装60吨天燃气台车式退火炉

 

一、设备用途及特点

1、设备用途：本设备主要用于大型铸钢件、机架等在氧化性气氛条件下进行正火、退火、去应力等热处理加热。较高使用温度可达 750℃，正常使用温度为 650℃。与电气控制系统配合使用，可以自动控制设备的加热温度，升温速度自动调整，并通过温控系统设定工艺曲线，所农业生产体系械动作相互连锁起到了安全保障。

2、主要特点、

2.1、设备采用两辆台车式两边进出料方式,同时充分的利用了设备的空间。

2.2、合理可靠的进出料机构和完善的报警检测功能保证了全过程的自动运行，确保工件运行平稳，不跑偏。

2.3、高质量的国产燃烧设备和完善的控制系统能够实现炉温的自动控制。

2.4、产品行吊装上台车开始到热处理完成出炉整个过程PLC全自动化控制安全可靠。

2.5、具有良好完善的记录报表功能。

2.6、对加热全过程的热工参数进行记录并可输出，对工件加热过程实施跟进。

 

二、 主要技术参数

1、工件参数

序号 名称 参数

1 工件材质 普通碳钢

2 工件规格 11200×5700×2700mm（参考）

2、设备主要技术参数

序号 名 称 数 据

1 炉膛尺寸（长×宽×高） 11800mm×6000mm×3000mm

2 额定温度 750℃

3 正常使用温度 650℃

4 设备安装功率 70KW

5 加热方式 天然气

6 燃料热值 8400Kcal/Nm3

7 有效区炉温均匀性 ±15℃

8 仪表控温精度 ±2℃

9 台车驱动电机额定功率 11x4=44kw

10 台车移动速度 6m/min

11 额定电压 380V

12 频率 50HZ

13 炉壳表面温升 ≤45℃

14 较大装载量 150T

15 烧嘴数量 14 只

16 加热温区 7区

17 燃气消耗量 480Nm3/h

18 热使用率 40-45%

19 烧嘴燃料压力 3100Pa

20 助燃空气压力 3600Pa

21 助燃空气消耗量 9000Nm3/h

24 助燃风机功率 22KW

25 燃烧控制方式 脉冲

26 空气升温时间 ≤2.5h

27升温速度 80-150℃/h

三、设备结构特点

台车式退火炉由台车炉门系统、炉体、燃气系统、换热器系统、控制柜等组成。

3.1、台车与炉门系统：

台车输送系统主要采用优质型钢与板材焊接而成，并焊加强筋以加强结构强度。台车的衬体采用优质保温材料填充；采用重质高铝耐火砖、轻质保温砖和异型砖砌筑而成；台车的行走采用自行式结构由减速机带动链轮，链轮通过链条带动走轮在轨道上行走，台车运行平稳、惯性小。台车与炉体间的密封采用沙封结构，当台车开进炉内时，通过台车上的沙封刀插入沙封槽内形成咬合，保证炉内热气不散溢，从而达到密封效果。台车与炉门，加热之间具有连锁控制，即台车开到位才能关紧炉门，炉门关闭后才能打开加热。炉台车面热垫铁由用户提供。

炉门：炉门由全纤维衬体和钢结构外壳组成，衬体采用耐高温材料硅酸铝纤维折叠块制作（厚度为300mm），折叠块的制作方法与炉体衬体一样，外壳采用型钢焊接成型的框架，边框板全部采用优质钢板焊接而成。炉门的密封采用公司专有技术，炉门开启前首先松开炉门框上的四只气缸，炉门脱离面板后在驱动电机的作用下，将炉门向上提升打开炉门。炉门关闭时，首先将炉门放到位，四只压紧气缸将炉门压紧密封，炉口密封条采用先进技术生产的产品。

3.2、炉壳：由型钢和优质钢板焊接而成，面板采用优质耐热钢板（厚度16mm）加工制成，结构设计合理。为了确保设备的强度和便于运输，设备炉体钢结构采用分片加工。炉体采用优质型钢和钢板焊接加工而成。分片连接处采用螺栓连接。现场安装成型后焊接，确保有足够的强度。设备炉壳分炉底炉壳、侧墙炉壳和炉顶炉壳。为了便于安装和维修，炉顶炉壳为活动式。活动式炉顶与炉体用螺栓联结。

3.3、炉衬：为了节约能源，采用复合型结构，衬体的顶部和两侧采用新型节能材料，硅酸铝纤维针刺毯压缩制成的折叠块制作（厚度为300mm）,用专用锚固件将压缩块固定在壳体上。

该结构具有低导热、低热熔、优良的化学稳定性、抗热振性和优良的抗拉强度。硅酸铝纤维针刺毯使用温度1260℃左右，密封可达230kg/m³.锚固件采用专业技术将耐热钢材料冲压成型，锚固件的安装方便，又不不易产生热短路现象，是我公司技术上的一大优点。硅酸铝纤维块用国内较好厂家的产品，在整个衬体制作完成后，在衬体的表面涂有一层高温固化剂，使衬体的表面强度加大，又起到辐射作用，起到更好的节能效果，炉衬的使用寿命到五年以上。

