6m燃气台车退火炉技术方案700度.docx

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6m燃气台车退火炉技术方案700度

一、设备用途

本台车式燃气热处理炉适用于一般规格的大中型铸件、钢锭及各种大中型金属制品、焊接件在750℃内的加热。

本台车式燃气热处理炉采用天然气作燃料，与燃烧系统、温控系统及程序控制系统配套使用，可自动控制燃烧工况、记录工作温度及热处理炉各种动作的自动化（含手动）操作。

本台车式燃气热处理炉每次可实现对50T各类工件的热处理。

二、设备组成

本台车式燃气热处理炉由炉壳、炉衬、高承重自行式台车、台车牵引装置、轨道、炉门、炉门升降机构及气缸压紧密封装置、炉底侧气缸压紧密封装置、燃烧自动控制系统、余热回收系统、自动排烟系统、智能电气控制系统。

三、设备主要技术参数

1、台车有效尺寸（长×宽）：

6×3m

2、炉膛有效高度（不含垫铁）:

2.7m

3、最高炉温：

750℃

4、炉温均匀性：

≤±10℃

5、控温精度（炉温稳定）：

≤±5℃（保温状态）

6、仪表精度：

±0.25级

7、升温速度：

满负荷时升温速度为50-150℃/h可控

8、台车载量：

30t（不含垫铁）

9、燃料及热值：

天然气0～8Kpa；（7800-8100Kcal/m3）

10、炉衬结构：

全纤维轻质复合结构

11、台车耐火材料：

台面高强耐磨浇注料

12、炉体表面温升：

≤50℃

13、炉子热效率：

≥40%

14、燃烧方式：

大小火时序脉冲式燃烧方式、燃气自动点火功能、

火焰检测、熄火保护。

15、控制方式：

宇电智能仪表分区自动控温+工控机上位机

集中管理监控对台车式热处理炉实现多区的脉

冲控制自动控制,并可手动控制

16、烧嘴型号、数量：

SIC140；320KW；8只

17、烧嘴类型：

120-160m/s;高速烟气低NOX排放烧嘴

18、设备能源消耗

供电参数：

380V±10%50Hz±2.53相

燃料耗量：

255Nm3/h

空气消耗量：

2720Nm3/h

烟气量：

2950Nm3/h压力4～6kPa

19、预热空气温度:

250-300℃

20、燃气烧嘴前压力:

5～8kPa

21、燃气供气压力:

30～40kPa

22、烧嘴前空气压力:

8～11kPa

23、热电偶:

K型热电偶测温、记录监测炉温

24、加热炉风机工作区噪音：

≤75db

25、控温分区：

4区（两嘴一区）

26、放散系统：

在天然气管道末端设有放散系统，用于起炉前的放散以保证燃气燃烧安全。

27、压缩空气接点压力：

0.4-0.7MPa

28、压缩空气消耗量：

≤2.0m³/炉

31、平均排烟温度：

≤400℃

29、台车行走机构:

车轮式自行走机构；行走速度8-8.5m/min；

30、台车行走速度：

8～8.5m/min

31、炉门提升：

采用电动葫芦升降，极限位置设限位开关，升降速度为～6m/min。

32、炉门电机功率：

5.5KW

33、炉门升降：

链轮、链条提升

34、密封方式：

炉门与炉体为气缸连杆压紧柔性密封；

台车侧与炉体为气缸连杆压紧柔性密封；

台车后部与炉体为弹簧柔性压紧密封

35、燃烧系统：

广州施能高速烧嘴、广州施能点火变压器；

广州施能烧嘴控制器；

广州施能电磁阀；

广州施能减压阀；

广州施能比例阀；

36、放散系统：

在天然气管道末端设有放散系统，

用于起炉前的放散以保证燃气燃烧安全。

37、PLC：

西门子S7-200

38、炉压控制：

电动执行机构；微差压传感器

39、换热器：

插入件管状换热器

40、保护型式：

自动热风放散，渗冷风

五、设备结构简述

本设备考虑了炉子的操作可靠性、维修方便性、经济节能等方面的现实需要和要求，设备组成包括炉壳、炉衬、台车及牵引机构、炉门及提升机构、密封装置、供风供气系统、燃烧系统、排烟系统、测量及控制系统等部分组成。

（一）、炉壳结构

本型炉采用矩形炉体结构，型钢和钢板焊接而成的钢结构框架，作为整体炉体的支撑结构，具有足够高的整体结构强度，以承受炉体重量和抗热膨胀的应力。

1）炉体钢骨架立柱采用16#工字钢和槽钢（间距不大于1.2m），水平横梁采用16#槽钢（三根均布），钢板采用4mm钢板焊接，钢板拼接缝必须拼接在型钢上，不允许空拼，具有足够高的整体结构强度，以承受炉体起吊时的振动应力及炉体重量和抗热膨胀的应力。

