1、加熱工段設備培訓資料 編制人：李磊 2012.4.121.加熱爐技術性能表序號名 稱單 位用 途 或 計 算 值1爐型-蓄熱式步進梁加熱爐2用途-軋制前鋼坯加熱3鋼坯規格mm160160120004加熱鋼種-45#、HRB400、HRB400E、HRB550、優質碳素結構鋼、合金結構鋼、低合金鋼等5鋼坯加熱溫度95011506鋼坯裝料溫度冷裝常溫7爐子額定產量t/h1508燃料種類-高爐煤氣9燃料低發熱值kJ/m37504.1810單位熱耗GJ/t1.2511氧化燒損112煤氣耗量Nm3/h5607013助燃空氣耗量Nm3/h4485614煙氣量Nm3/h8971215空氣預熱溫度100016

2、煤氣預熱溫度100017蓄熱室煙氣排放溫度15018燒嘴型式-分割式空、煤氣雙蓄熱燒嘴19有效面積m2285.620爐底強度Kg/m2h54821水梁立柱冷卻方式-汽化冷卻22裝出料方式-懸壁輥側裝料、懸臂輥側出料23爐底機械驅動方式-液壓驅動24步進行程mm升降：200 水平：28025步進周期s362. 汽化冷卻系統2.1 概述汽化冷卻系統由軟水給水系統、汽包、循環水泵、水梁冷卻回路等組成。在車間內加熱爐旁設汽包平臺及水泵站，汽包平臺上設汽包及除氧器，水泵站設軟水箱、軟水泵、給水泵、加藥裝置、電動循環水泵、柴油機循環水泵及油箱等，油箱的布置須滿足消防的要求。汽化冷卻系統的儀表控制設在加熱爐

3、儀表室。2.1.1系統設施及主要設計原則1）采用強制循環汽化冷卻步進梁式加熱爐采用汽化冷卻技術冷卻支撐梁及其立柱，由于步進梁式加熱爐結構的特點，只能采用強制循環汽化冷卻。因為強制循環的循環流速比自然循環絕對可靠。2）高循環倍率系統采用較高的循環倍率，提高冷卻構件中的循環流速，從而避免汽水分層現象，保證水梁有充分好的冷卻效果。2.1.2軟水給水系統由廠區來的符合工業鍋爐水質的軟化水進入軟水箱，通過軟水泵送入大氣式熱力除氧器，軟水泵共2臺，1臺運行1臺備用。除氧后符合工業鍋爐水質標準的水由給水泵升壓經給水調節閥送入汽包。設2臺電動給水泵,1臺運行，1臺備用；另設1臺事故柴油給水泵。在電動給水泵事故

4、或停電時，向汽包供水，確保整個系統的安全。系統采用加藥裝置向汽包內加入磷酸三鈉（Na3PO412H2O）溶液，使爐內水中經常維持一定量的磷酸根（PO43-），爐水中的鈣離子與磷酸根發生反應生成堿式磷酸鈣。堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，易隨汽包排污排除，且不會粘附在支撐梁內轉變成水垢。加藥裝置設置1個溶液箱，2臺柱塞式加藥泵，1臺運行，1臺備用；磷酸鹽溶液箱的有效容積滿足加熱爐汽化冷卻一晝夜的藥液消耗量。所有給水泵均設有就地操作箱，實現機旁與控制室的操作切換，具有控制室優先功能，具備手控、自控和停機三種功能，實現緊急停車。2.1.3汽包 各冷卻回路的冷卻水在水梁中吸熱后，部分水汽化，汽水混合物通過

5、上升管進入汽包，在汽包內汽水分離，蒸汽送入蒸汽管網或系統超壓通過放散管排入大氣。汽包的蒸汽主管設有流量計和主蒸氣閥組。運行中，通過自動控制使汽包工作壓力保持在0.981.27MPa。各給水調節閥和蒸汽調節閥均設有手動旁路。汽包設有定期排污管和連續排污管，以便將汽包內機械雜質、水中含鹽量排除。同時，汽包設有啟動放散管，便于系統的試壓、調試和啟動。汽包設有2套磁翻板就地水位計，汽包水位的調節采用蒸汽流量、給水流量和汽包水位三個信號組成的三沖量調節系統，同時設有兩套獨立的遠傳水位信號指示。當汽包水位過低、過高時發出報警信號。汽包頂部設有安全閥和放散閥，放散閥后裝有排汽消音器一個，汽包裝有就地壓力表兩

