【正文】 自動控制系統(tǒng)等 三個系統(tǒng)互相配合，使?fàn)t子正常運轉(zhuǎn)。規(guī)格等的限制較少，大到幾百噸的金屬錠，小到細(xì)顆粒，都可以在火焰爐中進行熱工處理。 火焰爐廣泛應(yīng)用于物料（工件）的焙燒 .干燥 .熔化，熔煉加熱 和熱處理等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。按能量轉(zhuǎn)換方式，電爐又可分為電阻爐、感應(yīng)爐和電弧 爐。兩類爐型的根本區(qū)別，僅在于爐內(nèi)的輸料方式。 二十世紀(jì) 50年代，無芯感應(yīng)爐得到迅速發(fā)展。他利用蓄熱室對空氣和煤氣進行高溫預(yù)熱，從而保證了煉鋼所需的 1600℃以上的溫度。 工業(yè)爐是在工業(yè)生產(chǎn)中，利用燃料燃燒或電能轉(zhuǎn)化的熱量，將物料或 工件加熱的熱工設(shè)備。 共 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 前言 高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、低成本、低污染反映了軋 鋼加熱爐的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，用少投入實現(xiàn)產(chǎn)能 的最大化，是企業(yè)和熱工工作者的追求目標(biāo)，亦是軋鋼加熱爐的發(fā)展趨向。 中國在商代出現(xiàn)了較為完善的煉銅爐，在春秋戰(zhàn)國時期，人們在熔銅爐的基礎(chǔ)上進一步掌握了提高爐溫的技術(shù)，從而生產(chǎn)出了鑄鐵。 1900年前后，電能供應(yīng)逐漸充足，開始使用各種電阻爐、電弧爐和有芯感應(yīng)爐。后來又出現(xiàn)了電子束爐，利用電子束來沖擊固態(tài)燃料，能強化表面加熱和熔化高熔點的材料。 工業(yè)爐按供熱方式分為兩類：一類是火焰爐 (或稱燃料爐 )，用固體、液體或氣體燃料在爐內(nèi)的燃燒熱量對工件進行加熱；第二類是電爐，在爐內(nèi)將電能轉(zhuǎn)化為熱量進行加熱。 工業(yè)爐按熱工制度又可分為兩類：一類是間斷式爐又稱周期式爐，其特點是爐子間斷生產(chǎn)，在每一加熱周期內(nèi)爐溫是變化的，如室式爐、臺車式爐、井式爐等；第二類是連續(xù)式爐，其特點是爐子連續(xù)生產(chǎn)，爐膛內(nèi)劃分溫度區(qū)段?；鹧鏍t得到廣泛應(yīng)用的原因有以下幾點： 1：火焰爐所采用的燃料有較大的靈活性，可以根據(jù)燃料的種類和規(guī)格建造各種不同型式和構(gòu)造的爐子、以滿足生產(chǎn)的需求。 4：火焰爐工作溫度的范圍比較大，可以滿足不同工作溫度的需求。 爐子的熱工工藝系統(tǒng)是火焰爐最基本的組成部分。主要的熱工及工藝過程都在工作室內(nèi)完成。在爐子上配 共 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 備這兩個系統(tǒng)，可以實現(xiàn)產(chǎn)的自動化操作，從而提高爐子的生產(chǎn)指標(biāo)。大多數(shù)爐膛是在高溫下工作，經(jīng)受爐氣、爐塵和爐渣的侵蝕和沖刷。為保證爐墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，爐墻必須有一定的厚度，并應(yīng)隨爐子尺寸增大和爐膛溫度的升高而增厚。用耐火澆注料或耐火可塑料等制作的爐墻．主墻厚度一般為 250 一 300mm。 爐墻上常設(shè)有爐門、窺視孔、燒嘴孔以及熱工參數(shù)檢測孔等孔洞。 爐頂： 爐頂是爐膛組成中的薄弱環(huán)節(jié)。 爐項按其結(jié)構(gòu)型式分為拱頂和吊項兩種。拱頂?shù)馁|(zhì)量 W作用于拱角磚上，承受在兩側(cè)護路上，水平分力 F通過拱角梁由鋼結(jié)構(gòu)承受。為避免掛磚的工字鋼溫度過高，磚的上表面不允許敷設(shè)絕熱層，因此薩頂散熱量較大。