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课程章节名称 项目四 加热炉的维护及检修
教学目的、要求 ●掌握加热炉维护主要内容。 ●了解各组成部分维护检修方法。 ●了解加热炉检修的种类。 ●了解加热炉检修的内容。 ●熟悉换热器的安装方法。
重点 难点 加热炉的日常维护规程 加热炉其他系统的日常维护 大、中修完成的验收
教学环节时间分配 6课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体、实训
授课内容: 任务一 加热炉日常维护 任务实施 一、加热炉的日常维护规程 （1）每日检查加热炉的各种仪表是否正常，发现异常现象及时与仪表室联系处理。 （2）每日检查换热器的保护装置，热风放散阀的可靠性，要求惊醒班前试验。 （3）每日检查加热炉的各种水管道煤气管、风管、水管等，杜绝“跑、冒、滴、漏”现象。 （4）随时检查加热炉冷却水管及水冷部件，不得断水，出水口水温不得高于45℃。 （5）在控制冷却水时，若发现阀门开启不正常，应通知管工及时处理。 （6）冷却水循环系统出现停水事故时，应立即停炉，并把所有炉门及烟道闸板打开降温，立刻与供水单位联系，供水正常后，方可提问生产。 （7）当有停风事故发生时，应严格按技术操作规程处理。 （8）换热器出现异常现象时，应严格按技术操作规程处理。 （9）看火工要随时观察炉况，按加热技术操作规程操作，发现异常情况及时与工段联系。 （10）交接班时，看火工要逐一检查烧嘴情况，做好记录。 （11）对加热炉的炉渣做到及时清理, 严禁流渣浸泡炉子钢结构。 （12）严禁天车吊料在加热炉顶停放, 严禁吊料碰撞风管及炉子钢结构。 （13）交接班前检查炉灶情况, 对上涨的炉灶要利用换辊或检修时间组织处理。 （14）加热炉要定期小修, 周期一般为2~3 个月。 二、耐火材料炉衬的维护 耐火炉衬直接接受高温炉气侵蚀和冲刷，其工作条件十分恶劣，做好维护工作十分重要。加热工作维护好炉衬必须做到以下几点： （1）炉子低温保温及停炉特别是大、中修的停炉，必须按规程定的升、降温速度进行。 （2）不允许炉子超高温操作。 （3）要绝对禁止往高温砌体上喷水。 （4）应注意装炉操作，严防坯料装偏，或跑偏未及时纠正而刮炉墙。要积极避免预热段发生拱钢事故，以防撑坏炉顶。 （5）应尽量减少停炉次数。 三、炉子钢结构的维护 炉子钢结构的作用是保持砌体的建筑强度，支持砌体重量，抵抗砌体的膨胀作用以及维持砌体的完整性和密封性。钢结构是否完整对整个加热炉的寿命均有重大的影响。 四、 炉底的维护 严格控制炉压，并防止炉温波动，以免炉内吸入冷空气而增加氧化烧损，减少氧化铁皮的脱落，以防止炉底过快积渣造成炉底上涨。 五、 架空炉底及炉底机械的日常维护 采用双面加热的炉子，除了要加强对实心炉底的清理与维护外，还应加强对架空炉底，即炉筋管、横向支撑水管及支柱水管的维护，以防止在高温下长期使用失去应有的结构强度和稳定性而造成塌陷。 六、 水冷设施的维护 炉子的冷却方式主要分为水冷和汽化冷却两种。对于炉门、炉门框、水冷梁等金属构件或机械设备等，一般均直接采用水冷；对于炉筋管、横向支撑管及支柱水管，一般采用汽化冷却方式。 1. 水冷设施的维护 （1）经常检查水泵运行情况及管路状况，保证管路上各调节阀严密、灵活。 （2）防止管路系统，特别是冷却部件或设备漏水。 （3）严格控制出口水温，及时调节水冷却流量。 （4）水冷系统尽可能形成闭环，循环使用，节约用水。 2. 汽化冷却系统的维护 （1）经常检查循环泵及循环系统所有管路的运行情况。 （2）严格控制气泡水位、压力及温度。 （3）经常检查管路上各种阀门，如安全阀、调节阀、发散阀、排污阀和压力表、水位计等是否正常，应确保其严密性、灵活性、准确性。 （4）保证软化水的质量, 并定期对水管过滤器进行清洗。 七、 燃烧装置的维护 1. 注意事项 （1）要保持烧嘴或喷嘴的位置正确，与烧嘴或喷嘴砖的中心线相一致。 （2）保证烧嘴或喷嘴不滴漏，烧嘴砖孔不结焦。 （3）燃烧器要经常维护, 定期检修, 及时清除结焦、 油烟及其他杂物。 （4）经常检查各种炉前管道是否有跑、 冒、 滴、 漏, 发现后应立即处理, 各种阀门开闭是否灵活, 热管道保温层是否完好。 2. 烧嘴的检查 3. 煤气烧嘴部件的更换 八、 烟道、闸门的维护 检修后要清理干净烟道中的杂物，正常生产时注意检查烟道是否漏风，烟道有无漏水积水和积灰影响抽力、排烟不畅的现象，检查闸门有无变形影响调节的情况。 九、 换热器的维护 1.空气换热器的维护 （1）一般换热器入口烟温，允许长期<800℃，短时最高不超过850℃；预热风温不超过500℃。 （2）热风自动放散阀时保护换热器的保护装置，以防止热风放散阀失灵。 （3）全厂性停电前两小时, 必须有调度室书面通知加热工段或当班看火工停炉降温并 关闭烟闸, 确保停电之前换热器入口延期温度降到600曟以下。 （4）为防止换热器管子外壁结垢堵塞, 每使用6~12 个月应仔细清灰一次。 2.煤气换热器的维护 （1）检查各个部件连接螺丝是否松动。 （2）检查嘴前所有阀门转动是否灵活，润滑是否良好。 十、 空、煤气系统的维护 炉上一切空、煤气阀门必须灵活可靠。加热工应经常检查，因此加热工应定期排放路上煤气管道中的积水。放水时要先观察厂房内气流方向，站在上风口放水，听到气绝声立即闭死放水阀。 任务二 加热炉检修 任务实施 一、炉子的热修 热修属于事故抢修，是非计划检修。热修是在不停炉状态下，适当减少燃料供给量，但炉温仍相当高的情况下，修补炉子的个别部分，如炉墙或炉顶。 二、 加热炉的定期检修 停炉后待其冷却以后惊醒的检修叫冷修。冷修一般是有计划的检修，根据检修工作量或时间的长短可分为小修、中修和大修。 检修之前应做好准备工作：① 准备好检修所需要的各种材料并将材料运到加热炉附近现场；② 施工队伍编制出检修进度图表，并召开检修工作会议，将注意事项向参加检修人员交代清楚。 三、 检修注意事项 （1）将烟道闸门和所有炉门全部打开加强流通冷却。 （2）注意保证检修质量，保证检修进度并做到材料节约。 （3）拆除旧的砌体及部件时，注意不要拆毁其他不需要检修的部分，保护不需要检修部分不受损坏。 （4）对冷修砌筑质量要求与新建炉子相同, 新旧砌体之间的接缝应平整而坚固。 （5）检修时对炉内冷却件的焊接质量必须保证良好, 要求技术高、 有经验的焊工焊接。 （6）加热炉检修时比较复杂的, 需要工种相互配合完成的工作。 四、 大、中修完成的验收 炉子经过大、中修理后，要进行全面的修理质量验收工作。质量验收的主要依据来自于砌筑标准及图纸要求，验收工作包括下面三方面的内容： 砌体质量的验收、金属结构安装质量的验收、设备检修质量的验收。 1.砌体质量的验收 （1）炉墙的砌法是否符合规定。 （2）膨胀缝的留法是否正确。 （3）炉墙的结构是否符合图纸要求。 2.金属结构安装质量的验收 （1）护炉立柱的安装质量条件 （2）横纵水管的安装质量条件 （3）工业水冷管道的安装质量条件 实践案例 一、水梁和立柱的安装 水梁安装前应检查步时梁是否处于原点起始位置，即工作的后下位，确定后方可安装水梁。 水梁立柱安装完毕后可以按照图纸进行冷拉。 二、 换热器的安装 1.安装要领 （1）筑炉专业的密封材料铺垫稳妥后，方能进行换热器吊装就位。 （2）换热器安装中，要按精度要求进行安装，要控制好换热器与换热器之间，冷组与热组之间联通管的实际距离。 （3）在吊装体积较大、重量较大的换热器时，一定要注意吊装平稳，细心就位，绝对保证砖拱不被碰撞。 （4）换热器本体安装时，一定要将联通管接口处封堵好，以免杂物落入，堵塞蛇形换热道，而影响正常使用。 2.安装精度 换热器安装、标高偏差:±5mm，中心偏差:±5mm。 三、 加热炉助燃风机安装 首先检查风机设备是否完好、部件是否齐全，按装箱单对设备部件进行清点。风机在安装时应注意基础找平。设备就位时，对垫铁或减震装置按图纸要求进行布置。减震器安装，除要求地面平整外，应注意各组减震器承受载荷的压缩量应均匀，不应偏心；安装时可按：风机承底座（支承轴承座、电机）—下壳体—转子—上壳体—消音器—执行机构。安装后应采取保护措施，防止损坏。设备调整应符合要求：设备中心线平面位移小于10mm，标高偏差小于±10mm，传动轴水平度偏差小于0.2/1000。通风机调整结束经检验合格后，进行基础灌浆。 四、 炉顶可塑料施工 炉顶可塑料捣打一般分段进行。斜坡炉顶应由其下转折处开始，达到一定长度（一般约600mm）后，才可拆下挡板捣打另一侧。 可塑料施工后应尽早拆模，使衬体内的水分散发，修正前，应先将锚固砖端面周围的可塑料，用木锤或捣打锤头轻轻敲打，使之紧密咬和，再以锚固砖或吊挂砖端面为基准削除多余部分。 五、 水冷梁、柱施工 1. 水梁立柱 采用定型钢模板，振动棒模外捣。 一般振动至浇注料表面无气泡产生时即停止振动，需让浇注料受到充分而又不过度的振动。浇注料宜经过24小时（环境在10℃）的养护后才能拆模。 2. 水冷梁 水冷梁呈水平状，分固定梁和活动梁，根据梁的结构形式，制作相应的定型钢模板，其施工方法同水冷立柱。梁的上表面要严格按设计尺寸加工成型。