6、塊，汽包系統設有低水位連鎖保護，超壓連鎖保護。汽包規格為 DN1800mm L=8m汽包工作壓力1.27MPa汽包蒸汽飽和溫度 194所有安全閥和放散閥的排氣管道均引至廠房外安全地點。排汽消音器：一個排汽量：20t/h消音能力：2530db安全閥和放散閥符合國家標準。2.1.4循環水泵汽包有兩根下降管，接至下降總管，供給三臺循環水泵。其中兩臺循環水泵是電機驅動，另一臺是柴油機驅動。柴油機循環水泵作為停電、事故備用泵。各循環水泵出口管接至出水聯箱，從該聯箱接出兩根供水母管，將循環水分別送入步進梁的進水固定聯箱和固定梁的進水聯箱。步進梁的冷卻水管通過旋轉接頭組與其進水固定聯箱相連接。在循環水泵的吸

7、水口和出水聯箱之間設有壓差測量裝置，壓差低時發出報警信號，啟動備用電動循環水泵或柴油機循環水泵，當在給定的時間內，壓差值不能恢復到正常值時，發出報警信號。進水口設有一道手動閥，出水口設有逆止閥和手動閥，循環水泵電機之間設有連鎖裝置。循環水泵設有就地操作箱，實現機旁與控制室的操作切換，具有控制室優先功能，具備手控、自控和停機三種功能，實現緊急停車。2.1.5各水梁循環冷卻回路汽化冷卻系統分9個循環冷卻回路，其中固定梁5根, 形成5個固定梁冷卻回路；活動梁4根, 組成4個活動梁冷卻回路。在步進梁和固定梁的進水總管上也分別裝有流量測量裝置，用于核對各支管流量的測量準確性，確保運行中對各循環回路的流量

8、均衡。循環冷卻回路的進水管上均設置了流量測量及調節裝置，用以調節每一回路循環流量。運行中，當某一回路的循環水流量低于設定值時，控制系統發出報警，通過流量調節裝置，使該回路的流量調至正常。水循環回路的總管及支管均設有流量及壓力的檢測控制。2.1.6旋轉接頭組在與運動的步進梁連接的進水聯箱、出水聯箱和步進梁固定聯箱之間，設置了四套旋轉接頭組，當某一套旋轉接頭泄漏時，這套旋轉接頭可以通過它兩側的切斷閥與系統隔離并及時修理，其他旋轉接頭組仍然可以保證系統正常工作。備用旋轉接頭組的設置可使旋轉接頭的維修，在不停爐的條件下進行。2.1.7設置備用電動循環水泵經常有一臺電動循環水泵備用。當運行的電動循環水泵

9、故障停機時，備用電動循環水泵自動投入運行，保證系統正常工作。水泵出口至汽包入口范圍內的閥門、管道及附件按PN4.0MPa標準選型。2.1.8設置柴油機循環水泵當全廠事故停電時，爐內板坯與爐墻的蓄熱量很大，支撐梁和立柱仍需要冷卻，因此，加熱爐的汽化冷卻系統設有柴油機帶動的循環水泵，可以在停電的10秒鐘內自動啟動，保證水循環正常運行從而使爐子的支撐梁及其立柱不被燒壞。2.1.9設置應急柴油給水泵設置應急柴油給水泵作為電動給水泵的事故備用泵，當全廠停電時，可以用應急柴油給水泵向汽包供水。2.1.10設置汽化冷卻用事故冷卻水在正常生產時，汽化冷卻所用的軟化水由軟水站供給，當軟水供給發生故障時，由接至軟

10、水箱的事故水補充，確保汽化冷卻系統的冷卻水不間斷。2.1.11采用較大的軟水箱汽化冷卻系統采用較大容積的軟水箱，在軟水供應故障時，能夠提供系統處理故障的條件，軟水箱內、外壁均涂有防腐漆。軟水箱：30m3；2.1.12安全防護保溫措施汽包設有兩個安全閥和一個電動放散閥,符合國家標準,所有安全閥和放散閥的排氣管道均引至廠房外。安全附件齊全。所有汽化冷卻系統管路及設備均有保溫結構。2.2主要性能參數4.2.1汽化冷卻主要數據：汽包蒸汽工作壓力 1.27MPa汽包蒸汽飽和溫度 194絕熱層完好時蒸汽產量 8t/h絕熱層脫落10時蒸汽產量（最大） 16.5t/h正常工況下蒸氣量 8t/h 連續排污率 1

