空燒熱負荷是指平爐熔池內無爐料、無冶金物理化學反應時即熔池無吸熱或放熱時，為保持爐子主要是熔煉室的高溫所必須供給的熱負荷。一般補爐和出鋼期的熱負荷大致就是空燒熱負荷。此熱負荷數值，在平爐熔煉室熱平衡計算中為熔煉室熱損失與煙氣排出帶走熱量之和。空燒熱負荷的概念有助於在分析各冶煉期熔煉室熱平衡的基礎上確定該冶煉期的合理熱負荷數值。
基本介紹
- 中文名：空燒熱負荷
- 外文名：Empty heat load
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 舉例：補爐和出鋼期的熱負荷
- 作用：幫助分析合理的熱負荷數值
簡介,熱負荷制定的原則,熱負荷計算公式,平爐熱工制度,
簡介
空燒熱負荷的概念是指平爐熔池內無爐料、無冶金物理化學反應時即熔池無吸熱或放熱時，為保持爐子主要是熔煉室的高溫所必須供給的熱負荷。一般補爐和出鋼期的熱負荷大致就是空燒熱負荷。此熱負荷數值，在平爐熔煉室熱平衡計算中為熔煉室熱損失與煙氣排出帶走熱量之和。空燒熱負荷的概念有助於在分析各冶煉期熔煉室熱平衡的基礎上確定該冶煉期的合理熱負荷數值。
熱負荷制定的原則
熱負荷制定的原則是：在具體操作條件下，火焰溫度能達到耐火材料(爐頂)所允許承受的最高溫度；格子磚達到允許的高溫而不被燒壞，整個爐役期內爐子的熱效率和產量最高。不同噸位爐子的熱負荷不同，例如100t平爐的平均熱負荷為(85~105)×106kJ/h，300t平爐的平均熱負荷為(120~140)×106kJ/h。採用高發熱值燃料(天然氣、重油)比低發熱值燃料(高爐和焦爐的混合煤氣等)的熱負荷增大10%~20%。鹼性平爐比酸性平爐的平均熱負荷高10%~15%。固定式平爐的熱負荷小於傾動式平爐。老爐子的熱負荷比新爐子的大5%~20%。
熱負荷計算公式
當內能、動能、勢能的變化量可以忽略且無軸功時，輸入系統的熱量與離開系統的熱量應平衡，由此可得出傳熱設備的熱量平衡方程式為：
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
式中Q1-物料帶入設備的熱量，kJ；Q2-加熱劑或冷卻劑傳給設備及所處理物料的熱量，kJ；Q3-過程的熱效應，kJ；Q4-物料帶出設備的熱量，kJ；Q5-加熱或冷卻設備所消耗的熱量或冷量，kJ；Q6-設備向環境散失的熱量，kJ。在上式時，應注意除Q1和Q4外，其它Q值都有正負兩種情況。
由上式可求出Q2，即設備的熱負荷。若Q2為正值，表明需要向設備及所處理的物料提供熱量，即需要加熱;反之，則表明需要從設備及所處理的物料移走熱量，即需要冷卻。此外，對於間歇操作，由於不同時間段內的操作情況可能不同，因此，應按不同的時間段分別計算Q2的值，並取其最大值作為設備熱負荷的設計依據。為求出Q2，必須求出式中其它各項熱量的值。
平爐熱工制度
為完成平爐煉鋼過程的供熱作業而制訂的制度。平爐煉鋼是高溫物理化學過程，由火焰供熱，因此可以把平爐看成為一個大型的高溫熱工設備。熱工制度是平爐的重要的操作制度之一，歷來都受到煉鋼界的重視與較多的研究。中國平爐熱工制度隨著平爐煉鋼工藝的發展也相應有很大變化。如20世紀50年代中期，平爐爐頂由矽磚改為鹼性磚，60年代平爐燃料由混合煤氣或發生爐煤氣改為重油或天然氣，70年代採用爐頭富氧、爐頂吹氧強化冶煉等。這些變化的總趨勢是冶煉強度和供熱強度的增大。熱工制度是在用熱工理論綜合分析生產經驗和生產試驗測定的基礎上，根據爐子生產條件制訂的。它通常包括：平爐熱負荷，空氣過剩係數，爐瞠壓力，爐頂溫度，換向間隔時間，蓄熱室溫度。