课堂讨论 加热炉维护与检修的要点
课外思考、练 习及作业题 课后习题课程章节名称 项目五 加热炉的安全生产与应急预案
教学目的、要求 ●掌握煤气正确、安全使用方法。 ●了解煤气安全事故的种类以及发生原因。 ●了解煤气中毒的危害。 ●掌握煤气泄露、中毒应急预案。 ●掌握煤气火灾、爆炸应急预案。 ●熟悉应急方案。
重点 难点 煤气中毒事故的预防及处理 煤气泄露、中毒应急预案 加热炉事故停炉预案
教学环节时间分配 5课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体
授课内容: 任务一 加热炉煤气的安全使用 任务实施 煤气中毒事故的预防及处理 （一） 发生煤气中毒的原因 煤气中使人中毒的成分有CO和一些重碳氢化合物、苯酚等，其中以CO的毒性最大，CO能与血液中的红血球相结合，使人失去吸收氧气的能力，从而使人中毒和死亡，中毒的特征是头痛、头晕等。为了预防中毒，做到安全生产，在操作时应特别注意。 （二） 煤气中毒事故的预防 新建、 改建、 大修后的加热炉煤气系统, 在投产前必须经过煤气防护部门的检查验收。 （三） 煤气中毒事故的处理 发生煤气中毒事故时应立即用电话报告煤气防护站，并指派专人接救护车。同时将中毒者迅速救出煤气危险区域，安置在上风侧空气新鲜处，并立即通知附近卫生所医生。检查中毒者的呼吸、心脏跳动及瞳孔等情况，确定煤气中毒者的中毒程度，采取相应救护措施。 煤气着火事故的预防及处理 （一） 煤气着火事故的预防 发生煤气着火事故必须具备一定的条件，一是要有氧气或空气；二是有明火电火或达到煤气燃点以上的高温热源。 带煤气作业处附近的裸露高温管道应进行保温，必须防止天车、蒸汽机车及运输炽热钢坯的其他车辆通过煤气作业区域。 （二） 煤气着火事故的处理 凡发生煤气着火事故应立即用电话报告煤气防护站和消防队到现场急救。 如果煤气管道内部着火应封闭人孔，关闭所有放散管，向管道内通入蒸汽灭火。 当煤气设备烧红时，不得用水冷却，以防管道变形或断裂。 三、 煤气爆炸事故的预防及处理 （一） 产生煤气爆炸事故的主要原因 （1）送煤气时违章电火，即先送煤气后点火，或一次点火失败接着进行第二次点火，不做爆炸试验冒险点火，造成爆炸。 （2）烧嘴未关或关闭不严，煤气在点火前进入炉内，点火时发生爆炸。 （3）强制通风的炉子, 发生突然停电事故, 煤气倒灌入空气管道中造成爆炸。 （4）煤气管道及设备动火, 未切断或未处理净煤气, 动火时造成爆炸。 （5）煤气设备检修时无统一指挥, 盲目操作, 造成爆炸。 （6）长期闲置的煤气设备, 未经处理与检测冒险动火, 造成事故等。 （二） 煤气爆炸事故的预防 既然加热炉点火时最易发生爆炸，那么预防爆炸事故首先就要做好点火操作的安全防护工作。 （三） 煤气爆炸事故的处理 在发生煤气爆炸事故时，必须立即报告煤气防护站及消防保卫部门；切断煤气来源，迅速处理净煤气，组织人力，抢救伤员。煤气爆炸后引起的煤气中毒或煤气着火事故，应按相应的事故处理方法进行妥善的处理。 四、 预防回火 生产时，还应注意燃烧器的回火现象，回火就是煤气和空气的可燃混合物回到燃烧器内燃烧的现象。 回火的产生是由于煤气与空气的混合物从喷嘴喷头喷出的速度小于火焰传播速度。根据理论分析和现场操作实验结出以下情况容易发生回火。 当烧嘴回火时，要关闭烧嘴，检查处理。 在实际操作中只要保证混合气体的喷出速度在30~50m就可以了，过大的喷出速度将使燃烧不稳定，火焰断续喘气，甚至熄火。这就是说在一定条件下，除考虑防止回火问题外，还必须注意“灭火”问题。 任务二 加热炉煤气事故应急预案 任务实施 一、煤气泄露、中毒应急预案 （一） 目的 确保职工的人身安全，对厂区内发生煤气泄露、中毒等事件作出应急响应，进行有效控制，以预防或减少与之有关的伤害和环境污染。 （二） 适应范围 适应于加热炉区煤气泄露、中毒事故（或潜在事故）的管理。 （三） 事故和应急状态 厂区内煤气管道、加热炉及烧嘴发生煤气泄露，引起中毒。 （四）职责 1.报告程序 2. 应急电话 熟悉电话：急救中心、煤气救护站、总调度室、厂调度室。 （五） 应急措施 （1）发生煤气泄露、中毒事故时，按报告程序进行报告。 （2）事故现场应设警示牌，防止闲人误入。 （3）发生煤气泄露时应设法降低煤气压力( 如有可能应关闭煤气总阀), 组织用黄泥进行封堵。 （4）发生中毒事故时, 施救者应在做好自身安全防护的情况下将中毒者及时救出煤气危险区域, 放置在空气新鲜、 流通的地方。 通知煤气救护车和医院急救车来现场抢救。 如中毒者已没有自主呼吸, 应在现场立即做人工呼吸等急救措施。 （5）如因煤气泄露引起火灾, 则按火灾应急预案进行处置。 （6）抢救事故时, 任何人都必须服从统一领导和指挥。 （六） 预防措施 （1）对煤气设备要进行定期检查，如管道、阀门、放散阀、排水器水封等，在加热炉年修时进行清洗、检查，损坏的进行更换。煤气设备检修后必须进行严密性试验。 （2）非联锁点的煤气管道与氮气管道的接点在使用完后必须断开。 （3）佩戴CO报警仪加强日常点巡检，发现问题及时报告处理。 二、 火灾、爆炸应急预案 （一） 目的 为确保职工的人身安全，对厂区内发生重大火灾、爆炸等事件做出应急响应，有效地预防、控制和减少伤害和环境污染。 （二） 适应范围 本预案适用于加热炉区。 （三） 定义 本预案包括由于煤气泄露和用电引起的火灾及煤气点火时引起的炉膛内爆炸和煤气泄露、烧嘴回火引起的爆炸。 （四）职责 1.报告程序 2. 应急电话 火警、报警、急救中心、煤气救护站、生产管理中心总调度室 3.应急措施 4.预防措施 （1）经常检查煤气管道及其附件（阀门），发现问题及时处理。 （2）点炉前必须做爆发试验且要求合格，点炉时必须按规程执行。点炉后应及时关闭放散阀。 （3）调整热负荷时，应按规定小心操作，严禁直接操作煤气段阀急剧将煤气流量降低到低限值以下，要确保煤气管道内保持规定正压杜绝烧嘴回火事故。 （4）要严防煤气泄漏和在带煤气作业时杜绝一切火源, 严格执行煤气安全技术规程。 （5）长时间停炉时必须堵上煤气管道盲板, 用氮气吹扫炉区煤气管道, 并打开放散阀。 任务三 加热炉操作应急预案 任务实施 一、炉内定位不正装炉预案 发生区域或位置：加热炉内装料端。 事故危害：钢坯前进至出料端时无法正常出钢；钢坯在装料口被卡，引起钢坯刮炉墙或炉内钢坯错位无法正常出钢。 发生原因：自动装钢时炉子测长定位系统故障或检测器误信号及不准，操作工未到现场或通过监控电视确认或忽略提示报警；钢坯弯曲度过大，引起测长定位系统不准确。 预防措施：对弯曲度超标的钢坯在上台架前挑出；对炉内钢坯定位情况进行监控，一旦发现，立即停止步进梁。 处理步骤或方法：出钢操作台将步进梁打单动，停止出钢。出钢操作台将装料悬臂辊、炉外辊道均打单动，装料炉门打开。点动将步进梁升高至120~200mm位置，再点动进行步进梁逆循环操作，将钢坯退到悬臂辊上，倒出炉外辊道重新装炉。 二、 钢坯不能自动出炉预案 发生区域或位置：加热炉出料悬臂辊道。 事故危害：钢坯在出钢过程中撞坏出料炉门冷却水箱或卡在炉门口。 发生原因：由于装料时钢坯定位不正或步进梁步距不对，钢坯弯曲度过大。 预防措施：对炉内出钢情况进行监控，一旦发现，马上对步距进行调整；加强对原料钢坯验收。 处理步骤或方法：出钢操作台将步进梁打单动，停止出钢。点动将步进梁升高至120~200mm位置，再点动进行步进梁正循环操作，将钢坯放到悬臂辊上。 三、 钢坯退出出料端非轧侧炉门预案 发生区域或位置：加热炉出料悬臂辊道。 事故危害：钢坯撞坏检修炉门或烧坏出料端监控摄像装置。 发生原因：由于双排装料时钢坯定位不正引起错位，钢坯弯曲度过大。 预防措施：对炉内出钢情况进行监控，一旦发现，马上将悬臂辊打单动；加强对原料钢坯验收。 处理步骤或方法： （1）出钢操作台将悬臂辊打单动，停止出钢。 （2）用铁板盖在倒出的钢坯上，防止摄像装置烧坏。 （3）用钢绳（链条）将钢坯尾部吊起，悬臂辊打单动正转，将钢带到悬臂辊上。 （4）用割枪将钢坯冲出部分割断。 四、 加热炉事故停炉预案 发生区域或位置：加热炉 事故危害：停炉停产 发生原因： （1）加热炉突然停水或水压过低； （2）停煤气或压力过低； （3）停压缩空气或压力过低； （4）停电事故； （5）助燃风机故障； （6）快速切断阀故障。 预防措施： （1）安全水塔水充满，压缩空气安全气罐与压缩空气总管连通并充满，保安电源可正常投用，备用风机正常等等。 （2）注意观察各类介质、动力参数和状况，及时通知动力部门进行处理，作好事故应急准备。
课堂讨论 加热炉操作应急预案
课外思考、练 习及作业题 课后习题课程章节名称 项目二 加热炉辅助系统
教学目的、要求 ●掌握侧进式装料端设备装置的机构。 ●掌握步进式加热炉炉底机械的构成与功能。 ●熟悉加热炉冷却系统的组成及结构。 ●掌握加热炉水冷却系统的操作与维护。 ●了解汽化冷却的原理。 ●掌握汽化冷却系统事故及处理。 ●掌握炉内外测点的确定方法。 ●了解加热炉自动控制系统的作用
