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          常見的加熱爐種類及特點

          發布時間:2022-01-12人氣:965

                在冶金工業中,加熱爐習慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業爐,包括有連續加熱爐和室式加熱爐等。金屬熱處理用的加熱爐另稱為熱處理爐。初軋前加熱鋼錠或使鋼錠內部溫度均勻的爐子稱為均熱爐。廣義而言,加熱爐也包括均熱爐和熱處理爐。 


            連續加熱爐包括推鋼式爐、步進式爐、轉底式爐、分室式爐等連續加熱爐,但習慣上常指推鋼式爐。連續加熱爐多數用于軋制前加熱金屬料坯,少數用于鍛造和熱處理。主要特點是:料坯在爐內依軋制的節奏連續運動,爐氣在爐內也連續流動;一般情況,在爐料的斷面尺寸、品種和產量不變的情況下,爐子各部分的溫度和爐中金屬料的溫度基本上不隨時間變化而僅沿爐子長度變化。


          加熱爐的結構:

          按爐溫分布,爐膛沿長度方向分為:預熱段、加熱段和均熱段;進料端爐溫較低為預熱段,其作用在于利用爐氣熱量,以提高爐子的熱效率。加熱段(相當于精密鑄造行業隧道式模殼焙燒爐的高溫區)為主要供熱段,采用(鄭州中威環保設備有限公司生產的)煤氣發生爐提供熱源爐氣溫度較高,以利于實現快速加熱。均熱段位于出料端,爐氣溫度與金屬料溫度差別很小,保證出爐料坯的斷面溫度均勻。用于加熱小斷面料坯的爐子只有預熱段和加熱段。


          按爐內安裝燒嘴的供熱帶劃分爐段,依供熱帶的數目把爐子稱為一段式、二段式,以至五段式、六段式等。50~60年代,由于軋機能力加大,而推鋼式爐的長度受到推鋼長度的限制不能太長,所以開始在進料端增加供熱帶,取消不供熱的預熱段,以提高單位爐底面積的生產率。用這種爐子加熱板坯,爐底的單位面積產量達900~1000公斤/(米2·時),熱耗約為(0.5~0.65)×106千卡/噸。


          70年代以來,由于節能需要,又由于新興的步進式爐允許增加爐子長度,所以又增設不供熱的預熱段,的爐底單位面積產量在600~650公斤/(米2·時),熱耗約為(0.3~0.5)×106千卡/噸。


            連續加熱爐通常使用氣體燃料如煤氣發生爐所產混合煤氣、重油或粉煤,有的燒塊煤。為了有效地利用廢氣熱量,在煙道內安裝預熱空氣和煤氣的換熱器,或安裝余熱鍋爐。


          加熱爐工作方式:

            在鍛造和軋制生產中,鋼坯一般在完全燃燒火焰的氧化氣氛中加熱。采用不完全燃燒的還原性火焰(即“自身保護氣氛”)來直接加熱金屬,可以達到無氧化或少氧化的目的。這種加熱方式稱為明火式或敞焰式無氧化加熱,成功地應用于轉底式加熱爐和室式加熱爐。


          推鋼式連續加熱爐:

            靠推鋼機完成爐內運料任務的連續加熱爐。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動,在后一種情況下可對料坯實行上下兩面加熱。爐底水管通常用隔熱材料包覆,以減少熱損失。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的“黑印”,近年來采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌”。有的小型連續加熱爐采用了由特殊陶質材料制成的無水冷滑軌,支撐在由耐火材料砌筑的基墻上,這種爐子叫“無水冷爐”。


          步進式連續加熱爐:

            靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進、下降、后退的動作把料坯一步一步地移送前進的連續加熱爐。爐子有固定爐底和步進爐底,或者有固定梁和步進梁。前者叫做步進底式爐,后者叫做步進梁式爐。軋鋼用加熱爐的步進梁通常由水冷管組成。步進梁式爐可對料坯實現上下雙面加熱。70年代以來,由于軋機的大型化,步進梁式爐得到了廣泛應用。同推鋼式爐相比,它的優點是:運料靈活,必要時可將爐料全部排出爐外;料坯在爐底或梁上有間隔地擺開,可較快地均勻加熱;完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障,因而使爐的長度不受這些因素的限制。中國年投產的步進梁式爐長為32.5米,生產能力為每小時270噸。 1979


          轉底式加熱爐:

            爐身固定,爐底轉動,放置在爐底上的料坯隨爐底轉動由進料口移送到出料口。根據爐底的形狀,轉底式加熱爐可分為環形爐和盤形爐兩種,冶金廠軋鋼車間多用環形爐。


          分室式快速加熱爐:

            由若干個擺在一條線上的加熱室所組成。加熱室和加熱室之間設間室,傳送料坯的輥子設在間室內,料坯單根(或雙根)地通過各加熱室和間室而被加熱。每個加熱室與相鄰的間室構成一個“爐節”,所以又稱節式爐。這種加熱爐能快速加熱,氧化和脫碳少,適用于加熱圓形料坯和鋼管。與行星軋機相配合,可用來加熱連鑄板坯;也可對某些鋼材進行局部加熱。缺點是單位爐長的生產能力低,爐子熱效率較低。


