(2)炉子单位燃料消耗量
炉子单位燃料消耗量是炉子的一个重要生产指标。单位燃耗愈低,燃料用的愈节省。单位燃耗的表示方法有:单位燃耗、单位标准燃耗、单位热耗。
1.4 炉子生产率及影响因素
1.4.1 概述
炉子的生产率是炉子的一个重要生产指标,用符号 P 表示,它是指单位时间内炉子的生产量。
为了寻求提高炉子生产率的途径,必须了解影响炉子生产率的各种因素及其作用。然而这是一个比较复杂的问题,因为影响炉子生产率的因素是多方面的,其中包括工艺要求、热工过程、炉子寿命、机械化自动化程度以及生产管理等。但就炉子本身而言,主要是工艺因素和炉子结构、操作因素。对各种不同的炉子来说,工艺过程是千差万别的,所以不可能对每一种情况都进行具体分析;炉子结构和操作随炉子的用途和工艺的不同,尽管也有较大的差异,但它们都是通过热工过程间接的影响着炉子生产率,而热工过程却具有一些共同的基本特征。
1.4.2 热工因素对炉子生产率的影响
热工过程包括炉内燃烧、气体流动和传热三过程。其中传热过程是基本的,而炉内燃烧和气体流动是通过传热过程来影响炉子生产率的。
在工艺过程一定的情况下,炉料(金属)在炉内所须获得的热量是一定的。因此,炉子的生产率就取决于单位时间传给炉料的热量。所以,改善炉内热交换,增加对炉料(金属)的传热,就能提高炉子的生产率。单位时间传给炉料的热量Q 为:
式中 —炉气、炉壁对炉料的导来辐射系数,KJ/(㎡•h•K);
—炉壁和炉料表面的温度K;
—炉料受热面积,㎡;
a—炉气对炉料的对流给热系数,KJ/(㎡•h•℃);
—炉气对炉料的对流传热热流,KJ/(㎡•h)。
由上式可见影响炉子生产率的热工因素主要有下列四点:
1)炉气和炉料间的辐射温压 ;
2)炉气、炉壁对炉料的导来辐射系数σ;
3)炉料受热面积 ;
4)炉气对炉料的对流传热热流q。
下面从这方面着手来讨论提高炉子生产率的方法:
在工艺一定的条件下,决定平均辐射温压,并构成影响炉子生产率的部分热工因素主要有:
1)燃料入炉时的燃烧温度(T1)。根据经验公式愈高,炉内平均辐射温压愈大,炉子生产率愈高。
2)出炉膛废气温度(T 〞),T 〞愈高平均辐射温压愈大,炉内热交换愈强烈,炉子生产率愈高。
3)炉内析热场(炉气温度曲线的形状)。为了提高平均辐射温压,炉子应该采用端头集中供热,并实现快速燃烧,但实际生产条件下,往往受到一些条件的限制。
对推钢式连续加热炉,就受到下列加热工艺等方面的严格限制:
1)如果炉子出料端炉温过高,则必将造成钢坯出炉时具有较大的断面温差,产生“硬心”或“阴阳面”,达不到所要求的透烧程度,影响加热质量。
2)如果高温端炉温过高,就难于控制加热钢坯的表面温度,特别是当轧机停轧、待轧时,容易使钢温过高,造成“烧化”现象和粘钢事故,较严重时甚至使钢坯被烧毁而造成废品。
此外,全部采用端头供热的炉子,往往因为火焰长度难于调整,与多点传热,端侧供热的炉子比,炉子的温度制度缺乏必要的灵活性和适应性。因而对钢种、规格、产量的变化和轧机停轧、待轧和事故的适应性小,同时也会导致燃料消耗的增加等。综上所述,单纯从提高平均辐射温压,提高炉子生产率的角度出发,应尽可能地提高理论燃烧温度,提高出炉废气温度,端头供热快速燃烧,但这些措施可能受到热效率和加热质量的限制。生产率、热效率和加热质量之间是互相矛盾统一的,在实际设计和操作中必须把这三者连同其他一些因素团结起来,统一地加以考虑。
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