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電磁爐加熱過程電磁-熱耦合仿真 01 案例背景 電磁爐是日常生活中常見的家用電器，它是利用電磁感應原理對食物進行加熱，電磁爐的托盤是陶瓷材料，交變電流在線圈中的產生磁場，電磁爐鍋底放到托盤上，鍋體底部切割磁力線產生渦流

管式爐作為一種直接受熱式加熱設備，廣泛應用于焦油加工、石油煉制、石油化工、煤化工以及原油輸送等工業的液體或者氣體的工藝加熱。由于其加熱方式為直接受火式，加熱溫度高，傳熱能力大，并且能夠長周期連續運轉，不間斷操作，便于管理的特點，一直受到生產企業的青睞。但是管式爐被加熱物質在管內流動，故僅限于加熱氣體和液體。

紅外加熱爐是一種利用紅外輻射技術進行加熱的熱處理設備。它通過將電能轉化為紅外輻射能量，直接將熱能傳遞給物體，達到加熱的目的。紅外加熱爐的工作原理是基于物體對紅外輻射的吸收。紅外輻射能量可以被各種物體直接吸收并轉化為熱能，而無需通過傳導或對流來傳遞熱量。當物體暴露在紅外輻射源附近時，紅外輻射能量被物體吸收，使物體內部溫度升高。

結論在這個案例中充分運用Simcenter MAGNET對感應爐與冷坩堝計算，有利于設計出熔融金屬與爐內坩堝接觸最少的熔爐。這顯著降低了負載污染。Simcenter MAGNET在三維電磁場求解問題上求解效率高占用計算資源少。Simcenter MAGNET求解器自帶了電磁-熱耦合分析，可以支持各種類型的電磁加熱相關問題。

優化換熱流程，降低加熱爐燃料消耗，使單反應加熱爐滿足加氫裝置大型化要求是未來反應加熱爐的發展目標。對于反應熱較大的加氫裂化裝置，將反應加熱爐設計為開工爐是加氫裂化裝置反應加熱爐大型化的方向。

在開工中需采取溫風干燥及煤氣烘爐。所以干熄焦烘爐開工一般分為三個階段:溫風干燥、煤氣烘爐與投紅焦作業。’1溫風干燥階段1.1 工藝制度干熄爐開工操作的主要溫度、壓力參數見圖1。溫風干燥階段是向鍋爐汽包內通入壓力為1.OMPa以上的低壓過熱蒸汽加熱鍋爐內的水，然后由兩級蒸發器加熱循環氣體。

中石化PPT│加熱爐操作異常處理及節能措施（上）

一般用焦爐煤氣加熱時，每公斤干煤的耗熱量約為 550千卡；用高爐煤氣加熱時約為630千卡。護爐 煉焦爐烘爐階段由于硅磚的膨脹是非線性的，上下部位膨脹速度不一，有被拉成階梯裂紋的可能。正常生產過程中，由于炭化室的周期性裝煤和出焦，爐溫波動很大，砌體也會產生一定程度的脹縮變化。再加各種機械設備對砌體的撞擊，均可能導致砌體變形和開裂。

高溫爐 我們為材料測試提供從50℃至950℃溫度范圍的熔爐。 ? 我們為高溫測試提供了 TCF950，一個從50℃至950℃溫度范圍的垂直分段式高溫爐。電加熱元件纏繞在三個區域，它們可以獨立地在高溫爐的長度方向全程加熱。 該高溫爐是由安裝在一個單獨控制盒內的精密溫度控制單元所控制的。

燃氣熱水采暖爐也就是燃氣熱水采暖鍋爐，是指利用燃氣燃燒把水加熱到一定溫度，通過暖氣管道、散熱器來實現供暖要求的熱水鍋爐.隨著燃氣采暖熱水爐應用越來越廣泛，加強其質量控制顯得尤為重要，CO排放性能是燃氣采暖熱水爐的重要性能指標，保證其檢測結果的準確性非常重要。