炉壳焊接检验后，再进行防锈处理，先除氧化皮，再刷二次红丹底漆，然后进炉筑炉、安装完成后再制作二次面漆。

2）炉顶采用16#工字钢，双向间距不大于1.2m，炉顶四周采用16#槽钢，钢板采用5mm钢板焊接，钢板拼接缝必须拼接在型钢上，不允许空拼，焊缝为内外双面断焊，有效地解决焊缝强度和焊接变形量。

3）炉门口部位温度较高，在炉口设置20#槽钢为底筋，再在底筋上固定耐热钢围板，板外为固定的耐高温耐火纤维作为耐火层，有效地保护了炉门口的使用时间，炉口面板为提高炉口的耐火强度，增加炉口的高温强度，炉口面板采用30mm厚的RQTSi5.5耐热铸钢板，并且为了维修方便采用分段，通过镶嵌式螺丝安装固定在炉门口外边框之上，在制作时分成多块制作，安装时留余量作为膨胀缝防止热变形，此种方式方便维修、维护，使用寿命长。

4）炉体钢结构均分块在场内制作，采用分段组装结构形式，运输便捷、安装方便、只需按预先设计的顺序安装即可，现场工作量小，安装周期短。

整个炉体具有较强的刚性，外形美观、牢固可靠、长期使用不易变形等特点。

炉壳焊接检验后，再进行防锈处理，先除氧化皮，再刷二次红丹底漆，然后进炉筑炉、安装完成后再制作二次面漆采用高温银粉漆喷涂。

（二）、炉衬结构

炉体炉衬按不同的部位采用不同的耐火材料、浇注料及保温绝热材料。

炉膛烧嘴砖以上的内层热面采用优质陶瓷纤维模块砌筑呈面，第二、三层分别采用陶瓷纤维毯，砌筑成全纤维节能炉衬。

并合理确定炉衬厚度，以最大量地减少炉衬的蓄热和散热损失，达到炉膛内层耐高温，外层保温绝热性能好，实现高效节能的目的。

炉体侧墙、后墙、炉顶采用层铺叠铺结合的穿杆锚固的全纤维高效节能炉衬，烧嘴砖以下的采用复合节能炉衬。

两侧炉墙全纤维总厚度为290㎜，炉顶加厚为310㎜。

采用山东鲁阳高铝纤维组块耐火纤维层叠模块，容重：

210kg/mm（300×300×250mm），防冲刷能力30m/s，它具有导热系数小，热容小，耐急冷急热，蓄热少，升温快，可大幅度降低炉子的能耗，加热永久线变化（1260℃×24h≤-3%）。

纤维折叠模块具有优良的弹性，由于纤维折叠模块处于预压缩50%状态，安装时拆掉预压固定木板其膨胀可使块与块之间的间隙紧密贴合和补偿纤维收缩，提高纤维炉衬的绝热气密性能。

靠炉壳面用山东鲁阳陶瓷纤维针刺毯为背衬，厚度为40㎜经压缩为30㎜。

纤维层叠模块通过专用的耐热钢锚固件固定在炉壁上。

层铺叠铺结合的穿丝整体固定全纤维炉衬结构简介：

在诸多的全纤维炉衬施工方法中，选择此种施工方案的优点是：

贴靠钢板处层铺三层错缝粘结有利于炉墙密封；交错的内层叠铺便于上下、左右方向的压紧，增大纤维受力强度；穿杆固定法施工规范，炉墙板热短路少，且穿杆埋藏于纤维层中，不外露，整体性好。

这种方法施工的炉衬牢固可靠，外表平整美观，使用寿命长。

该炉纤维衬内表面喷涂了高温固化剂，增加了纤维的强度和抗冲刷性能。

耐火纤维与轻质耐火砖性能比较：

<1>、耐火纤维容重仅为轻质砖容重的1/6，大大减轻了钢结构的负荷，对于热处理炉来说，蓄热损失也大大降低。

<2>、热容量小，吸收热量少，升温速度快，大大减少了炉温操作控制中的能源耗量，尤其对间歇式炉的启炉、停炉起到非常显著的节能效果。

<3>、热导率低，在1000℃时小于0.136Kcal/㎡h，与耐火砖炉衬相比，厚度可减薄。

<4>、抗热震及机械震动性能好；纤维预制块具有柔性和弹性，对剧烈的温度波动和机械震动具有特别优良的抵抗性能，在被加热体能承受的前提下，纤维预制块炉衬，可以任意快的速度加热或冷却而不被破损。

