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熱工的緒論[ 09-10 08:15 ]

（1）金屬材料品種繁多，工程上常用的金屬材料有黑色金屬、有色金屬及合金、粉末冶金材料等。材料、能源和信息是現在社會和現代科學技術的三大支柱。（2）

手動調節、自動調節及計算機自動控制[ 09-10 08:10 ]

熱工參數的自動調節是手動調節的發展，它是利用檢測儀表與調節儀表模擬人的眼、腦、手的部分功能，代替人的工作而達到調節的作用。手動調節時，先由操作人員用眼觀察顯示儀表上溫度的數值或直接用眼憑經驗判斷爐溫高低，確定操作方向，用手調節供給燃料閥門的開啟度，改變燃料流量，調節爐溫使其穩定在規定的數值上。顯然手動調節勞動強度大，特別是對某些變化迅速，條件要求較高的調節過程很難適應。有時還會因人的失誤而造成事故。自動調節時，熱電偶感受到爐溫變化經變送器送入調節器與給定值相比較（判別與規定數值的偏差）按一定的調節規律（事先選定好）

節流式差壓流量計[ 09-10 08:05 ]

節流式差壓流量計，即用節流裝置測流量，其原理為：在管道內裝設有截面變化的節流裝置（元件），當液體流經節流裝置時，由于流束收縮，其流速發生變化而在節流裝置前后產生靜壓差，稱為差壓。利用此差壓與流量的關系達到檢測流量的目的。該差壓可以直接顯示，也可經差壓變送器轉換成電信號再顯示或累積流量。其組成如圖6-12所示。圖中表明，節流式流量計由下列三個部分組成：（1）節流裝置。產生與流量有關的差壓。（2）傳遞部分。用管道將差壓傳遞到差壓計或差壓變送器。（3）差壓計。顯示、記錄或累積流量，常直接刻度流量標尺。節流裝置是節流式差壓

流量測量儀表定義[ 09-09 08:15 ]

流量計是用來測定加熱爐所使用的燃料（氣體或液體）、空氣、水、水蒸氣等用量的儀器。有時還需要自動調節流量及兩種介質的流量比，如液體與助燃空氣。準確地檢測及調節流量對加熱爐的經濟指標十分重要，對節能工作具有重要意義。流量計的種類繁多，按其測量原理，通常分為容積式流量計和速度式流量計兩大類。加熱爐上常用的是節流式差壓流量計，即速度式流量計。本節主要介紹節流式差壓流量計。流量的定義及表示方法流量是指流體（氣體或液體）通過管道或容器內的數量，常用瞬時流量及累計流量表示。前者指檢測的瞬間流體在單位時間內所流過的數量；后者指檢測

測量壓力時應注意的問題[ 09-09 08:10 ]

（1）取壓點必須具有代表性，不得在氣流紊亂的地方或者有漏出、吸入的地方取壓。（2）取壓時最好使用取壓管，以避免動壓力對所測靜壓力的影響。管壁鉆孔取壓時，應注意鉆孔必須垂直于管壁，內壁鉆孔處不能有毛刺產生，接管內徑應與孔徑一致。（3）測量氣體壓力時，取壓點應在管道上半周，以免液體進入導壓管內。測量液體壓力時，取壓點應在管道的下半周，以免氣體進入導壓管內，但不能在管道的底部，以免沉淀物進入導壓管內。（4）傳遞壓力的導壓管不應太細，內徑以10~12mm為宜，導壓管應保證不漏和不堵。測量液體壓力時，導壓管內不能有氣體存在，

單管液柱壓力計[ 09-09 08:05 ]

單管液柱壓力計的結構見圖6-11。它的工作原理和U型液柱壓力計相同，只是右邊杯的內徑D遠大于左邊管子的內徑d。由于右邊杯內工作液體積的減少量始終是與左邊管內工作液體積的增加量相等，所以右邊液面的下降將遠小于左邊液面的上升，即h2《h1。根據靜力平衡可得到被測壓力的表壓值p和液柱高度h1的關系：h1=p/ρg（1+d2/D2）      由于D》d，所以（1+d2/D2）≈1，這樣就只需進行一次讀數取得h1的數值便可測知被測壓力的大小。用h1來代替h是足夠精確的，它的絕對誤差

U型液柱壓力計[ 09-08 08:20 ]

如果玻璃U型管的一端通大氣，而另一端接通被測氣體，這時便可由左右兩邊管內液面高度差h測知被測壓力的數值p（表壓），見圖6-10。根據靜力平衡原理我們得到被測壓力：p=ρgh                            （6-3）式中  p——被測壓力的表壓值，Pa；ρ——U型管內所充工作液的密度，kg/m3；&

光電高溫計[ 09-08 08:15 ]