11、0給水量：最大 20m3/h范圍 920m3/h2.3主要設備選擇步進梁式加熱爐的汽化冷卻系統配置下列主要設備：2.3.1汽包 1個汽包的強度設計及計算及水容積、汽容積計算，均符合中華人民共和國勞動部蒸汽鍋爐安全技術監察規程的要求。汽包規格為 DN1800mm L=8m汽包工作壓力1.27MPa汽包蒸汽飽和溫度 1942.3.2電動循環水泵 2臺汽化冷卻系統配置電動循環水泵兩臺，互為連鎖關系，一臺工作，一臺備用。每臺電動循環水泵的規格為：流量 500m3/h揚程 50mH2O轉速 1450r/min功率 110kW進口壓力 1.5MPa2.3.3柴油機循環水泵 1臺當事故停電時，爐墻及爐內板坯

12、還有很大的蓄熱量，水梁仍須循環水不間斷冷卻。為此，加熱爐設一臺柴油機循環水泵，當停電或兩臺電動循環泵均發生故障時，柴油機循環水泵自動啟動，確保水梁的冷卻。因此，要求柴油機循環水泵具有較高的可靠性，除柴油機本體要可靠外，其自動控制系統也要可靠，水泵采用與電動循環水泵相同規格的泵。柴油機循環水泵的規格如下：流量 500m3/h揚程 50mH2O轉速 1450r/min功率 132kW進口壓力 1.5MPa2.3.4旋轉接頭 8組旋轉接頭的規格為PN4.0Mpa，DN100。加熱爐共需8組旋轉接頭，每組包括3個旋轉接頭、兩根連接管、一個導向裝置、一個彈簧吊架及與旋轉接頭相對的特殊法蘭和非標件。旋轉接

13、頭球體材料為鍍鉻合金鋼，密封材料為聚四氟乙烯。2.3.5電動給水泵 2臺給水系統設置兩臺電動給水泵，互為聯鎖,正常生產時，一臺運行，一臺備用，在故障狀態下，可以自動切換。水泵采用低中壓鍋爐上廣泛采用的DG型工業鍋爐給水泵，該泵為單吸、多級、節段式離心水泵，其入口端選用金屬硬密封蝶閥，出口端選用截止閥和逆止閥，同時，為保護給水泵安全，系統設置有回水管路。水泵規格如下：型號 DG25-504流量 25m3/h揚程 200mH2O轉速 2950r/min功率 30kW2.3.5柴油給水泵 1臺應急柴油給水泵作為電動給水泵的事故、停電備用泵，應急柴油給水泵具備啟動和運行可靠的特點。應急柴油給水泵性能參

14、數為：流量 Q=25m3/h 揚程 H=200mH2O數量： 1臺。2.3.6加藥裝置 1套采用組合式加藥裝置，其中包括2臺計量泵，1個1000升溶液箱，溶液箱上配攪拌器一臺。加藥裝置型號： J-X50/25流量： 050l/h揚程： 2.45MPa計量泵功率： 20.55kW2.3.7軟水箱 1個軟水箱容積： V=30m32.3.8排污擴容器 1套型號： DP-3.5容積： 3.5m32.3.9取樣冷卻器 2套型號 ： DN250 PN2.45MPa2.3.10大氣式熱力除氧器汽化冷卻系統的循環水要在200左右的溫度下通過水梁，因此，除要求其給水采用軟化水外，還要對給水進行除氧處理，以減輕水

15、中溶解氧對支撐梁的腐蝕。大氣式熱力除氧器是利用蒸汽將給水加熱到0.02MPa壓力下的飽和溫度104，并使汽水充分混合，達到除去水中溶解氧的目的。該除氧器運行可靠，操作簡單，在工業鍋爐系統中應用最廣。因此，本設計采用大氣式熱力除氧器。除氧器規格如下：數量 1臺出力 25 t/h工作壓力 0.02 MPa除氧水箱容積 15 m34.3.11電動軟水泵型號 IS65-40-200流量 25m3/h揚程 50mH2O轉速 2900r/min功率 7.5kW2.4介質參數及接點管徑4.4.1軟化水 品質要求：符合工業鍋爐水質標準的軟化水懸浮物： 5mg/L總硬度： 0.03me/L 含油量： 2mg/L