<5>、减少烘炉时间，节约烘炉成本。

<6>、化学稳定性及急冷急热性能好。

<7>假定炉内温度t=950℃，环境温度为25℃时，保温层厚度为280㎜时，则外壁温度控制在70℃以内。

此计算是依据外表面的传热系数及热传导的方向与纤维的安装方向系数来计算的。

（三）、台车

由台车钢架和台车衬体及行走组成

1）、台车钢结构

本台车位高承载式台车，，台车设计承重50T。

台车钢结构必须能够保证台车在高温满载状态长期稳定工作。

因此台车钢结构的强度和刚度及高温下抗变形能力是非常重要的。

本设计为保证台车在高温高载荷下的平稳的工作特采用矩形整体台架式结构。

台车钢架采用单层网格式结构形式。

台车钢架采用20号工字钢和槽钢横向排列和纵向的钢架组成台车钢架，上部平铺8毫米厚钢板作为底板，此结构具有足够的强度和刚度,各横梁之间嵌焊若干与横梁用规格的型钢，以形成一个个网格形的整体框架，保证在高温情况台车有足够的强度和刚度。

台车车体采用型钢和钢板焊接，边框采用RQTSi5.5耐热钢，厚度不小于30mm，台面砌筑保温砖加浇注料，在台车后部和两侧加有为密封而设的槽钢，同时设计中充分考虑受热后的膨胀和变形，台车设计符合前后密封的要求。

2）、台车衬体

台车台面采用高强耐磨浇注料整体浇注成型，提高车面整体的高强、存重、耐磨、抗冲击的能力，使台车上平面衬体具有整体性能好耐高温性能强、高温抗压性好等特点，其浇注层厚度达150mm浇注层以下为台车衬体，耐火保温层厚度为355mm。

采用复合式结构砌筑最下面一层为0.6轻质耐火砖，厚度为115mm；中间为1.0轻质耐火砖，厚度为115mm；最上面为1.3轻质耐火砖厚度为115mm,同时台车的底部还设有一层10mm石棉板作为绝热层。

砌筑工艺过程：

炉底和台车下部砌砖部分必须平整，使载荷平均分布，防止有凸起的砖因承重而被压碎；耐火砖层采用湿砌，湿砌的砖缝隙披满泥浆，泥浆接触面不少于70%，灰缝不大于2mm，炉衬的砖缝必须错开，错开量以砖长二分之一为主，耐火层在砌筑时每米长预留5-6mm的膨胀缝，每层的膨胀缝应该错开，膨胀缝错开后用耐火纤维材料填充；整个炉衬砌筑后，各砖层不得有松动现象；炉衬在冬天砌筑时，室内温度应不低于5℃湿润。

砌砖的耐火泥采用高铝耐火泥可承受的温度在1300℃以上，耐火泥浆配方：

200目熟料60%，200目生料40%加水调和。

（调和时可加入适量水玻璃）；炉衬重新砌后，须在高于5℃空气中自然干燥2-3昼夜后再按烘炉要求进行烘炉。

3）、台车垫铁

台车衬体上设有垫铁将工件架空在一定高度上进行热处理，从而更好地保证工件的温度均匀性。

炉内垫铁不仅承受工件的重载同时也把各个烧嘴相互隔开起到燃烧火道的作用，将各个烧嘴有序的间隔开以更好地保证燃料的充分地燃烧。

（炉内垫铁用户自备）

（四）、台车驱动装置

1）、台车式热处理炉台车轨面标高为±0.00。

2）、台车行走机构采用车轮式自行走方式。

3）、驱动机构由摆线针轮减速机、齿轮组成。

本齿轮与主动轮上的齿轮组成齿轮对，带动主动运动。

共2套驱动机构，分布于台车两侧，每个驱动功率4kw，总驱动功率8kw。

4）、驱动机构启动可靠，运行平稳，无卡滞、振动、冲击、异声等现象。

5）、热处理台车炉台车总重（自重+工件）最大为50T,拟采用6套组合车轮结构，其中2套为动力车轮。

动力车轮配置摆线针轮减速机，拟定型号为XWED-74-289，分别均匀安装于台车（二侧前后）下部，总功率为2*4=8KW，采用国内名牌产品电动机、减速器、车轮三位一体，运行平稳可靠。

车轮采用锻件，车轮直径为400mm,轮面宽度110mm,材料为50Mn（ZG55）,轮缘表面淬火硬度HRC45-55，淬火深度5-8mm，轴承座采用铸钢、轴承采用双列滚柱轴承。

台车移动速度8-8.5m/min。

6）、台车的行走与炉门升降限位联锁。

对于炉内轨道受热容易产生翘曲的问题，轨道固定采用