重点 难点 侧进式装料端设备 步进式加热炉钢料的运动 步进梁式加热炉的结构 汽化冷却的原理
教学环节时间分配 6课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体
授课内容: 任务一 装出料系统 相关知识 连续加热炉装料与出料方式有：端进端出，端进侧出，侧进侧出，侧进端出 一、端出料的优缺点 （1） 由炉尾推钢机直接推送出料，不需要单独设出钢机，侧出料需要有出钢机。 （2） 双排料只能用端出料。 （3） 轧制车间采用端出料方式，几个炉子共用一个辊道，占用面积小，操作方便。 但端出料的缺点是出料门位置很低，出料门宽度几乎等于炉宽，吸到炉内大量冷空气，对温度的影响大，并且增加钢坯的烧损，使实炉底上氧化铁皮增多，操作困难。 二、出料口封闭措施 （1） 在出料口安装自动控制的炉门。 （2） 在均热段安装反向烧嘴。 （3） 加大炉头端烧嘴向下的倾角，同时压低均热段与加热段的炉顶。 （4） 在出料口挂满可以自由摆动的窄钢带或钢链。 任务实施 侧进式装料端设备 （一） 炉内装料悬臂辊道 炉内装料端设有多根单独传动的交流变频电机悬臂式辊道。其辊面形状为锥形柱面，采用水冷悬臂辊轴结构，辊套采用间接冷却。 （二） 装料推钢机 在炉子装料端设有推钢机，推钢机有四个推杆，当坯料停在炉内悬臂辊道上之后，由推钢机将坯料在辊道上推正，然后由步进梁把坯料托放到固定粱的第一个料位上。 （三） 装料炉门升降机构 在炉子进料端侧部设有装料炉门的气动、电动或液压式升降机构。炉门通过链条绕过安装于炉子钢结构上的链轮与气缸连接。 （四） 缓冲挡板 为防止入炉钢坯因装料悬臂辊道速度失控而撞坏炉墙，在进料炉门对面侧墙上装设一弹性挡板。 二、 侧出式出料端设备 （一） 出料悬臂辊道 出料端设有多根交流变频电机单独传动的悬臂式辊道，其辊面形状为锥形柱面，采用水冷悬臂辊轴结构，辊套采用间接冷却。 （二） 出料炉门升降机构 在炉子出料端侧部设有出料炉门的气动升降机构，也可以使用电动或液压控制。 三、 装出料炉门 出料炉门数量1套,传动方式为气动。 在炉子出料端侧墙上设有一个出料炉门。出料炉门由气动装置驱动，并与物料移送联锁。 炉门不水冷，炉门框水冷，炉门内衬轻质浇注料绝热。炉门的上位和下位有限位开关自动控制。 任务二 炉底机械 任务实施 步进式加热炉钢料的运动 步进式加热炉与推钢式加热炉相比，其基本的特征是钢坯在炉底上的移动靠炉底可动的步进梁作矩形轨迹的往复运动，把放置在固定梁上的钢坯一步一步地由进料端送到出料端。 移动梁的运动是可逆的，当轧机故障要停炉检修，或因其他情况需要将钢坯退出炉子时，移动梁可以逆向工作，把钢坯由装料端退出炉外。 步进式加热炉的结构 炉底结构 从炉子的结构看，步进式加热炉分为上加热步进式炉、上下加热步进式炉、双步进梁步进式炉等。 2. 传动机构 步进式炉的关键设备是移动梁的传动机。 步进机构的传动方式分机械传动和液压传动两种。目前广泛采用液压传动的方式。 3. 密封机构 目前有两种密封结构，一是滑板式密封，一是水封。 任务三 加热炉水冷却系统 任务实施 一、 炉底水冷结构 （一）炉底水管的布置 1. 步进梁式加热炉 在步进梁式加热炉中只有纵向支承梁和支承梁立柱。纵向支承梁用冷却水冷却的厚壁无缝钢管制作，采用双层绝热包扎。支承梁立柱是用无缝钢管制作的双层套管，管子采用水冷却，外管进水，内管排水。 推钢式加热炉 在两面加热的连续加热推钢式加热炉中，炉底水管由厚壁无缝钢管组成，内径50~80mm，壁厚10~20mm。坯料在沿炉长敷设的炉底水管上向前滑动。 在选择炉底水管支撑结构时，除了保证其强度和寿命外，应力求简单。 （二） 耐热钢垫块 目前，在步进梁式加热炉和推钢式加热炉中的纵向支承梁上均带有耐热钢垫块。 （三） 炉底水管的绝热 炉底水冷滑管和支撑管加在一起的水冷表面积达到炉底面积的30%~50％，带走大量热量。降低热损失和减少黑印影响的有效措施，是对炉底水管实行绝热包扎。 （四） 炉底冷却管的安装质量条件 1. 安装要求 （1） 横水管安装前，必须使用水平仪测定横水管的安装位置，与图纸核定无误后方可施工安放。 （2） 炉内横水管的上面必须在同一要求水平面上，安放并检查无误后，方可固定焊接。 （3） 横水管的炉外连接管的焊接需按图纸要求进行，焊条、焊缝高度均应满足图纸要求。 （4） 水管固定板必须与立柱焊接在一起。 （5）所有焊口质量均应在规定压力下做强度检验, 以不渗漏时为合格。 （6）纵水管的间距必须要符合图纸要求, 纵水管的上面标高应做为安装的主要标准。 （7）纵水管接口的焊接质量以2 倍工作压力下的强度检验不渗漏为合格。 （8）施工过程中, 横纵水管内部不允许留有焊渣、 杂物, 必须保证水管畅通。 2. 工业水冷管道的安装质量条件 （1） 水冷管道的焊接应符合图纸要求，所有的管件均应有试压报告单。 （2） 焊接部位以给水不渗漏时为合格。 （3） 管道内部不应留有焊渣、异物，给水后应保证畅通无阻。 （4） 管道的走向、安放位置要符合图纸要求。 二、 净循环冷却水和浊循环水系统 （一） 净循环水系统 净循环水的主要用户是支撑梁、立柱、装出料悬臂辊道、出料炉门框、液压站冷却器、ITV等。 （二） 浊循环水系统 浊循环水系统是开式循环，即无压排水。浊循环水的要求如下： 水质：pH值6~8；暂时硬度小于200ppm；悬浮物小于50mg/L；压力不小于0.2MPa；温度不大于36℃；平常消耗量15m3/h；设计流量25m3/h；接点流量30m3/h。 （三） 安全水源 安全水塔500m3，用于炉区所有加热炉连续应急供水，安全用水供水压力＞0.25MPa。 任务四 加热炉汽化冷却 相关知识 加热炉冷却构件采用汽化冷却，主要是利用水变成蒸汽时吸收大量的汽化潜热，使冷却构件得到充分的冷却。加热炉的冷却构件采用汽化冷却时，具有以下优点： （1）汽化冷却的耗水量比水冷却少得多。 （2） 用工业水冷却时，由冷却水带走的热量全部损失，而采用汽化冷却所产生的蒸汽，则可供生产、生活方面使用，甚至可以用来发电。 （3） 当采用汽化冷却时，一般用软水为介质，以避免造成水垢，从而延长冷却构件的寿命。 （4） 纵炉底管采用汽化冷却时，其表面温度比采用水冷却时的要高一些，这对于减轻钢料加热时形成的黑印，改善钢料温度的均匀性有一定的好处。 任务实施 汽化冷却的原理 汽化冷却装置的循环方式有两种：一是强制循环；二是自然循环。 汽化冷却系统包括软水装置、供水设施（水箱、水泵）、冷却构件、上升管、下降管、汽包等。 二、汽化冷却系统操作 （一） 检修过程与专业人员的试压配合操作 加热炉运行一年后，汽化冷却系统同样要进行系统的检修工作，这些检修工作包括各阀门的更换、压力表的校验、执行机构的检修、各种显示仪表的校验、容器内的污垢清理等等。 在检修完毕后，按照国家的规定要进行本系统的打压试验。 （二） 点炉时汽化操作工的操作 开动汽包上水泵或电泵，使本系统水量达中水位。 当烧火工通知温度达到一定数值时，要打开蒸汽助循环（引射）的管道阀门，使蒸汽通入上升管内，提高上升管内的水温。 判断循环是否开始。如循环开始，关闭引射助循环蒸汽阀门。观察系统产生的压力是多少，系统蒸汽压力是否提高了，并保持汽包中水位。 （三） 运行操作 运行的基本操作如下： （1） 保持均衡给水，使汽包保持正常水位，不允许超过最高和最低水位。 （2） 汽包的水位计应定期冲洗（一般每班冲洗1~2次），使其保持完好状态。 （3） 应维持适合于装置的正常给水压力。 （4） 应经常维持汽包压力稳定，不宜波动过大。 （5） 为了保证汽包、上升管、下降管内部的清洁，避免炉水发生泡沫和炉水品质变坏，必须进行排污。 （6） 应经常注意装置的各管道阀门、配件是否有损坏或泄漏现象，每周应检查一次，并作好检查记录。 （7） 在汽化冷却装置中，要保证运行中给水、炉水和蒸汽品质符合标准。 （四） 排污操作 进行水质化验，检查炉水各指标是否超标。 （五） 放散操作 汽包内蒸汽压力是否超标，如已超标进行下一步。打开放散阀门，一般在系统中均设计有自动控制放散。 （六） 清污垢操作 清污垢操作一般采用机械清理的方法，操作步骤如下： ① 将汽包内的存水用下排污排净。② 打开汽包人孔。③ 清理污垢。④ 职能人员验收。⑤ 合格后关闭人孔。 三、 汽化冷却系统事故及处理 停炉操作 正常停炉 加热炉熄火后，汽化冷却装置应停止向外供汽。为了保证装置的水循环正常，应维持缓慢降压，同时应逐渐减少汽包的进水量。对使用给水自动调节器的装置，也必须注意水位变化，当在低负荷调节器不灵时，可切换为手动调节。 事故停炉 一般事故停炉可分为两种：一种是由于突然停电而电源在短期内又不能恢复所引起的；另一种是由于其他事故经处理无效所致。 停炉保养 （1） 干保养法对已安装好并进行了水压试验而又不能及时投入运行的或需停止运行一个较长时间（一个月以上）的汽化冷却装置，为了防止管道和汽包内部金属表面腐蚀，可采用干保养法。 （2） 湿保养法当装置停运时间较短（小于一个月）时，可采用湿保养法。