16、PH值： 7接點參數：流量： 范圍 820m3/h 最大 25m3/h壓力： 0.3MPa管徑： DN1004.4.2汽化冷卻事故水品質要求：新水接點參數：流量： 最大 25m3/h壓力： 0.3MPa管徑： DN100位置： 汽化冷卻水泵站 設備冷卻水品質要求： 凈環水 接點參數：流量： 6m3/h 壓力： 0.30.4MPa管徑： 573位置： 汽化冷卻水泵站、排污擴容器等 4.4.3外供蒸汽接點參數：流量： 816.5t/h壓力： 0.6MPa管徑： DN150位置： 汽包出口管 3加熱爐機械設備加熱爐區的機械設備構成：*裝料爐門提升機械*裝料懸臂輥道*推鋼機*步進機械*出料懸臂輥道*出

17、料爐門提升機械*液壓系統*集中干油潤滑系統*從進入鋼坯跨的熱送輥道至加熱爐進料爐門前的加熱爐區機械設備3.1爐內裝料懸臂輥道（9套）3.1.1功能：接受過渡輥道運來的鋼坯,通過旋轉編碼器完成鋼坯在爐前的定位，等待推鋼機推鋼，輥道分一組控制，利于單排料的定位。根據生產指令，將符合要求的合格鋼坯送入爐內。并根據布料圖自動布料定位。3.1.2結構型式：圓柱型懸臂輥道，輥面形狀為外大內小的臺式柱面。3.1.3結構特點：1）單獨傳動，VVVF交流變頻調速，可逆傳動；2）輥道冷卻：采用輥軸水冷，每個輥道設有一個旋轉接頭，用于冷卻水的進出；3）采用直聯齒輪式減速機。機構緊湊、小巧、簡單；4）其中裝料第一個懸

18、臂輥道尾部裝有一臺脈沖編碼器，用于裝料鋼坯布料定位。3.1.4主要參數輥子規格：F300mm，長度350 mm輥子材質：ZG40Cr25Ni20Si2輥子間距：1300mm輥子數量：9個輥道線速度：0.21.5m/s（爐前上料輥道速度應與之匹配）電 機： 5.5kW，AC380V， VVVF3.2爐內裝料緩沖擋板（1套）3.2.1功能：當裝料輥道在鋼坯定位失敗、輥道速度失控時，防止鋼坯沖擊破壞爐墻，設置該緩沖擋板。3.2.2結構型式：環形彈簧緩沖式3.2.3結構特點及主要參數擋板冷卻：水冷擋板底座固定：爐外固定鋼坯最大質量：2350 kg事故沖撞時坯速：max 1.5m/s；擋板材質：ZG40

19、Cr25Ni20Si23.3定位推鋼機 （1套）3.3.1功 能：將鋼坯從裝料輥道上推正，必要時推到固定梁上，同時起到鋼坯橫向定位的作用。3.3.2結構型式：液壓擺臂式3.3.3主要參數推鋼行程：600 mm推鋼速度：前進0.15 m/s； 后退:0.3 m/s工作壓力：8MPa液壓缸規格：125/90-450，中間耳軸式液壓缸數量：1推桿數量： 4推鋼機液壓缸行程采用接近開關控制。3.4裝料爐門提升裝置 （1套）3.4.1功能：用于裝料爐門的開啟和關閉。在等待裝鋼的過程中，爐門關閉，以防止過多的冷空氣進入爐內。3.4.2結構型式：氣動升降式（側進）3.4.3主要參數爐門重量：300kg行 程

20、：600mm升降速度：0.2 m/s氣缸直徑：160/60壓縮空氣：0.5MPa3.5爐底機械 （1套）l 結構型式：全液壓傳動、斜軌滾輪式；雙層框架 整體步進式；升降和平移均設有導向裝置。l 功能：爐底機械的提升框架用于支撐平移框架，及其平移框架上的水梁立柱、鋼坯等動負荷，提升框架與平移框架共同運動，從而實現下述功能：1）通過動梁步進運動，將鋼坯從裝料側逐步送到出料側；2）在軋線要鋼坯時，將步進梁上的鋼坯托放到出料輥道上。l 結構組成：爐底機械由提升框架（1套）、提升/平移滾輪裝配（各8套）、提升/平移導向輥裝配（各4套）、提升/平移軌道裝配（各8套）、提升液壓缸裝置（2套）、平移液壓缸裝置

