往往不需要计算。§6－3燃料消耗量计算燃料消耗量计算：热平衡方法经验方法§6－3燃料消耗量计算一、热平衡方法1）燃料燃烧的化学热Q烧2）预热空