当气候寒冷易结冻时，不宜采用湿保养法。 运行事故分析与处理 汽包缺水 汽包上水位表指示的水位低于最低安全水位线时，称为汽包缺水。 汽包满水 汽包上水位表指示的水位高于最低安全水位线时，称为汽包满水。 汽水共腾 全开连续排污阀，并开定期排污阀，同时加强向汽包给水，以维持水位正常，加强炉水取样分析，按分析结果调整排污，直至炉水品质合格为止。 炉管变形 炉底管变形一般分两种情况：一种是突发性的变形事故，一种是逐渐发生的变形事故。 知识拓展 冷却设施的维护 一、 水冷却设施的维护 （1） 开炉前必须有压炉料。 （2） 在装、出料时，要防止歪斜、弯曲坯料卡炉筋管。 （3） 经常检查水泵运行情况及管路状况。 （4） 经常检查炉内各炉筋管、横向支撑水管及支柱水管绝热包扎层，并及时将损坏的地方加以修补。 （5） 确保冷却水的连续供给，严格控制出口水温，及时调节冷却水流量。 （6）炉筋管、 横向支撑水管及支柱管经过一定的使用期后, 在炉子检修时必须更换, 勉强使用易造成事故。 （7）水冷系统尽可能形成闭环, 循环使用, 以节约用水。 二、 汽化冷却系统的维护 （1） 经常检查循环泵及循环系统所有管路的运行情况。 （2） 严格控制汽包水位、压力及温度。 （3） 经常检查管路上各种阀门，如安全阀、调节阀、放散阀、排污阀和压力表、水位计等是否正常，应确保其严密性、灵活性、准确性。 （4）保证软化水的质量, 并定期对水管过滤器进行清洗。 任务五 仪表检测系统 相关知识 对热工参数进行检测，无论采用哪类仪表，大体都由下列几部分组成： （1） 检测部分它直接感受某一参数的变化，并引起检测元件某一物理量发生变化。 （2） 传递部分将检测元件的物理量变化，传递到显示部分去。 （3） 显示部分测量检测元件物理量的变化，并且显示出来。 任务实施 一、测温仪表 在加热炉中，钢的加热温度、炉子各区域的温度分布及炉温随时间的变化规律等，都直接影响炉子的生产率及加热质量。 （一） 热电偶高温计 它由热电偶感温元件1，毫伏测量仪表2（动圈仪表或电位差计）以及连接热电偶和测量电路的导线（铜线）及补偿导线2组成。 热电偶测温的基本原理 热电偶测量温度的基本原理是热电效应。所谓热电效应就是将两种不同成分的金属导体或半导体两端相互紧密地连接在一起，组成一个闭合回路，当两连接点a、b所处温度不同时，则此回路中就会产生电动势，形成热电流的现象。 热电偶的冷端补偿 (1) 补偿导线法暋这种方法在工业上广泛应用。 (2) 调整仪表零点法。 (3) 冷端恒温法。 （二） 光学高温计 可见光能的大小表现在它对人眼亮度的感觉上。物体温度越高，它所射出的可见光能越强，即看到的可见光就越亮。这就是光学高温计的测温原理。 （三） 光电高温计 由光电感温元件制成的全辐射光电高温计是一种新型的感温元件。由传热原理中得知，物体的辐射能力E与其绝对温度的四次方成正比。如能测出辐射体（高温物体）的辐射能力，即可得到T。光电高温计即是通过测量E达到测量T的目的。 二、 测压仪表 根据静力平衡原理我们得到被测压力：p=ρgh 式中：p——被测压力的表压值，Pa； ρ——U型管内所充工作液的密度，kg/m3； h——U型管内两边液面高度差，m。 三、 流量测量仪表 （一） 节流式差压流量计 节流式差压流量计，即用节流装置测流量，其原理为：在管道内装设有截面变化的节流装置（元件），当液体流经节流装置时，由于流束收缩，其流速发生变化而在节流装置前后产生静压差，称为差压。利用此差压与流量的关系达到检测流量的目的。 （二） 流量显示仪表 在加热炉的流量检测仪表中，广泛采用单元组合仪表测量流量。 四、其他仪表 （一） 烟气残氧量检测 成分分析仪：氧化锆分析仪。 （二） 煤气泄露检测 CO报警仪，分固定式和便携式。 （三） 流体介质液位检测，液位计 步进梁水封槽液位：用于检测、控制步进梁水封槽的液位。 气化冷却系统中软水箱除氧器汽包等均有液位计。 流体介质的液面由液位发讯装置监测并可目视。 任务六 加热炉的计算机自动控制 任务实施 一、 手动调节、自动调节及计算机自动控制 热工参数的自动调节是手动调节的发展，它是利用检测仪表与调节仪表模拟人的眼、脑、手的部分功能，代替人的工作而达到调节的作用。 手动调节时，先由操作人员用眼观察显示仪表上温度的数值或直接用眼凭经验判断炉温高低，确定操作方向，用手调节供给燃料阀门的开启度，改变燃料流量，调节炉温使其稳定在规定的数值上。 自动调节时，热电偶感受到炉温变化经变送器送入调节器与给定值相比较（判别与规定数值的偏差）按一定的调节规律（事先选定好）输出调节信号驱动执行器，改变燃料流量，维持炉温恒定。 二、 计算机控制一般原理 （一） 计算机控制系统的基本组成 自动控制系统的基本功能是信号传递、加工和比较。这些功能是由测量元件、变送器、调节器和执行机构来完成的。 （二） 计算机控制系统的控制过程 计算机控制系统的控制过程简单地分，可归结为以下两个步骤： 1. 数据的采集 对被控参数的瞬时值进行检测，并输出计算机。 2. 控制 对采集到的表征被控参数状态的测量值进行分析，并按已定的控制规律，决定控制过程，适时地对控制机构发出控制信号。 上述过程不断重复，使整个系统按照一定的品质指标进行工作，并且对被控参数和设备出现的异常状态及时监督并做出迅速处理。
课堂讨论 步进式加热炉钢料的运动
课外思考、练 习及作业题 课后习题课程章节名称 项目一 加热炉主体
教学目的、要求 ●掌握加热炉炉体的基本组成与各部分作用。 ●掌握耐火材料的主要性能。 ●掌握燃料分析与计算基本方法。 ●熟悉燃烧过程与燃烧方法。 ●熟悉加热炉排烟系统的组成、结构及作用。 ●熟悉余热利用设备的工作原理和种类。
重点 难点 1.燃料发热量的计算方法 2.燃料供给系统的组成 3.燃料的燃烧过程
教学环节时间分配 5课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体
授课内容: 任务一 炉体 相关知识 一、炉型 （一）基本概念 所谓“炉型”主要是指炉膛空间形状、尺寸以及燃烧器的布置及排烟口的布置等。如果炉型结构不合理，则对炉子的产量、质量和消耗都会造成不利影响。 （二）炉型尺寸 连续加热炉的基本尺寸包括炉子的长度、宽度和高度。它们是根据炉子的生产能力、钢坯尺寸、加热时间和加热制度等确定的。 1. 炉宽 单排料B=l+2c 双排料B=2l+3c 式中：l——钢坯长度，m； c——料排间及料排与炉墙间的空隙，一般取c=0.15~0.30m。 2. 炉长 有效长度是钢坯在炉膛内所占的长度，而全长还包括了从出钢口到端墙的一段距离。 L效=Gbτ/ng 炉子全长等于有效长度加上出料口到端墙的距离A，侧出料的炉子只要考虑能设置出料口即可，A值在1~3m。 （三） 常用加热炉炉型分析 按温度制度可分为：两段式、三段式和强化加热式。 按所用燃料种类可分为：使用固体燃料的、使用重油的、使用气体燃料的、使用混合燃料的。 按空气和煤气的预热方式可分为：换热式的、蓄热式的、不预热的。 按出料方式可分为：端出料的和侧出料的。 按钢料在炉内运动的方式可分为：推钢式连续加热炉、步进式炉等。 任务实施 炉膛与炉衬 炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间，是对钢坯进行加热的地方。炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬，炉衬是加热炉的一个关键技术条件。 （一）炉墙：炉墙分为侧墙和端墙，承受高温的炉墙当高度或长度较大时，要保证有足够的稳定性。增加稳定性的办法是增加炉墙的厚度或用金属锚固件固定。 （二）炉顶：加热炉的炉顶按其结构分为两种：即拱顶和吊顶。拱顶一般用于跨度小于3.5~4m的中小型炉子上，炉子的拱顶中心角一般为60°。当炉子跨度大于4m时，拱顶所承受的侧压力很大，一般耐火材料的高温结构强度已很难满足，因而大多采用吊顶结构，吊挂结构复杂，造价高，但它不受炉子跨度的影响且便于局部修理及更换。 （三）炉底：炉底是炉膛底部的砌砖部分，炉底要求承受被加热钢坯的重量，高温区炉底还要承受炉渣、氧化铁皮的化学侵蚀。此外，炉底还要经常与钢坯发生碰撞和摩擦。 （四）基础：炉子支座。 （五）炉子的钢结构：使炉子成为一个整体，并防止炉子长期高温工作变形。 （六）炉门、出渣门和观察孔 任务二 耐火材料 相关知识 砌筑加热炉广泛使用各种耐火材料和绝热材料，耐火材料的合理选择、正确使用是保证加热炉的砌筑质量，提高炉子的使用寿命，减少炉子热能损耗的前提。耐火材料的种类繁多，了解各种耐火材料的性能、使用要求及方法，是正确使用耐火材料的必要条件。 砌筑加热炉的耐火材料应满足以下要求： （1） 具有一定的耐火度，即在高温条件下使用时，不软化不熔融。各国均规定：耐火度高于1580℃的材料才称为耐火材料。 （2） 在高温下具有一定的结构强度，能够承受规定的建筑荷重和工作中产生的应力。 （3） 在高温下长期使用时，体积保持稳定，不会产生过大的膨胀应力和收缩裂缝。 （4） 温度急剧变化时，不能迸裂破坏。 （5） 对熔融金属、炉渣、氧化铁皮、炉衬等的侵蚀有一定的抵抗能力。 （6） 具有较好的耐磨性及抗震性能。 （7） 外形整齐。尺寸精确，公差不超过要求。 任务实施 耐火材料的主要性能 1.耐火度 2.高温结构强度 3.高温体积稳定性 4.抗热震性 5.化学稳定性 6.气孔率 7.热膨胀性 耐火材料理化指标 1.高铝砖 2.黏土砖 3.轻质黏土砖 4.烧嘴砖用浇注料 5.可塑料 6.致密高强高铝浇注料 7.水梁专用浇注料 8.轻质浇注料 9.纤维浇注料 10.耐火纤维毡、毯、带、绳 11.纤维绝热板 耐火材料的外观及识别 耐火材料按其外观分为块状（耐火制品）和不定形耐火制品。块状耐火制品根据其外形和尺寸又分为普通型砖、标准型砖、异型砖和特型砖。块状耐火制品不允许有裂纹、铁斑、熔洞、结瘤、黑心、裂缝、缺棱和缺角、扭曲、鼓胀和尺寸偏差等外观缺陷，这些外观缺陷不但影响耐火制品的品质，而且还会影响炉子的砌筑质量，进而影响到炉子的使用寿命。 加热炉的砌筑 （一） 耐火材料验收、存放和保管 耐火材料的验收一般包括： （1） 质量证明书质量证明书上一般按牌号和砖号列出耐火制品的各种指标值，并注明是否符合技术要求、技术条件和设计要求。必要时，还需由实验室进行检验。 （2） 外形外观检查根据炉子所用耐火材料标准中所列的项目进行全数检查或批量抽查。 （3） 耐火预制件的尺寸精度按相应标准进行。 （二） 加热炉砌砖规定 加热炉砌砖规定如下： （1） 砌筑加热炉用的耐火材料及隔热材料，一般要防止受潮。 （2） 砌筑耐火砖所用耐火泥的耐火度和化学成分与所用砖的耐火度和化学成分相适应。 （3） 耐火砌体一般要求错辊砌筑，砖缝以泥浆填满；干砌时以干耐火粉填满。 （4） 加热炉砌体的表面应勾缝。 （5） 耐火砌体和隔热砌体，从施工到投产的过程都要预防受潮。 （6） 禁止直接在砌体上砍凿砖，砌耐火砖时，一般要求用木槌找正。 （7） 砖的砍凿面一般不应朝向炉膛、炉子通道的内表面或膨胀缝。 （8） 烟道同下沉很大的烟囱和其他建筑物连接时，应在这些建筑物的全高建完，沉降基本稳定后，或者在烟道与烟囱或其他建筑物间设有沉降缝时，才允许砌筑烟道，沉降缝应防止透气和渗水。 （三）砌砖方法 1. 炉墙砌筑 砌墙时，在同一砖层内，前后相邻砖列和上下相邻砖层的砖缝应交错。弧形墙错缝与直形墙错缝的方法相同。弧形墙应按中心线砌筑，当炉壳中心线的垂直误差符合规定时，弧形墙也可以炉壳作导面进行砌筑，并用样板进行检查。 2. 炉底砌筑 炉底分死底和活底。砌筑时，先砌底后砌墙，墙压在底上，这种底叫死底。先砌墙后砌底，这种底叫活底。 3. 拱顶砌筑 砌筑拱顶有错砌和环砌两种方法。除设计规定或特殊结构部位环砌外，拱顶一般为错缝砌筑。 拱顶均用楔形砖砌筑，砌筑时先安装与拱顶形式相对应的拱架。 拱顶砌筑从两边拱脚同时向拱顶中心对称进行，拱脚砖的角度与拱的角度应一致，并紧靠拱脚梁砌筑。 （四） 砌缝和膨胀缝 为了保证炉子砌体的坚固和耐久，避免透过气体和渗入熔融金属及炉渣，砌体的错缝和砖缝的厚度应特别注意，不允许有直通缝。 实践案例 一、 步进梁式加热炉用耐火材料 炉子采用不同材质和牌号的复合结构并整体施工的内衬，具有良好的耐高温剥落性和绝热性，提高炉衬的寿命、保证加热炉长期稳定工作，改善加热炉区域的操作环境温度同时，并使炉壁温度符合国家标准。 二、 加热炉的绝热措施 1. 水梁绝热 炉底梁及立柱采用双层绝热包扎结构。 2. 热风管道绝热包扎 对于热空气管道，根据管径的不同，分别采用内衬或外包绝热材料以减少热量散失。 三、 烟道内衬 加热炉上升烟道采用纤维结构，水平烟道采用砌砖和浇注料复合结构，烟道闸板以后烟管部分采用纤维模块（或纤维浇注料）结构,钢结构烟囱内衬采用喷涂料（或纤维浇注料）。 任务三 燃料 相关知识 燃料的化学组成 气体燃料由CO、H2、CH4、CmHn、C2H4、H2S、CO2、N2、O2、H2O等简单的化合物和单质混合组成，煤气成分就是用上述各单一气体在煤气中所占的体积分数来表示。其中主要的可燃成分是CO、H2、CH4、CmHn、C2H4等，他们在燃烧时能放出热量。此外煤气中还含有少量灰尘，气体燃料就是用上述各单一气体在煤气中所占的体积分数来表示。 二、燃料的发热量 燃料发热量的高低是衡量燃料质量和热能价值高低的重要指标，也是燃料的一个重要特性。单位质量或体积的燃料完全燃烧后所放出的热量称为燃料的发热量。气体燃料发热量的单位是kJ/m3。基于燃烧产物中水的状态不同，可以把燃料的发热量分为高发热量和低发热量。实际生产上用的都是低发热量。 任务实施 一、加热炉常用的气体燃料 气体燃料的种类很多，目前，加热炉常用的气体燃料有天然气、高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气、高炉和焦炉混合煤气等。 二、燃料的燃烧 （一）基本概念 完全燃烧和不完全燃烧 （1） 完全燃烧燃烧中的可燃物质和氧进行了充分的燃烧反应，燃烧产物中已不存在可燃物质，称为完全燃烧。 （2） 不完全燃烧不完全燃烧是指燃料经过燃烧后在燃烧产物中存在可燃成分，如CO等。 2. 理论空气需要量和空气消耗系数 燃料中的可燃成分全部燃烧需要有一定量的空气，这种空气量叫做理论空气需要量。为了实现燃料完全燃烧，实际空气供给量必须大于理论空气需要量。该实际空气量与理论空气量的比值就叫空气消耗系数。 3. 燃烧温度 燃料燃烧放出的热量包含在气态燃烧产物中，则气态燃烧产物的温度要升高，燃烧产物所能达到的温度叫燃料的燃烧温度，又叫火焰温度。 （二）燃料的燃烧过程 煤气与空气的混合 煤气与空气混合物的着火 空气中的氧与煤气中的可燃物完成化学反应 燃料的燃烧方法 有焰燃烧 有焰燃烧的主要特点是煤气与空气预先不混合，各以单独的流股进入炉膛，边混合边燃烧，混合和燃烧两个过程在炉内同时进行。 由于煤气与空气是分别进入烧嘴和炉膛的，因此可以把煤气和空气预热到较高的温度，而不受着火温度的限制，预热温度越高，着火越容易。煤气空气的流速实际上与火焰传播速度相互平衡，才能保持稳定的火焰。 2. 无焰燃烧 如果将煤气与空气在进行燃烧之前预先混合在喷入炉内，燃烧过程要快得多。由于较快地进行燃烧，碳氢化合物来不及分解，火焰中没有或很少有游离的炭粒，看不到明亮的火焰，或者火焰很短，这种燃烧方法称为无焰燃烧。 任务四 燃烧装置 任务实施 轧钢加热炉常用燃烧装置 （一） 平焰烧嘴 煤气由顶部引入烧嘴内管，经导流片使气流旋转，然后从烧嘴头成一定角度喷出。空气由侧部进入烧嘴外管，经切向布置的导流孔后，在烧嘴头部与煤气气流混合燃烧。这种烧嘴能很好地适应宽厚板加热炉供热能力变化大的特点。 （二） 调焰烧嘴 助燃空气分两次供给，采用分段燃烧法，降低了火焰温度峰值，改善了火焰温度分布，因此，降低了NOx的生成。 （三） 直焰烧嘴 煤气直焰烧嘴用于加热炉端向布置。 二、燃料供给系统 （一） 燃料输送管道 管道布局的要求 （1） 管道一般都架空敷设，布置在地下时，应设置地沟并保证通风良好，检修方便。 （2） 炉前煤气管道一般不考虑排水坡度。但应在需要部位设置排水管或水封。 （3） 采取保温措施，防止管内水汽结冰。 （4） 冷发生炉煤气及其混合煤气的管道要有排焦油装置和不小于0.2%的排油坡度。 （5）为了避免管道内积水流入烧嘴, 煤气支管最好从侧面或上面引出。 （6）当煤气管道系统中装有预热器, 并考虑预热器损坏检修时炉子要继续工作, 应装设 附有切断装置的旁通管道。 （7）炉前煤气管道上一般应设有: 两个主开闭器或一个开闭器、 一个眼镜阀; 放散 系统; 爆发试验取样管; 栜 排水及排焦油装置; 栞 调节阀门; 栟 与自动控制装置和安全装置相适应的附件。 放散系统 放散管应置于两个主闸阀之间，各段煤气管的末端及管道最高点引出，并须考虑各主要管道均能受到吹刷。 管道绝热 为了减少管道的散热损失，热煤气管道必须敷设绝热层，管道绝热方式有管外包扎和管内砌衬两种工艺，根据管道内介质温度和管径大小确定。 （二）空气供给系统 空气供给系统是由风机、管道和阀门等组成。 空气管道一般应采用蝶阀调节,亦可采用焊接的闸板阀;空气压力较高或者要求严密时,也可以采用闸阀。 为了减少管道的散热损失,热空气管道也要包敷绝热层。 加热炉通常采用离心式风机作为供风的装置，有时也采用离心式引风机作为排烟装置。 任务五 加热炉排烟系统的组成 相关知识 为了使加热炉能正常工作，需要不断供给燃料所用的空气，同时又要不断地把燃烧后产生的废烟气排出炉外，因此，炉子设有排烟系统。 排烟系统的设置是为了排除燃料燃烧所产生的烟气，同时依靠在烟道的适当位置上按装置的烟道闸板控制炉膛压力。 炉膛压力过高或过低都会给炉子生产带来不利的影响，因而对炉膛压力的控制应给予极大的重视。炉膛压力是靠烟道闸板的位置开度大小来调节，因而要求烟道闸板动作灵活，便于调节。另外，还要防止烟道积水、积尘、更不要把炉渣流入烟道内，以防影响烟囱的抽力。 任务实施 一、 排烟系统 （一） 烟道 烟道布置 对烟道布置的要求有： （1） 地下烟道不会妨碍交通和地面上的操作，因此一般烟道都尽量布置在地下。 （2） 要求烟道路程短，局部阻力损失小。 （3） 烟道较长时，其底部要有排水坡度，以便集中排出烟道积水。 （4） 当烟道中有废热回收装置时，一般要设置旁通烟道和相应的闸板、人孔等，以便在废热回收装置检修时可不影响炉子的生产操作。 （5） 烟道要与厂房柱基、设备基础和电缆保持一定距离，以免受烟道温度影响。 烟道断面：烟道一般采用拱顶角为60℃或180℃的烟道断面。 烟道砌筑：烟道采用耐火材料砌筑。关键为换热器室砌筑。 （二） 烟道闸板和烟道人孔 烟道闸板 为了调节炉膛压力或切断烟气, 每座炉子一般都要设置烟道闸板, 其要求如下: (1) 闸板的位置应便于操作和维修, 有条件时, 闸板要尽可能安装在室内不妨碍交通的地方。 (2) 装在预热器前后的闸板, 其位置和结构要尽量避免烟气通过预热器时产生偏流。 (3) 烟道闸板的断面可以适当小于主烟道断面, 以利于改善闸板的调节功能。 2. 烟道及人孔 （1）一般每隔20～30m设置一个人孔； （2）人孔的设置要使维修工人能达到烟道的各个部位； （3）一般在每座炉子的调节闸板和炉尾排烟口之间，都设置人孔； （4）位于露天地段的人孔，其顶部高度一般应高出周围地平面150mm以上。 （三）烟囱 烟囱是最常用的排烟装置，它不仅起排烟作用，而且也有保护环境的作用。 烟囱有砖砌、混凝土以及金属三种。当烟温高于350℃时，金属烟囱要砌内衬，衬砖厚度一般为半块砖。 工业炉用烟囱在投入使用前一般要进行烘烤。烘烤方法一般是在烟道或烟囱底部烧木柴或煤炭，随着抽力的形成，气流逐渐与炉子接通。 任务六 余热利用装置 相关知识 余热利用的意义 为了提高热效率，节约能源，应最大限度地利用废气余热。余热利用的意义是： （1） 节约燃料 （2） 提高理论燃烧温度 （3） 保护排烟措施 （4） 减少设备投资 （5） 保障环保设施运行 任务实施 一、金属换热器 空气预热器型式是带麻花形插入件的二行程金属管状预热器，在其烟气入口侧设有顺流保护管组。 金属换热器根据其结构不同可分为管状换热器、片状换热器、针状换热器和辐射换热器。 二、 黏土换热器 黏土换热器能承受高温，可以把空气预热到800℃～1000℃，寿命长，最大的缺点是气密性差。黏土换热器有管式和方孔式两种。 三、 蓄热室 1. 蓄热室和换热器的比较 蓄热室预热温度高，它可将空气预热到600℃～1200℃或更高而金属换热器一般只能预热至600℃以下。 蓄热室任一位置气体介质及格子砖的加热及冷却温度是随时间而变化的，而换热器中任一部位介质及管壁的温度则都是不随时间变化的。2. 蓄热室格子砖 蓄热室格子砖孔的大小对热交换系数有着很大的影响。 四、余热锅炉 烟气余热除了预热空气和煤气之外，还可以用来加热锅炉，以得到蒸汽和热水。 知识拓展 蓄热式加热炉 一、 蓄热燃烧技术 蓄热式技术本是一项比较古老的热交换技术，早在1858年就出现了蓄热式回收余热装置，20世纪50年代考贝尔和西门子发明了炼铁炉和炼钢炉的蓄热室，由于它具有换热温度高、效率高等优点，至今仍广泛地应用于热风炉及焦炉上，但由于传统的蓄热体（一般为格子砖）比表面积小（一般为15～40m2/m3），蓄热室及换向装置庞大，造价高，影响了它的推广应用。 二、 相关问题 主要问题是：炉压高、难控制，断续冒黑烟，检修多，成本高，燃烧控制不良，管道吹扫难，换向阀不灵。 炉膛压力偏高且波动频繁，在一定程度上影响着炉子的单位燃耗和使用寿命。这主要是炉内气体流动状况的影响。东北大学和鞍山热能研究所运用气体流动相关知识，建立炉气流动的核型，研究沿炉宽方向上的压力分布。结果表明沿炉宽方向上炉膛压力高于空、煤气喷口压力和排烟口压力；流量增加时炉膛压力明显升高，蓄热式炉的宽度尺寸超出允许范围后压力问题更为突出。
课堂讨论 炉体各部分结构的主要功能
课外思考、练 习及作业题 课后习题课程章节名称 项目三 原料加热操作
教学目的、要求 ●掌握原料作业程序。 ●了解金属的加热工艺制。 ●掌握原料装炉操作标准。 ●联系实际分析装出炉事故案例。 ●掌握加热炉热工制度的内容。 ●掌握烧钢、看火操作的操作规程。
重点 难点 连铸坯常见的缺陷 原料管理工作业 装炉操作及出钢操作 加热炉热工制度
教学环节时间分配 7课时
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授课内容: 任务一 原料准备作业 相关知识 一、钢种与化学成分的要求 钢坯的牌号和化学成分应符合有关标准规定，对不同的钢种在钢的残余元素含量及规定值的允许范围上都有相应的要求，这是保证产品质量最基本的要求。 二、坯料外形尺寸要求 对钢坯的外形尺寸要求有：钢坯断面形状及允许误差、定尺长度、短尺的最短长度及比例、弯曲、扭矩等。 现以小型棒材厂对连铸坯外形尺寸和重量的技术要求为例介绍如下： （1）　坯料尺寸和重量。 （2）　坯料公差：边长公差、对角线长度差、长度公差、平直度、总弯曲度、剪切面坡度、变形宽展、短坯比例等。 三、坯料表面质量要求 （1）连铸坯表明不得有肉眼可见的裂纹、重接、翻皮、结疤、夹杂等。 （2）表面不得有深度或高度大于3mm的划痕、压痕、擦伤、气孔、皱纹、冷溅、耳子、凸块、凹坑和深度不大于2mm的发纹。 （3）连铸坯界面不得有缩孔、皮下气泡、夹杂。 （4）连铸坯的表面缺陷清理应符合如下要求：清除处应圆滑无棱角，所清除宽度不小于深度的6倍，长度不小于深度的8倍，表面清除的深度单面不得大于连铸坯厚度的10%，两相对面清除深度的和不得大于厚度的15%，清理处不得残留铁皮及毛刺。 四、坯料内部质量要求 坯料内部质量的判断主要以中心偏析、中心疏松、内部裂纹为依据。 五、连铸坯常见的缺陷 表面缺陷：1. 角部纵裂纹 2. 针孔状夹杂物 3. 星状裂纹 4. 表面纵裂纹 5. 表面横裂纹6. 角部横裂纹 7. 折叠内部缺陷 内部缺陷：8. 缩孔 9. 中心裂纹 10. 中心疏松 11. 中间裂纹 12. 边部裂纹 13. 角部裂纹形状缺陷 形状缺陷：14. 脱方 15. 鼓肚 16. 凹陷 任务实施 一、 原料管理工作业标准化要求 （一） 原料管理的主要任务 原料管理的主要任务为： （1）根据有关技术条件严格检查、验收上厂供应的各种类型的坯料。 （2）原料合理垛放，保证执行按炉送钢制度。 （3）按轧钢日生产作业计划备料需要清理的钢坯要清理钢坯表面缺陷，按轧制成品尺寸要求对钢坯合理配尺，切割成合乎装炉条件的钢坯规格。 （4）钢坯的全面质量管理根据全面质量管理的要求。 （5）安全管理是原料仓库管理必不可少的内容。 （二） 原料的管理 1.执行生产作业计划 原料管理工应当熟悉和了解生产作业计划的要点，为完成生产作业计划做好原料准备工作。 2.原料的验收入库 （1）钢坯的表面质量检查方法：目视检查、表面探伤和内部探伤。 （2）钢坯验收作业要点 3.原料的堆放 钢坯堆垛是原料管理的一个重要环节，合理有序的堆垛方式和堆垛位置，可以高效的周转和使用仓库，防止和避免钢坯混号，便于组织生产和安全操作。 4.原料的组批与上料 （1）要考虑钢种的加热要求，同类型的钢种编在一起。改变钢种时，按两种钢坯的加热温度制度应考虑加一定量的过渡钢坯。 （2）同一料架可能放有不同炉号钢坯时，先使用料架上面的坯料，再使用下面的坯料，避免天车重复翻垛。 （3）轧优质钢和新品种时，应考虑一定量试轧坯。 （4）要考虑轧机的换辊情况。 （5）有异议的钢坯，未接到未处理完毕之前，不得编入上料计划。 二、 原料工序质量事故分析 （一） 混钢事故及其预防 1.混钢事故的主要原因 （1）原料工责任心不强，工作疏忽，往往误将上号与下号钢坯放在一起，造成混号。 （2）天车工翻料时，确认不够，可能扔错地点，而原料工未及时发现。 （3）在码小料垛坯料时，误将两个相邻号钢坯吊错、放错。 （4）常有因钢质缺陷已判废的钢坯，可能使其落入合格的钢坯中，造成多根现象。 2.避免混号事故的措施 （1）加强原料工的责任心，时刻坚持质量第一的思想。 （2）吊料铺料时，相邻两熔炼号的间隔要清楚，留有足够的间距，防止扔料的混杂。 （3）在换班、吃饭、休息、交替工作时，交接人应准确无误的交代清楚处理情况。 （4）在吊料、铺料、翻料、码料结束后，原料管理工要按规定核查每炉的熔炼号、钢号、根数及重量是否准确，发现异常及时查找处理。 （5）每炉钢处理完毕后，应在每吊料侧面标上炉批号。 （二） 轧后漏检过多 若轧钢板时，轧后钢板上的结疤、裂纹、夹杂、气泡等缺陷，属于钢质缺陷。漏检量高的主要原因有： （1）炼钢质量差。 （2）原料处理时，检查不细。 （3）钢坯内部存在大量夹杂，表面检查不易发现，轧后夹杂暴露，造成大量废品。 三、 坯料的热送热装 （一） 概述 采用直接热装工艺的优点是： （1）减少加热炉燃料消耗，提高加热炉产量。 （2）减少加热时间，减少金属消耗，一般可比冷装减少0.3%的金属消耗。 （3）减少库存钢坯量、厂房面积和起重设备，减少人员，降低建设投资和生产成本。 （4）缩短生产周期，从接受订单到向用户交货可以缩短到几个小时。 （二） 采用热装的条件 （1）炼钢车间应具备必要的设备和技术， （2）炼钢连铸坯车间与轧钢车间应按统一的生产计划组织成产，并尽可能统一安排计划检修。 （3）连铸机与轧机小时产量应匹配得当。 （4）为充分发挥热装效果, 希望即使在轧机短时停轧(换辊、 换轧槽) 时也不产生冷坯离 线, 故在装炉辊道与加热炉之间应设缓冲区, 以暂时存储钢坯。 （5）加热炉应能灵活调节燃烧系统, 以适应经常波动的轧机小时产量以及热坯与冷坯 之间的经常换辊。 （6）轧机应有合理的孔型设计,采用公用孔型系统以减少换辊次数。 （7）应设置完善的计算机系统, 在炼钢连铸机与轧钢车间之间进行控制和协调。 （三）热装工艺 1. 连铸机与轧机能力的匹配 轧线上轧机数量越少实现热装越容易，事故和换辊次数都将大大减少。 2. 缓冲装置的设置 缓冲装置的作用是当连铸机与轧机小时产量不同时起调节作用，并在轧机因事故或换辊而停车时暂时储存热钢坯，以使热装不致中断。 3. 冷装台架的设置 （四） 热装操作 1. 正常热装：正常轧制状态 2. 间接热装 由于热坯不是直接从连铸机而是经由保温室进入加热炉，故称之为间接热装。 3. 冷装 从连铸机甩下的冷坯及清理后的连铸坯，用吊车从坯料堆存场地成排吊到冷装台架上，钢坯到达台架端部时，逐根被拔入运送辊道，然后测长、称重入炉。 4. 混合热装 当某些规格需要轧机小时产量大于连铸机的小时产量时，可采取混和热装方式操作 5. 延迟热装 某些钢种为防止采用热装时在轧制后出现表面裂纹，需将连铸坯从900℃以上迅速冷却到550℃左右再装炉，这种热装工艺称为延迟热装。 任务二 装出炉操作 任务实施 一、装炉操作的标准化 （一） 装炉前的准备工作 （1）装炉工在上岗作业前，要利用换辊短暂的时间为当班作业做好充分的准备。 （2）吊具如不合格，应立即更换。 （3）根据当班生产需要量，将废耐火砖加工成隔号砖，并放置在取用方便不影响行走的部位。 （4）在疏通地沟时, 切不可跨越辊道, 更不允许站在辊面上作业, 应站在辊道齿轮减速箱或地板盖上。 （5）准备好处理翻炉及跑偏用的工具。 （6）熟悉生产作业计划, 掌握马上要进行装炉的钢坯钢种、 炉批号、 单重规格及其现在摆放的位置, 做到心中有数。 （二） 装炉操作基本要点 （1）钢坯装炉必须严格执行按炉送钢制度。 （2）装炉应先装定尺料，后装配尺料；配尺料的装炉顺序是单重小的先装，单重大的后装。 （3）挂吊时要挑出那些有严重变形，或者超长、过短、过薄等不符合技术标准的钢坯，有严重表面缺陷的钢坯也不得装入炉内，并及时与当班班长和检查员联系，妥善处理。 (4) 装入炉内的钢坯, 表面贴皮要扫净。 (5) 装入炉的钢坯必须装正, 以不掉道、 不刮墙、 不碰头、 不拱钢为原则, 发现跑偏现象,要及时加垫铁进行调整, 避免发生事故。 (6) 吊挂钢坯时, 操作者身体应避开吊钩正面, 手握小钩的两腿中部, 两小钩应按钢坯中心对称平挂, 然后指挥吊车提升, 当小钩钩齿与钢坯刚接触时立即松手后撤。 (7) 吊挂回炉炽热钢坯时, 应首先指挥操作辊道者将回炉钢坯停在吊车司机视野开阔、挂钩操作条件好的位置。 (8) 要经常观察炉内钢坯运行情况, 发现异常, 及时调整解决。 （三）推钢作业 1.作业前的准备 2.推钢操作 接到出钢工出钢的信号，推钢工应立即开动推钢机推动钢坯缓缓向前（炉头方向）运行，动作要准确、迅速，待要钢信号消失后，迅速将控制器拉杆至零位。 3.装炉推钢操作事故的判断与预防处理推钢操作 （1）钢坯跑偏的预防和处理 要预防跑偏事故，装炉工首先必须做到经常观察炉内情况，检查坯料运行状态，是否符合要求，发现异常现象立即查明原因，进行调整或处理。 对于已经发生的钢坯跑偏现象，可以在跑偏侧推钢机杆头与钢坯间或两块相邻钢坯之间，加垫铁进行纠正。 （2）钢坯碰头及刮墙的预防 对于刮墙及碰头事故要坚持预防为主的原则，关键在于：一要预防钢坯跑偏；二要把住坯料验收关，不合技术规定的超长钢坯严禁入炉；三要严格执行作业规程，保证坯料装正。 （3）掉钢事故的预防与处理 掉钢事故一般不影响生产。对掉下的钢坯，可安排在小修时入炉取出，或用氧气枪割碎扒出。 （4）拱钢、卡钢事故的预防和处理 出现拱钢事故将造成装出炉作业中断，处理不好还可能卡钢，甚至造成拱塌炉顶，拉断水管等恶性事故，应尽力避免。 （5）混钢事故的预防 将不同熔炼好的钢混杂在一起，应视为加热炉操作的重大事故。为了杜绝此类事故，必须在装炉前和装炉时，进行认真细致的检查，严格遵守按炉送钢制度。 （四） 装炉安全事故的预防 1.飞钩、散吊等物体打击事故的预防 装炉小钩飞钩伤人，是装炉操作中最大的安全事故。 2.烧烫伤事故的预防 装炉是高温作业岗位，工作环境恶劣较易发生烧、烫伤事故，必须认真注意做好预防工作。 炉尾高温烟气或火苗外窜，是造成烧伤的主要原因。 装炉工受烫伤威胁主要是隐藏在吊挂回炉热坯的作业中。 3. 挤压伤害事故的预防 挤压伤害常常发生在挂吊、加垫铁等的作业之中，主要是马虎大意所致，稍加注意就可避免。为此，在挂钩作业时，切记两手握钩的位置不可过低过高（过低易被钢坯挤伤，过高易被钢绳勒着）；钢坯加垫调整时，握垫铁的手不得伸入钢坯之间的缝隙内。 二、 出钢操作 （一） 上岗作业前的准备 （二） 出钢操作要点 1.出钢操作 （1）要钢要贯彻按炉送钢制度，本着均匀出钢的原则，各炉各排交错出钢。 （2）当轧机正常出钢信号灯亮时，应及时出钢。 （3）用托出机出钢时，当炉头钢坯到达出钢位置及推钢机的允许出钢信号灯亮时，才能操作主令控制器。 （4）做好坯料出炉记录。 （5）当推钢机、托出机等出现故障后，应首先将主令控制器打回零位，关闭电锁，通知有关人员处理。 （6）若为板坯出炉后，开动相应的辊道将钢坯送去除鳞，同时准确无误地填写好出炉记录。 2.辊道操作 运转辊道是通过操纵控制器来实现的，一般向前推控制把手为正转，向后拉是反转，中间是停止。在运送钢坯时出钢工可根据需要开动一组或机组辊道使之向要求方向转动。 为了节约电能，出炉辊道应在钢坯即将下落时开动，钢坯离开辊道后立刻停止，整个输送钢坯的作业要像接力赛一样，一个接一个地启动和停止，不允许空转。 3.其他操作 换炉出钢和待轧保温时，出钢工应及时关闭加热炉出料门，以减少炉子辐射热损失，防止炉头钢坯温度下降。出钢前则应切记打开出料炉门，否则钢坯卡在坡道里难以处理。 （三） 推钢式加热炉出钢异常情况的判断与处理 凡是不能及时按要求出钢或不能正常输送到轧前辊道上时，都应视为出钢异常情况。 1.炉内拱钢、掉钢、粘钢、碰头的判断 对于端进端出推钢式连续加热炉，推钢机行程达到1.5倍出钢宽度而出钢信号依然亮着时，说明炉内有异常情况，应立即到炉尾观察。 2.卡钢 卡钢是前述事故的延续和发展，事故的性质较严重。跑偏、碰头、粘钢、拱钢均可造成卡钢。卡钢又可分为炉墙卡钢、滑道卡钢和坡道卡钢。 3.出钢与要钢不符 在生产中可能出现出钢工要的某炉某排料没有出钢，而另一排却出钢，或要一块却一连下来两块，或两道各下一块等情况，这都不正常。出钢工在发出要钢信号后，要十分注意出钢情况. （四） 托出机出钢事故的处理 一般板带钢车间的板坯加热炉出钢方式是用拖出机出钢，下面介绍拖出机出钢事故处理。 1.粘钢 （1）当发生粘钢事故时，要特别注意监视电视画面。 （2）发现托起第一块时，第二块板坯也跟着一起动作时，应立即停止抽出过程。 （3）手动反复托起板坯又放下，将第二块板坯脱离。 （4）也可以用抽出机杆撞击第一块板坯, 使之与第二块板坯脱离。 （5）当已发现有板坯粘接时, 对以后抽出的板坯都要严密监视, 防止事故扩大。 （6）调整炉温, 防止继续钢化。 2.板坯从抽出口掉下 当板坯掉下后，应立即将该炉均热段熄火，用冷却水冷却高温板坯，将抽出炉门尽量放低。用钢丝绳将板坯吊走回炉。 3.板坯在炉内弯曲过大 4.抽出炉门与抽出机出现其他异常 （1）按下抽出机事故停车按钮。 （2）进行检查处理，因电气或机械等故障时，通知有关人员及时处理。 （3）待事故排除后, 将抽出机用手动操作退回到后退极限位置。 （4）按下事故停车复位按钮。 任务三 加热炉热工制度 相关知识 一、钢的加热目的 钢的加热目的是提高塑性，降低变形抗力，以便于轧制。另外，钢在加热过程中，可以消除铸锭带来的某些组织缺陷和应力。 二、加热工艺制度应满足的要求 （1） 必须根据各种钢种的性能、断面尺寸大小、形状以及具体加热条件，制定合理的加热工艺。 （2） 钢的加热温度严格控制在规定范围内。 （3） 加热终了钢温必须均匀。 （4） 防止产生加热缺陷。 三、钢加热制度的内容 1. 金属的加热温度 最合适的加热温度，应使金属获得最好的塑性和最小的变形抗力，因为这样有利于热加工，提高产量，减少设备磨损和动力消耗。 2. 钢的加热速度 金属的加热速度是指在单位时间内，金属的表面温度升高的度数. 3. 加热时间 把钢加热到工艺要求温度（包括均热）需要的总时间。 4. 加热炉的温度制度 加热炉的温度制度是指钢在加热是炉温随时间变化的情况。由于坯料的钢种、断面尺寸、装炉温度及轧制工艺不同，采用的温度制度也不同，目前应用的温度制度有一段式、二段式、三段式和多段式等。 任务实施 一、 温度制度 1. 