由光電感溫元件制成的全輻射光電高溫計是一種新型的感溫元件。由傳熱原理中得知，物體的輻射能力E與其絕對溫度的四次方成正比。如能測出輻射體（高溫物體）的輻射能力，即可得到T。光電高溫計即是通過測量E達到測量T的目的。其測量過程如圖6-9所示。物體的輻射能力E經物鏡聚焦在由數只熱電偶串聯組成的電堆上，根據E的變化來測熱電堆的熱電勢。熱電堆焊在一面涂黑的鉑片5上，接受待測物體經物鏡2聚焦后的E，使熱電堆4受熱產生熱電勢，由顯示儀表顯示，3用來調節射到5上的輻射能。這種溫度計的最大優點是熱電偶不易損壞，當測量1400℃的爐溫

使用光學高溫計應注意的事項[ 09-08 08:10 ]

（1）非黑體的影響。由于被測物體是非絕對黑體，而且物體的黑度系數ελ不是常數，它和波長λ、物體的表面情況以及溫度的高低均有關系。黑度系數有時變化是很大的，這對測量帶來很不利的影響。有時為了消除ελ的影響，可以人為地創造黑體輻射的條件。（2）中間介質的影響。光學高溫計和被測物體之間如果有灰塵、煙霧和二氧化碳等氣體時，對熱輻射會有吸收作用，因而造成誤差。在實際測量時很難控制到沒有灰塵，因此光學高溫計不要距離被測物體太遠，—般在l~2m之內，最多不超過3m。（3）光學溫度計要盡量做到不在反射光很強的地方進行測

光學高溫計的測溫原理[ 09-08 08:05 ]

任何物體在高溫下都會向外投射一定波長的電磁波（輻射能）。而電磁波的波長為0.65μm的可見光對人的眼睛最為敏感，況且此波長的輻射能隨溫度變化，它的變化很顯著。可見光能的大小表現在它對人眼亮度的感覺上。物體溫度越高，它所射出的可見光能越強，即看到的可見光就越亮。光學高溫計測量溫度的方法就是把被測物體在0.65μm波長時的亮度和裝在儀表內部的高溫計通電燈泡的燈絲亮度作比較，當儀表燈絲亮度與被測物體所發出亮度相同時，即說明燈絲溫度與被測物體溫度相同。因為燈絲的亮度由通過燈絲的電流決定的，每一個電流強度對應于一定的燈絲溫度

熱電偶的使用注意事項[ 09-07 08:20 ]

為提高測量精確度，減少測量誤差，在熱電偶使用過程中，除要經常校對外，安裝時還應特別注意以下問題：（1）安裝熱電偶要注意檢查測點附近的爐墻及熱電偶元件的安裝孔須嚴密，以防漏風，不應將測點布置在爐膛或煙道的死角處。（2）測量流體溫度時，應將熱電偶插到流速最大的地方。（3）應避免或盡量減少熱量沿著熱電極及保護管等元件的傳導損失。（4）要避免或盡量減少熱電偶元件與周圍器壁或管束等輻射傳熱。這對于測量爐氣或廢氣溫度尤為重要。（5）熱電偶插入爐內的長度應適當，且不能被擋住，否則測量結果會偏低。

熱電偶的冷端補償[ 09-07 08:15 ]

從熱電偶的基本測溫原理中知道，熱電偶的總熱電勢與兩接點的溫度差有一定關系，熱端溫度越高，則總熱電勢越大；冷端溫度越高，則總電勢越小，從總電勢公式EAB（t，t0）＝EAB（t，0）－EAB（t0，0）可以看出，當冷端溫度t0增高時，則熱電勢EAB（t0，0）愈大，因此，總熱電勢EAB（t，t0）愈小。所以，冷端溫度的變化，對熱電偶的測溫有很大影響。熱電偶的刻度是在冷端溫度t0＝0℃時進行的。但在實際應用時冷端溫度不但不會等于零度，也不一定能恒定在某一溫度值，因而就會有測量誤差。消除這種誤差的方法很多，下面介紹幾種常

熱電偶測溫的基本原理[ 09-07 08:10 ]

熱電效應是熱電偶測量溫度的基本原理。所謂熱電效應就是將兩種不同成分的金屬導體或半導體兩端相互緊密地連接在一起，組成一個閉合回路，當兩連接點a、b所處溫度不同時，則此回路中就會產生電動勢，形成熱電流的現象。換言之，熱電偶吸收了外部的熱能而在內部發生物理變化，將熱能轉變成電能的結果。如圖6-3所示為熱電效應示意圖。

熱電偶高溫計[ 09-07 08:05 ]

最簡單的熱電偶測溫系統如圖6-2所示。它由熱電偶感溫元件1，毫伏測量儀表2（動圈儀表或電位差計）以及連接熱電偶和測量電路的導線（銅線）及補償導線2組成。熱電偶是由兩根不同的導體或半導體材料如圖6-2所示中的A與B焊接或鉸接而成。焊接的一端稱作熱電偶的熱端（或工作端）；和導線連接的一端稱作冷端。把熱電偶的熱端插入需要測溫的生產設備中，冷端置于生產設備的外面，如果兩端所處的溫度不同，則在熱電偶的回路中便會產生熱電勢。在熱電偶材料一定的情況下，熱電勢的大小完全取決于熱端溫度的高低。用動圈儀表或電位差計測得熱電勢后，便可知