            用于金屬坯或錠鍛壓前的加熱。物料加熱時不移動;爐內不分段,要求各處爐溫均勻,對于大鋼錠加熱采用周期性的溫度制度(即爐溫按時間分為預熱期、加熱期、均熱期等)。


            室式加熱爐有兩種:固定爐底室式爐和車底式爐。


          固定爐底室式爐:

            爐底面積一般1~10米2。裝出料多靠人工或簡單機械;加熱較大工件的室式爐,也有用專門裝出料機的。燃料為煤、重油或煤氣發生爐所產混合煤氣。有的爐在爐墻上開一縫隙料坯由縫隙送入爐內加熱,叫“縫式爐”,常用于小件加熱或長料坯的端頭或局部加熱。這類爐的爐底單位面積產量通常為300~400公斤/(米2·時),單位熱耗每噸鋼約為(1.0~1.5)×106千卡。 ,


          車底式爐:

            用于重量為十幾噸至幾百噸的大鋼錠在鍛壓前的加熱,爐型為室式或隧道式。加熱物件放置在臺車上,爐外進行裝卸料,由車間吊車或其他牽引裝置把臺車拽入或拖出爐膛,大鋼錠加熱要求爐溫分布均勻,所以車底式爐常采用分散供熱和分散排煙(煤氣發生爐燒嘴和煙道口分散地布置在爐子側墻上)。


          按通風方式分類:

            分為自然通風加熱爐:利用煙囪的抽力吸入燃燒空氣,并將煙氣排出的加熱爐。

            強制通風加熱爐:燃料氣燃燒所需要的空氣是用鼓風機送入,而煙氣則通過引風機(或煙囪抽力)排出的加熱爐。


          加熱爐節能方式:

            加熱爐對鋼錠進行加熱時的溫度高,煙氣帶走了大量的高溫熱量,造成白白浪費,熱利用率較低,如果使用蜂窩陶瓷蓄熱體可以達到余熱回收的目的,但一次性投入大,切換機構多,維修成本高;另外在切換過程中也帶走了相當多被煤氣發生爐燒嘴吹出但未燃燒的燃氣,造成能源嚴重流失。而使用換熱器則可彌補蜂窩陶瓷這方面的不足,且投資少、無切換機構、免維修。


            如果使用金屬換熱器,由于材質的限制,抗氧化能力差,不能在高溫下長期使用,余熱回收率低。如煙道溫度達到800度以上,金屬換熱器非常容易被高溫損壞,無法達到余熱回收的目的。


            如普通情況下窯溫高于800度,而煙道溫度低于800度,這種情況看起來適合用金屬換熱器,但如果出現停電、燃氣量偏大、助燃風量不足等情況,都會使煙道溫度快速高于800度,使金屬換熱器很快被燒壞。


             加熱爐技術規程:

            1、,所有加熱爐都必須具有如下部件和設施。出口溫度自動調節裝置;原料油自動控制裝置;爐膛、對流、爐管、輻射、煙道的溫度指示計;


            2、爐出人口及過熱蒸汽壓力計;調節風門及煙道擋板;緊急放空裝置;防爆門;爐膛及回彎頭箱滅火蒸汽線。


            3.新爐投用必須按規定程序、升溫曲線進行烘爐。


            4.加熱爐點火前,應關好人孔,煙道擋板開至1/3一1/2,建立燃料油系統循環和原料循環,準備好浸透柴油的點火棒。


            5.點火前,應先用蒸汽將爐膛內殘留煤氣趕凈,將已點燃的點火棒放在煤氣發生爐燒嘴的上端,待人離開爐膛底部后,稍開蒸汽,再開油線。點燃油火后,調節油汽比至正常狀態。


            6.在地點排空15分鐘以上,經化驗分析含氧量小于1%,方可投用點火。


            7.點火時司爐工不能面對煤氣發生爐火嘴及看火窗,以免回火傷人。如火焰熄滅,應立即關閉燃料閥,爐膛內需用蒸汽吹掃后,方能重新點火。


            8.正常操作煤氣發生爐時候,應經常檢查爐子燃燒情況,發現情況立即向領導匯報,采取措施進行處理。


            9.遇有爐管燒穿破裂造成爐膛著火或有緊急情況需人進入爐膛處理時,應用蒸汽進行滅火降溫處理,嚴禁用水噴入爐膛內進行滅火和降溫。


            10.進入爐內檢修時,應辦理進入設備內作業手續。防爆門不得用其它物件堵死,以免失去防爆作用。


            11.點爐升溫或停爐降溫都要嚴格按規定的升降溫速度進行。


            12.緊急停爐時,禁止只用儀表風關閉控制閥,一定要嚴格按照煤氣發生爐操作流程進行。


            13.如遇被加熱介質中斷,應立即滅火,爐膛通入蒸汽。


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