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常見的加熱爐種類及特點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2022-01-12人氣:1703

      在冶金工業(yè)中,加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐,包括有連續(xù)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(nèi)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(xù)加熱爐包括推鋼式爐、步進(jìn)式爐、轉(zhuǎn)底式爐、分室式爐等連續(xù)加熱爐,但習(xí)慣上常指推鋼式爐。連續(xù)加熱爐多數(shù)用于軋制前加熱金屬料坯,少數(shù)用于鍛造和熱處理。主要特點(diǎn)是:料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏連續(xù)運(yùn)動(dòng),爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動(dòng);一般情況,在爐料的斷面尺寸、品種和產(chǎn)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(shí)間變化而僅沿爐子長(zhǎng)度變化。


加熱爐的結(jié)構(gòu):

按爐溫分布,爐膛沿長(zhǎng)度方向分為:預(yù)熱段、加熱段和均熱段;進(jìn)料端爐溫較低為預(yù)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(dāng)于精密鑄造行業(yè)隧道式模殼焙燒爐的高溫區(qū))為主要供熱段,采用(鄭州中威環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的)煤氣發(fā)生爐提供熱源爐氣溫度較高,以利于實(shí)現(xiàn)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(yù)熱段和加熱段。


按爐內(nèi)安裝燒嘴的供熱帶劃分爐段,依供熱帶的數(shù)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(jī)能力加大,而推鋼式爐的長(zhǎng)度受到推鋼長(zhǎng)度的限制不能太長(zhǎng),所以開始在進(jìn)料端增加供熱帶,取消不供熱的預(yù)熱段,以提高單位爐底面積的生產(chǎn)率。用這種爐子加熱板坯,爐底的單位面積產(chǎn)量達(dá)900~1000公斤/(米2·時(shí)),熱耗約為(0.5~0.65)×106千卡/噸。


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


  連續(xù)加熱爐通常使用氣體燃料如煤氣發(fā)生爐所產(chǎn)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(nèi)安裝預(yù)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(chǎn)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(hù)氣氛”)來(lái)直接加熱金屬,可以達(dá)到無(wú)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(wú)氧化加熱,成功地應(yīng)用于轉(zhuǎn)底式加熱爐和室式加熱爐。


推鋼式連續(xù)加熱爐:

  靠推鋼機(jī)完成爐內(nèi)運(yùn)料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動(dòng),在后一種情況下可對(duì)料坯實(shí)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(lái)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(xù)加熱爐采用了由特殊陶質(zhì)材料制成的無(wú)水冷滑軌,支撐在由耐火材料砌筑的基墻上,這種爐子叫“無(wú)水冷爐”。


步進(jìn)式連續(xù)加熱爐:

  靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進(jìn)、下降、后退的動(dòng)作把料坯一步一步地移送前進(jìn)的連續(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進(jìn)爐底,或者有固定梁和步進(jìn)梁。前者叫做步進(jìn)底式爐,后者叫做步進(jìn)梁式爐。軋鋼用加熱爐的步進(jìn)梁通常由水冷管組成。步進(jìn)梁式爐可對(duì)料坯實(shí)現(xiàn)上下雙面加熱。70年代以來(lái),由于軋機(jī)的大型化,步進(jìn)梁式爐得到了廣泛應(yīng)用。同推鋼式爐相比,它的優(yōu)點(diǎn)是:運(yùn)料靈活,必要時(shí)可將爐料全部排出爐外;料坯在爐底或梁上有間隔地?cái)[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?fàn)t的長(zhǎng)度不受這些因素的限制。中國(guó)年投產(chǎn)的步進(jìn)梁式爐長(zhǎng)為32.5米,生產(chǎn)能力為每小時(shí)270噸。 1979


轉(zhuǎn)底式加熱爐:

  爐身固定,爐底轉(zhuǎn)動(dòng),放置在爐底上的料坯隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)由進(jìn)料口移送到出料口。根據(jù)爐底的形狀,轉(zhuǎn)底式加熱爐可分為環(huán)形爐和盤形爐兩種,冶金廠軋鋼車間多用環(huán)形爐。


分室式快速加熱爐:

  由若干個(gè)擺在一條線上的加熱室所組成。加熱室和加熱室之間設(shè)間室,傳送料坯的輥?zhàn)釉O(shè)在間室內(nèi),料坯單根(或雙根)地通過(guò)各加熱室和間室而被加熱。每個(gè)加熱室與相鄰的間室構(gòu)成一個(gè)“爐節(jié)”,所以又稱節(jié)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(jī)相配合,可用來(lái)加熱連鑄板坯;也可對(duì)某些鋼材進(jìn)行局部加熱。缺點(diǎn)是單位爐長(zhǎng)的生產(chǎn)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(shí)不移動(dòng);爐內(nèi)不分段,要求各處爐溫均勻,對(duì)于大鋼錠加熱采用周期性的溫度制度(即爐溫按時(shí)間分為預(yù)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(jiǎn)單機(jī)械;加熱較大工件的室式爐,也有用專門裝出料機(jī)的。燃料為煤、重油或煤氣發(fā)生爐所產(chǎn)混合煤氣。有的爐在爐墻上開一縫隙料坯由縫隙送入爐內(nèi)加熱,叫“縫式爐”,常用于小件加熱或長(zhǎng)料坯的端頭或局部加熱。這類爐的爐底單位面積產(chǎn)量通常為300~400公斤/(米2·時(shí)),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(tái)車上,爐外進(jìn)行裝卸料,由車間吊車或其他牽引裝置把臺(tái)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(fā)生爐燒嘴和煙道口分散地布置在爐子側(cè)墻上)。


按通風(fēng)方式分類:

  分為自然通風(fēng)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(qiáng)制通風(fēng)加熱爐:燃料氣燃燒所需要的空氣是用鼓風(fēng)機(jī)送入,而煙氣則通過(guò)引風(fēng)機(jī)(或煙囪抽力)排出的加熱爐。


加熱爐節(jié)能方式:

  加熱爐對(duì)鋼錠進(jìn)行加熱時(shí)的溫度高,煙氣帶走了大量的高溫?zé)崃?,造成白白浪費(fèi),熱利用率較低,如果使用蜂窩陶瓷蓄熱體可以達(dá)到余熱回收的目的,但一次性投入大,切換機(jī)構(gòu)多,維修成本高;另外在切換過(guò)程中也帶走了相當(dāng)多被煤氣發(fā)生爐燒嘴吹出但未燃燒的燃?xì)?,造成能源?yán)重流失。而使用換熱器則可彌補(bǔ)蜂窩陶瓷這方面的不足,且投資少、無(wú)切換機(jī)構(gòu)、免維修。


  如果使用金屬換熱器,由于材質(zhì)的限制,抗氧化能力差,不能在高溫下長(zhǎng)期使用,余熱回收率低。如煙道溫度達(dá)到800度以上,金屬換熱器非常容易被高溫?fù)p壞,無(wú)法達(dá)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(lái)適合用金屬換熱器,但如果出現(xiàn)停電、燃?xì)饬科?、助燃風(fēng)量不足等情況,都會(huì)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(shù)規(guī)程:

  1、,所有加熱爐都必須具有如下部件和設(shè)施。出口溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置;原料油自動(dòng)控制裝置;爐膛、對(duì)流、爐管、輻射、煙道的溫度指示計(jì);


  2、爐出人口及過(guò)熱蒸汽壓力計(jì);調(diào)節(jié)風(fēng)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(guī)定程序、升溫曲線進(jìn)行烘爐。


  4.加熱爐點(diǎn)火前,應(yīng)關(guān)好人孔,煙道擋板開至1/3一1/2,建立燃料油系統(tǒng)循環(huán)和原料循環(huán),準(zhǔn)備好浸透柴油的點(diǎn)火棒。


  5.點(diǎn)火前,應(yīng)先用蒸汽將爐膛內(nèi)殘留煤氣趕凈,將已點(diǎn)燃的點(diǎn)火棒放在煤氣發(fā)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(diǎn)燃油火后,調(diào)節(jié)油汽比至正常狀態(tài)。


  6.在地點(diǎn)排空15分鐘以上,經(jīng)化驗(yàn)分析含氧量小于1%,方可投用點(diǎn)火。


  7.點(diǎn)火時(shí)司爐工不能面對(duì)煤氣發(fā)生爐火嘴及看火窗,以免回火傷人。如火焰熄滅,應(yīng)立即關(guān)閉燃料閥,爐膛內(nèi)需用蒸汽吹掃后,方能重新點(diǎn)火。


  8.正常操作煤氣發(fā)生爐時(shí)候,應(yīng)經(jīng)常檢查爐子燃燒情況,發(fā)現(xiàn)情況立即向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),采取措施進(jìn)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(jìn)入爐膛處理時(shí),應(yīng)用蒸汽進(jìn)行滅火降溫處理,嚴(yán)禁用水噴入爐膛內(nèi)進(jìn)行滅火和降溫。


  10.進(jìn)入爐內(nèi)檢修時(shí),應(yīng)辦理進(jìn)入設(shè)備內(nèi)作業(yè)手續(xù)。防爆門不得用其它物件堵死,以免失去防爆作用。


  11.點(diǎn)爐升溫或停爐降溫都要嚴(yán)格按規(guī)定的升降溫速度進(jìn)行。


  12.緊急停爐時(shí),禁止只用儀表風(fēng)關(guān)閉控制閥,一定要嚴(yán)格按照煤氣發(fā)生爐操作流程進(jìn)行。


  13.如遇被加熱介質(zhì)中斷,應(yīng)立即滅火,爐膛通入蒸汽。


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