測溫方法簡介[ 09-06 09:57 ]

要檢測溫度，必須有一個感受待測介質熱量變化的元件，稱為感溫元件或溫度傳感器。感溫元件感受到待測介質的熱量變化后，引起本身某一物理量發生變化，產生一輸出量。當達到熱平衡狀態時，感溫元件有一穩定的物理量輸出（μ）。μ可以直接觀察出來，如水銀溫度計即是根據水銀受熱膨脹后的體積大小從刻度上讀出所測溫度。大多數的μ要經過傳遞部分傳送到顯示儀表中將其變化顯示出來。如圖6-1（a）所示。在單元組合儀表中，感溫元件的物理量μ的變化要經過變送器轉換成統一的標準信號g后再傳遞到顯示單元中加以顯示，如圖6-1（b）所示。測溫儀表的種類、

加熱爐的熱工儀表與自動控制[ 09-06 09:49 ]

在冶金生產過程中，我們總希望加熱爐一直處于最佳的工作狀態，而靠人工來實現這一目標往往是不可能的。因此，一般都采用儀表將加熱爐的工作參數顯示出來并對其進行一些檢測，以此來指導人們的操作和實現自動調節，從而達到增加產量，提高質量，降低熱耗的目的。檢測及調節的熱工參數，主要為溫度、壓力、流量等幾個基本物理量以及燃燒產物成分的分析等幾個方面。對溫度、壓力、流量等可采用單獨的專門儀表進行檢測或調節，對燃燒產物成分可用專門的氣體分析器進行檢測或調節。這一類專用儀表稱之為基地式儀表，隨著科學技術的發展，為了適應全盤自動化的需要，

加熱爐的節能途徑[ 09-06 09:18 ]

（1）減少廢氣從爐膛帶走的熱量。連續加熱爐中廢氣帶走的熱量占總熱損失的很大一部分。選擇合理的空氣消耗系數，在保證燃料的完全燃燒的前提下，應盡可能的降低空氣消耗系數，以提高燃燒溫度，減少廢氣量。但空氣量不足，造成化學不完全燃燒，不僅燃耗不能降低，而且降低了燃燒溫度，惡化了爐膛熱交換。有時發現爐子有不完全燃燒現象，并不一定都是空氣不足，可能是燃燒設備不完善，混合條件不好，以致造成燃料的浪費。要注意爐子的密封問題，控制爐壓在微正壓水平，防止冷空氣吸入爐內，增加了爐氣量并降低了燃燒溫度。要合理地控制廢氣出爐溫度。廢氣溫度越

加熱爐的熱平衡[ 09-06 08:05 ]

爐子的熱平衡是爐子熱工中很重要的一部分，爐子熱平衡是能量不滅定律在爐子熱工上的應用。爐子熱平衡就是以爐子的熱量為平衡的對象，即爐子吸入的熱量必然等于它支出的熱量，這就是熱平衡。在生產操作中可以根據熱平衡檢查操作是否合理、熱效率的高低、熱的消耗主要在哪里。從而幫助我們改進操作和完善加熱制度，減少燃料消耗和提高爐子的熱效率。加熱爐單位時間內爐膛熱平衡的主要項目如下：（單位為：kJ/h）（1）熱量收入方面燃料燃燒的化學熱Q1燃料帶入的物理熱Q2空氣帶入的物理熱Q3鋼坯氧化的化學熱Q4霧化劑帶入的物理熱Q5熱量收入總和&s

爐子熱平衡和燃料消耗量[ 09-05 14:52 ]

加熱金屬本身所需的熱量鋼錠或鋼坯加熱至軋制溫度時本身所需的能量，可由下式計算出來：Qt=（t—t0）KJ/Kg式中  Qt——加熱金屬所需熱量，KJ/Kg；Ct——由t0℃加熱至t℃時金屬的平均比熱，KJ/Kg•℃；t0——裝爐前金屬的溫度，℃；t——金屬加熱終了的溫度，℃。爐子的熱效率爐子的熱效率指加熱金屬的有效熱量占供給爐子熱量（燃料燃燒的化學熱）的百分率，用符號η表示。即×

影響加熱爐生產率的因素[ 09-05 14:08 ]

A 爐型結構的影響爐子型式、大小，爐體各部分的構造、尺寸，爐子所用的材質，附屬設備的構造等，都屬于爐型結構方面的因素。爐型結構不僅應設計合理，而且要保證砌筑質量合格，以期延長爐子的使用壽命，縮短檢修周期。爐型結構對生產率的影響很大，提高生產率可從以下幾方面考慮。a 采用新爐型。加熱爐總的發展趨勢是向大型化、多段化、機械化、自動化方向發展。最初軋機能力很小，鋼錠尺寸也很小，當時連續式加熱爐很多是一段式或二段式的實底爐，到四、五十年代主要是三段式兩面加熱的爐子。近十幾年來，出現了五段、六段甚至八段式的爐子。就是二段、三