三段式温度制度 三段式温度制度分为预热段、加热段和均热段。 2. 多点供热的连续加热炉 由于轧机产量不断增加，要求炉子产量相应增加，原有三段式炉感到供热不足，于是出现了多点供热的连续加热炉。这种炉子的炉温制度仍属于三段式温度制度的特点。 二、 供热制度 供热制度指在加热炉中的热量的分配制度。目前三段式加热炉一般采用的是三点供热，即均热段、加热段的上下加热。三段式连续加热炉的供热点（即烧嘴安装位置）一般设在均热段端部和侧部，加热段上方和下方的端部和侧部。 三、 炉压制度及其影响因素 影响炉压的因素如下： 一是烟囱的抽力，烟囱的抽力是由于冷热气体的密度不同而产生的。 二是烟道阻力，它与吸力方向相反。 任务四 加热炉烧钢操作 相关知识 加热炉的良好操作应表现在炉子产量高，热耗低，烧损少，加热温度均匀和炉体寿命长等诸项技术经济指标上。对步进式炉来说，最关键的是要严格控制炉子的加热温度，绝不许为达高产出现钢坯过热、过烧、烧熔等事故。因此要制定正确的热工制度。 对于冷装和热装的坯料、不同钢种的坯料，要根据加热工艺制定不同的加热制度。 任务实施 一、加热炉烧钢操作 （一） 炉压控制 为了节约燃料和减少钢坯的烧损，应尽量避免和减少炉内燃烧气体从炉体的开口部位冒出和向炉内吸入冷风。为此，要求炉膛内必须保持适当的压力。 （二） 烧嘴的操作与维护 （1） 冷炉时烧嘴的点火，按规程先将煤气管道吹扫干净，并符合要求。 （2） 手动稍微打开空气蝶阀，使烧嘴内通入少量空气。 （3） 缓慢地打开烧嘴前的煤气阀门，两者的压力应符合设计要求，此时烧嘴应立即点燃。 （4） 逐渐开大嘴前热风阀和煤气阀门，使烧嘴稳定燃烧。 （三） 水冷系统的操作 （1） 炉子在升温，保温及使用过程中，冷却水不得中断。 （2） 冷却水的排水温度为≤50～55℃，要经常根据排水温度调节用水量，节约用水。 （3） 除了水封槽及装出料辊道的供水用供水阀门调节水量外，所有的供水阀门均处于全开状态。 （四） 清渣操作 首先应控制好炉膛温度和炉压，炉子装、出料辊道下方设有排渣管，可定时排渣。 二、看火操作 看火操作即对加热炉的加热操作，是热轧生产中最重要的操作项目之一，对轧钢生产的安全、优质、高产、低耗有举足轻重的影响。 1.炉子的干燥及养护 烘炉前必须对炉子进行风干，风干时应将所有炉门及烟道闸门打开，使空气能更好地在炉内流通，加快干燥速度。 2.烘炉 （1）烘炉前的准备工作：在烘炉之前必须对炉子各部分进行仔细检查，在确认合格并经验收，扫清干净后才能点火。 （2）烘炉燃料：烘炉燃料可用木材、煤、焦油、重油或煤气 （3）烘炉制度：制定出烘烤升温速度、加热温度和在各种温度的保温时间，即温度—时间曲线，称为烘炉曲线。制定烘炉曲线时必须根据具体情况。 （4）烘炉操作程序 （5）烘炉时应注意的事项 三、 燃煤气加热炉的操作 （一） 送煤气前的准备 （二） 送煤气操作 （1）向炉前煤气管道送煤气前，炉内严禁有人作业。 （2）烧嘴前煤气阀门、供风阀门关闭严密，关闭各放水管、取样管、煤气压力管阀门。 （3）打开煤气放散阀。 （4）连接胶管或直接打开吹扫汽源阀门及各吹扫点旋塞阀, 吹赶煤气管道内原存气体, 待放散管冒蒸汽3~5min 后, 打开放水阀门, 放出煤气管道内冷凝水, 关闭放水阀门。 （5）开启煤气管道主阀门, 关闭热气吹扫阀门, 使煤气进入炉前煤气管道。 （6）煤气由放散管放散20min 后, 取样爆发试验需做三次, 均合格后, 方可关闭放散阀门, 打开煤气压力导管, 待压力指示正常, 方可点火。 点火时如发生煤气切断故障, 上述“放散暠及“爆发试验暠必须重新进行, 合格后方可点火。 （7）关闭空气总阀门后再启动鼓风机, 等电流指针摆动稳定后, 打开空气总阀。 （8）开启炉头烧嘴上的空气阀, 排除炉膛内的积存气体和各段泄漏的煤气, 送煤气前炉内加明火, 确信炉内无煤气, 方可进行点火操作。 （三） 煤气点火操作 1.点火程序 （1）适量开启闸板，使炉内呈微电压。 （2）点火应从出料端第一排烧嘴开始向装料端方向的顺序逐个点燃。 2.点火操作安全注意事项 （1）点火时，严禁人员正对炉门，必须先给火种，后给煤气，严禁先给煤气后点火。 （2）送煤气时不着火或着火后又熄灭，应立即关闭煤气阀门，查明原因，排净炉内混合气体后再按规定程序重新点燃。 （3）若炉膛温度超过900℃时，可不点火直接送煤气，但要严格监视其是否燃烧。 （4）点火时先开风机但不送风, 待煤气燃着后再调节煤气、 空气供给量, 直到正常状态为止。 （四） 若为蓄热式烧嘴加热炉，升温操作步骤 （五） 换向燃烧操作 （六） 正常状态下的煤气操作 （七） 换热器的操作 （八） 停炉操作 1.正常状态下停炉制度 （1）操作程序 （2）安全注意事项 ① 停煤气时，先关闭烧嘴的煤气阀门后关闭煤气总阀门。 ② 停煤气后，必须按规定程序扫线。 ③ 若停炉检修或停炉时间较长（10天以上），煤气总管处必须堵盲板，以切断煤气来源。 2.紧急状态下停煤气停炉制度 （1）操作程序 （2）安全注意事项 ①　如发现风机停电或风机故障或压力过小时应立即停煤气，停煤气时按照先关烧嘴阀门，后关总阀门，严禁操作程序错误，并立即查清原因。 ②　若发现煤气压力突降时，应立即打开紧急扫线阀门，然后关闭烧嘴煤气阀门，关闭煤气总阀门，打开放散阀门。 四、 烧钢操作的优化 （一） 正确地组织燃料燃烧 正确地组织燃料燃烧就是保持炉内完全燃烧。燃料入炉后如能立即完全燃烧，将有效地提高炉温，并能增加炉子生产率，降低燃料单耗，这能满足增产节能两方面的要求。 （二） 合理控制热负荷 在加热操作时，应根据炉子生产变化情况调节热负荷，使其控制在最佳的单耗水平，这对加热质量、炉体寿命、能源消耗均有利。 （三） 合理控制钢温 正确地组织燃料燃烧就是保持炉内完全燃烧。燃料入炉后如能立即完全燃烧，将有效地提高炉温，并能增加炉子生产率，降低燃料单耗，这能满足增产节能两方面的要求。 （四） 合理地控制、调节炉温 一般加热炉的炉温制度是根据坯料的参数、坯料的材质来制定的，而炉膛内的温度分布，预热段、加热段和均热段的温度，又是根据钢的加热特性来制定的；加热时间是根据坯料的规格、炉膛温度的分布情况来确定的。 （五） 炉压控制 炉压的控制是很重要的。炉压大小及分布对炉内火焰形状、温度分布以及炉内气氛等均有影响。炉压制度也是影响钢坯加热速度、加热质量以及燃料利用好坏的重要因素。 炉压主要反映燃料和助燃空气输入与废气排出之间的关系。燃料和空气由烧嘴喷入，而废气由烟囱排出，若排出少于输入时炉压就要增加，反之炉压就要减小。 影响炉压的因素：一是烟囱的抽力，二是烟道阻力，它与吸力方向相反。 （六） 采取正确的操作方法 正确的操作是实现加热炉高产、优质、低耗的重要条件。“三勤”操作法就是比较成熟的操作方法，一个优秀的加热工应该十分认真地执行“三勤”操作法。所谓“三勤”就是勤检查、勤联系、勤调整。 五、 炉况的分析判断 （一） 煤气燃烧情况的判断 煤气燃烧状况可以用以下方法判断：从炉尾或侧炉门观察火焰。 煤气燃烧正常与否还可以通过观测仪表进行分析判断。 有一些加热炉上已安装了氧化锆装置以检测烟气含氧量，这就使燃烧情况的判断变得更简单了。 （二） 加热过程中钢坯温度的判断 准确地判断钢坯加热温度，对于及时调节炉子加热制度提高烧钢质量，是十分重要的，即使是在加热炉上装有先进的测量仪表，用目测法判断钢温仍是很有必要的。 （三） 炉膛温度达不到工艺要求的原因分析 （1）煤气发热量偏低。 （2）空气换热器烧坏，烟气漏入空气管道。 （3）空气消耗系数过大或过小。 （4）煤气喷嘴被焦油堵塞, 致使气流量减少。 （5）煤气换热器堵塞, 致使煤气压力下降。 （6）炉前煤气管道积水, 致使气流量减少。 （7）炉膛内出现负压力。 （8）烧嘴配置能力偏小。 （9）炉内水冷管带走热量大, 或炉衬损坏, 致使局部热损失大。 （10）煤气或空气预热温度偏低。 （四） 炉膛压力的判断 均热段第一个侧炉门下缘微微有些冒火时，炉膛压力为正合适。如果从炉头、炉尾或侧炉门、扒渣门及孔洞都往外冒火，则说明炉膛压力过大。 （五） 燃料燃烧不稳定的原因分析 燃料燃烧不稳定的原因可以从以下几方面分析： （1）煤气中水分太多。 （2）煤气压力不稳定经常波动。 （3）烧嘴喷头内表面不够清洁或烧坏。 （4）烧嘴砖选择不当。 （5）冷炉点火, 煤气量少。 （六） 换热器烧坏的原因分析 （1）煤气不完全燃烧，高温烟气在换热器中燃烧。 （2）换热器焊缝处烧裂，大量煤气逸出，并在换热器内遇空气燃烧。 （3）空气换热器严重漏气。 （4）换热器安装位置不当。 （5）停炉时换热器关风过早。 （七） 空气或煤气供应突然中断的判断 生产时有时会由于多种原因造成燃料及助燃空气的供应中断，在这种情况下，及早作出正确的判断，对防止发生安全事故是及其重要的。 （八） 炉底水管故障的判断 炉底水管故障常见的有水管堵塞、漏水及断裂三种。 （九） 通过仪表判断炉况
课堂讨论 装出炉事故案例
课外思考、练 习及作业题 课后习题

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