21、（1套）、斜軌面（8套）、行程檢測裝置（2套）等組成。爐底機械軸承采用進口品牌產品NSK。l 動作原理：提升框架的升、降動作由2個提升液壓缸完成，平移框架的進、退動作由1個平移液壓缸完成，具體動作如下：1）當提升液壓缸驅動提升框架時，提升框架下面的升降滾輪沿斜軌面軌道滾動，從而使提升框架沿斜軌面升、降（此時平移液壓缸驅動裝置不動），同時提升框架上面的平移滾輪也托著平移框架隨著垂直升、降；2）當提升框架上升或下降至預定位置時，平移液壓缸驅動平移框架在平移滾輪上前進或后退（此時提升液壓缸驅動裝置不動）；3）平移框架通過上述的“上升”前進”“下降”“后退”，完成一個步進循環。步進運動的軌跡為“矩形”

22、。步距為：前進、后退280mm（最大300 mm），上升、下降200mm，步進周期36sec。l 結構特點：1）提升缸對稱布置在框架兩側，采用兩支250/180950mm的液壓缸，兩端球鉸耳環式。提升液壓缸對稱布置在提升框架兩側的左、右梁下，使提升框架的橫梁結構變得簡單、斷面尺寸減小，從而框架重量減輕；提升液壓缸布置在左、右梁中部，缸上支點應緊貼梁下的升降滾輪支座，缸下支座緊靠后面的斜臺面土建凸臺，其受力作用點均較理想，從而也簡化了左右梁的結構及土建基礎。2）平移缸為中間雙鉸式，采用220/140340mm的液壓缸。單個平移液壓缸布置在靠近框架出料側，為中間雙鉸軸在平移框架前進或后退過程中，缸

23、餃軸轉動較靈活，并有利于缸進、退速度的控制；3）在動梁托、放坯時均為輕托、輕放；4）在升降及平移機構上各設有一套行程檢測裝置；5）在提升框架的兩側，設有4套升降導向裝置、4套平移導向裝置，分別保證提升框架在升降時、平移框架在進退時不發生跑偏；6）升降缸的升降、平移缸的平移均考慮有超行程；7）在每個斜臺面上的下部設有一個檔座，以便于爐底機械的安裝及以后檢修時升降缸的拆卸；8）在保證爐子產量和出坯節奏的前提下，采用了合理的步進周期，從而使得液壓系統的設計得到了更好的優化。步進框架運動時的沖擊進一步減小；9）結構強度和剛性好，運行平穩、可靠，承載能力高、壽命長。3.6爐內出料懸臂輥道（10套）3.6

24、.1功能：根據軋線“要鋼”信號，將鋼坯送出爐外。3.6.2結構特點：1)獨傳動， VVVF交流變頻調速，可逆傳動；2)輥道冷卻：僅輥軸水冷，每個輥道設有一個旋轉接頭，用于冷卻水的進出；3)采用直聯齒輪式減速機。機構緊湊、小巧、簡單。3.6.3主要參數輥子規格：F300mm，輥身長度350 mm輥子材質：ZG40Cr28Ni48W5輥子間距：1300mm輥子數量：10個輥道線速度：0.21.5m/s（應與爐后出料輥道速度之匹配）電 機： 5.5kW，AC380V， VVVF3.10熱送輥道結構型式：輥子裝配：輥子由安裝在軸承座內的調心滾子軸承支撐，軸承座固定在輥道架上。軸承座為鑄鋼件。輥道架：輥道架為焊接結構件。傳動機構：輥子為單獨傳動輥，由變頻調速齒輪電動機驅動。潤滑：輥子間軸承采用干油潤滑，齒輪減速箱采用油浴潤滑。冷卻：軸承座通水冷卻。主要參數輥道型式： 單獨傳動輥道，變頻調速輥子尺寸： 300mm1000mm輥子間距： 1350mm輥道速度： 1.2m/s(MAX)輥道電機： 5.5kw，AC380，VVVF數量： 113.11固定擋板一位于熱送輥道端部，防止鋼坯