2h 宜为30~50℃/h 宜为50~80℃/h 400℃
自由降温
自由升温
0
高压氮气球罐热处理工艺曲线
时间(h)
3 热工计算
3.1热工计算参数
表3 热工计算参数 序号 项目 1 2 3 4 5 6 球罐内径 d 球罐壳体厚度 δ 材质 球罐金属质量 G 保温棉厚度 δ 参数 Ф9200mm 40mm Q370R ≈97787kg 60mm 48mm 07MnCrMoVR ≈110940kg
保温层外表面积 S ≈274m2 7 8 9 保温棉重量 G 保温棉密度 γ 钢材比热 C 1.5T(采用无碱玻璃棉) 60kg/m3 600℃:0.586kJ/(kg·℃);700℃:0.645(kJ/kg·℃) 10 钢材导热系数 λ1 600℃:32.56W/(m·℃);650℃:31W/(m·℃) 11 保温棉导热系数 λ0 600℃:0.15W/(m·℃);700℃:0.187 W/(m·℃) 12 保温棉比热 λ 13 环境温度 ℃ 14 燃烧油 3.2计算
在500℃~600℃区间以50℃/h速率升温时,单位时间耗油量数值最大,具体数值见表4。
表4 热工计算表 公称容积 速率 烟气 单位时间耗油量 m3 400
Q1—球壳板升温所需热量
Q2—球壳板与保温层的传热损失
Q3—保温层的蓄热损失
℃/h ℃ 50 表中:
B kg/h 单位时间耗热量 10000kJ/h Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 总耗热量 296 20 8 13 33 143 513 600℃:1.04kJ/(kg·℃);700℃:1.04kJ/(kg·℃) 0号柴油(根据气温选择标号) 700 200 Q4—燃料机械不完全燃烧损失的热量
Q5—燃料化学不完全燃烧损失的热量
Q6—炉废气带走的热量
B — 燃料油的用量
4 热处理工艺系统
热处理工艺系统由保温系统、加热与控制系统、检测温系统组成(见热处理系统图)。
4.1保温系统
球罐热处理保温过程,本质上是常规意义上的筑炉过程,保温材料及保温材料厚度的选用、保温质量的好坏,直接影响着热处理质量。根据以往的经验及保温效果,该球罐的保温材料选用无碱玻璃棉被。
4.1.1保温工程施工 保温工程施工包括钢带制造、安装及保温层安装三个部分。
4.1.1.1钢带制造
(1)钢带采用厚3mm、宽25mm的扁钢制成,扁钢上每间隔600mm,均匀焊接Φ6160mm的圆钢制成的保温铁钉,钢带结构见下页钢带简图。
(2)钢带的保温铁钉与扁钢、Φ10圆钢围成的圆环与扁钢焊接牢固。
4.1.1.2钢带安装
(1) 钢带安装全部采用焊接方式。
(2) 安装时,钢带沿球罐周向方向均布,与壳体紧贴,上部和下部呈放射状形式,相邻两者间的最大间距为700mm,球罐周向应均匀布置40根钢带。每条钢带的长度宜为14m。
(3) 钢带上的保温铁钉应牢固,不得脱落。
4.1.1.3保温施工
(1)保温施工材料的铺设要求是:选用厚度为60mm无碱玻璃棉保温被。保温层铺设时,两层保温被之间的接缝应错开,每层中保温材料搭接宽度要大于100mm。
(2)保温材料在整个热处理过程中应贴紧球壳板表面,防止在热处理过程中松动和脱落。
(3)保温施工应自下而上逐层进行。铺设时,均应用22#细铁丝在钢带保温钉上固定牢靠。保温被与壁板之间局部间隙不得大于10mm。
(4)球罐上的人孔、法兰、接管及连接板均应进行保温,支柱与球壳板连接处向下1000mm范围内,也应进行保温。
4.2加热与控制系统
4.2.1燃烧器