當火道溫度達到650℃以上時，由內向外逐個火道送煤氣燃燒加熱升溫。 5）800～1100℃區段當硅磚砌體溫度達到800℃以后，體積變化更小，線膨脹率曲線趨向水平，達到正常裝煤溫度區間內，硅磚的體積比較穩定。為了早日投產，升溫速度需加快。升溫方法主要靠送入煤氣燃燒加熱和提高相鄰炭化室橫墻溫度，密封上升管蓋和加煤口蓋來控制。

執行標準 根據GB 31571-2015，焚燒類有機廢氣排放口，工藝加熱爐的實測大氣污染排放濃度，須換算成基準氧含量3%(干基)的大氣污染基準排放濃度，并與排放值比較判定排放是否達標。下表為GB31571-2015中表5標準。

圖14 打結密實的中頻爐爐底與爐壁 (4)烘烤與燒結:爐襯打結完成后在鋼模具內加入廢鋼以增強感應圈加熱作用,鋼模具留在爐內,化鋼時同廢鋼一同熔化。第一次使用在加熱時,控制升溫速度,防止爐襯在燒結時產生裂紋。通過低功率送電產生較為平穩的電磁力,使爐襯上下受熱均勻。從室溫至1630℃共烘烤了10h,烘烤良好,鋼水液面已經達到正常工作液面。

（9）加料操作時，冷濕爐料應先烘干，不能直接加入熔液內，金屬削在第一爐使用時最好避免用，因為金屬削能透入爐襯間隙；爐膛必須燒熱至1000℃左右時，方可倒入鐵液，爐膛的加熱可加入鐵塊感應加熱。 　　（10）爐料凍結密封時間不能太長，以免引起爐子爆炸事故；燒結好爐襯后，宜用30～50％的額定功率，連續工作5爐以上。

干熄爐預存室容積要滿足焦炭預存時間的要求，預存一般在1—1.5h；冷卻室容積則必須滿足焦炭冷卻的要求。預存室設有上、下料位計，設有壓力測量裝置及自動放散裝置；環形氣道設有自動導入空氣裝置；冷卻室設有溫度、壓力測量及入孔、烘爐孔等。

本次模擬對象為某鋼廠二棒線及二高線加熱爐管道及除塵器，共2套系統：1）煤煙脫硫除塵系統；2）空煙脫硫除塵系統；煤煙系統中二棒加熱爐煤煙及2臺高線加熱爐煤煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置，經脫硫除塵后通過引風機排放；空煙系統中二棒加熱爐空煙及2臺高線加熱爐空煙共3路煙氣混合后進入SDS脫硫除塵裝置，經脫硫除塵后通過引風機排放。

電石爐通過液壓系統完成電石爐電極的升降、壓放等操作，是電石爐電極管理中非常重要的一個環節。液壓系統常用的液壓介質為HL、HM型液壓油，由基礎油復配多種助劑合成。在電石生產中長時間處于高溫狀態下.接觸火焰、接頭破裂、管道泄漏等突發事件發生的情況下，這種傳統的礦物基液壓油易燃的危險時刻伴隨在生產過程，對設備及操作人員的生命安全構成嚴重的威脅 。

本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應器，脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案；本次模擬主要有兩個目的：（1）由于冬季SDS反應器內煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對熱風爐后的溫度場進行模擬，并添加合適導流形式，以保證在短距離內可實現溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿煙道徑向垂直深入，為保證均勻噴射，對噴射點及后續流場進行模擬

目前，工業上對大型承壓設備進行局部焊后熱處理的加熱方式主要包括陶瓷電阻加熱片加熱、火焰加熱和感應加熱[6]。陶瓷電阻加熱片加熱的最大壁厚為 70 mm。卡式爐、模塊爐通常采用火焰加熱，能源消耗巨大，能量利用率低，不符合國家對節能環保的要求。現場采用卡式爐進行熱處理需要重新布置天然氣管線，成本昂貴。除此之外，對于現場立式加氫反應器總裝縫的熱處理也是不適用的。