3.4、燃烧系统

燃烧系统：为了保证炉内温度均匀性和供热能力，必须采用大容量高速调温烧嘴系统，烧嘴均匀布在炉体两侧的下部。烧嘴系统由高速烧嘴、脉冲控制器、燃气气动调节器、高压点火器和火焰检测器组成。其特点是：

（1）本烧嘴采用先进的大、小火脉冲控制方式来进行燃烧控制，燃烧后气流出口速度可达100m/s, 高速度的燃热气强化了炉内气体的循环和对流传热，提高了炉温的均匀性和传热效率，因而提高了加热质量，缩短了加热时间。当炉内供热能力需要减少时，可自动调节火焰大小，燃烧后出口速度还可达80m/s,起到使炉内气体的循环和强化对流传热的效果，并控制炉内温度变化，提高了保温功能。

（2）本烧嘴配有以进口PLC为核心的专用控制器，可实现自动点火、大小火自动调节燃烧、熄火报警及再点火等全过程的自动控制，同时控制器具有自动/手动切换功能，达到高精度控温。

（3）烧嘴系统具有可靠的安全保护装置，设有点火前自动吹扫、自动点火程序控制、熄火、回火自动检测保护及报警等多项多层次安全保护措施。

（4）本烧嘴前配有自控专用阀门可实现助燃空气、天然气的供气、实现高速烧嘴自动较好控制。

（5）每套高速烧嘴配有专用控制器，可现场操作外，在总控制柜上还设有操作按钮、工况显示灯、各烧嘴熄火报警装置。操作人员在仪表柜就可操作各烧嘴的点火、调节控制和观察。

（6）燃烧控制方式采取智能数显温控仪自动控制、控制柜面板操作钮手动控制、现场专用控制柜操作等方式。

3.4、管路及管路自控系统

（1）天然气管路自控系统：进气管上设有电动阀门、测压装置和紧急关闭阀。可根据燃烧自动自动调节天然气供给。并且在天然气欠压和风机故障时，以及仪表气源故障。停电时自动关闭气源并报警，来电后人工复位后启动燃烧系统，确保安全生产。

（2）助燃空气自动系统：设备配有高压离心风机自动空气蝶阀和自动测压装置。可根据燃烧情况自动供风。空气管路上设有空气预热装置。

（3）压缩空气系统：炉内压力是否控制或控制的好坏，对炉内温度是否均匀和热效率高低影响大。

3.5、炉压控制、排烟系统

3.5.1、炉内压力是否控制或控制好坏，对炉内温度均匀和热效率高低影响很大。

炉内控制系统由炉内取压装置、压力变送器、自动控制仪表和高温组成。可随着热量的变化，自动控制和调节炉内压力，使炉压控制在较佳值，即保证了炉内热气流充分利用又保证了炉外冷空气不会大量吸入，达到节约能源及均匀炉温的效果。

3.5.2、排烟系统：

该炉子设有烟囱，高度根据实际需求而定，如周围有相近高度的建筑物，烟囱应高于此建筑物3m.

3.6余热回收系统:

在烟道的出口处设有空气预热器，通过烟气与空气的热交换，回收烟气部分热量以提高助燃空气的温度，助燃空气的温度控制在200-300℃节能5%左右，预热器的形式为喷流辐射式，该结构比一般管式换热气热能提高25-30%。

3.7、电气控制系统

3.7.1温度控制系统：台车炉的温度控制采用宝岛台仪公司生产的智能、自适应PID调节型8段程序温控器，以4≈20mA电流输出方式，连续调节助燃空气，燃气管道的电动执行器，达到控温较好目的。所有控温仪表有RS485通讯接口。配有厦门宇电生产的EH型中长图记录仪，可实现对各温区温度进行时间曲线记录。

3.7.2炉机控制系统：系统由PLC、继电器、触摸屏、温控仪等共同组成：PLC将来自现场的位置信号，停起信号等处理并发出指令完成传动系统的自动或手动运行控制；配有手动操作箱，可手动完成系统的运行；控制柜门上配有模拟显示面板，可直观地显示系统的运行状态和故障信息；整个系统具有完善的机械互锁（如炉门开关与台车之间的互锁）、故障自诊断、故障报警（掉电、过载、运行超时、超温等）、系统紧急停止等功能；断路器、交流接触器、交流接触器采用西门子公司产品。

3.7.3原则上工艺设定全部由上位机完成，但作为直接控制装置，温度控制仪表具备单独的温度设定，测量显示功能，当上位机发生故障时，温度设定控制可单独完成工艺自动化控制。