圖中 (墨 )是齒槽式吊掛結(jié)構(gòu)，它的優(yōu)點是磚與磚之間互相咬合，氣密性好，個別 磚塊即使斷裂也不致掉落，缺點是磚形復(fù)雜，公差要求嚴(yán)格，砌筑難度大。爐底結(jié)構(gòu)型式和所用材料，決定于工藝過程和爐內(nèi)的工作溫度及化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。這種爐底因為需要設(shè)置復(fù)雜的爐底機械裝置，構(gòu)造比固定式爐底復(fù)雜。小爐子可用紅磚或塊石砌筑，絕大多數(shù)大中型爐子都采用混凝土 或鋼筋混凝土修建， 共 頁 第 6 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 因為它既結(jié)實又抗 潮。爐子基礎(chǔ)要與其他 (如輔助設(shè)備、二房、煙囪等基礎(chǔ) )分開，以避免由于基礎(chǔ)受力不同而引起不均勻下沉，使基礎(chǔ)開裂或設(shè)備傾 (3)基礎(chǔ)的底部應(yīng)在地基的凍土線以下，以免因天氣寒冷使基礎(chǔ)遭道到破壞。 爐子鋼結(jié)構(gòu)一般是由鋼柱、橫梁、拉桿、拱角梁等組成的鋼架。 為使鋼架形成整體而把爐子夾固起來，各個獨立的鋼件之間必須互相連接來，除有特殊要求采用活動連接外．一般都采用焊接結(jié)構(gòu)。為使鋼結(jié)構(gòu)工作可靠，又能節(jié)約鋼材，各種鋼件的尺寸和規(guī)格的選用都應(yīng)通過計算，并參照實際使用資料來確定。 推鋼式爐是連續(xù)加熱爐中歷史最長的一種爐型，自上世紀(jì)初沿用至今。推鋼式選用合理的溫度制度和供熱制度，降低爐內(nèi)的最高溫度和廢氣排放溫度，提高爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物的熱量利用率，提高廢熱回收率，減少其他熱損失，進行現(xiàn)代化管理，采用計算機控制，推鋼式爐 和步進式爐有同等的效果，并且推鋼式加熱爐一次性投資少，維護運行費用低，所以 共 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 在這里只討論推鋼式連續(xù)加熱爐。燒煤時設(shè)有端部的燃燒室。因而需要給下加熱燃料多供給些。斷面尺寸較大的鋼料和合金鋼料的加熱，多采用三段式爐溫制 度的三段式連續(xù)加熱爐。這是為了避免加熱段高溫區(qū)域有許多熱量向預(yù)熱段的低溫區(qū)域輻射，加熱段是主要燃燒區(qū)域，空間比較大，有利于輻射傳熱：預(yù)熱段是余熱利用的區(qū)域，壓低爐頂縮小空間，有利于強對流換熱。 燒嘴分布有矩形排列 (a)和交錯排列 (b)兩種形 式，如圖 4所示。 燃燒控制技術(shù) 燒嘴及其燃燒控制是步進爐的核心技術(shù)之一，手動控制已被自動控制方式所取代。工作原理是 :通過一個溫度傳感器熱電偶把測量的溫度變成一個電信號，該信號表示測量點的實際溫度，該測量點的 溫度期望給定值是由預(yù)存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的。 (3)數(shù)字化脈沖控制系統(tǒng)，該設(shè)計的前提思路是 :某種形式分布的燒嘴，在額定的燃?xì)鈮毫?、熱值條件下，單位時間內(nèi)噴出熱 氣流的總熱烙是一個定值，根據(jù)錠坯在爐內(nèi)的具體分布情況和加熱要求 (已輸 PLC)，對各燒嘴的燃燒工況進行合理組合， 共 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 就會獲得滿意的爐內(nèi)溫度場的分布，從而保證了錠坯的加熱質(zhì)量。當(dāng)爐壓不變時，溫度升高，導(dǎo)致相同流量時空氣質(zhì)量的減少，使得燒嘴前的實際空氣 /燃?xì)獗认陆?。高水平的燒嘴 燃燒安全控制系統(tǒng)是爐子安全生產(chǎn)的重要保證，包括點火 前的安全吹掃、點火程序控制、燃燒火焰的自動檢測和燃?xì)饪焖偾袛嚅y，不僅要求系統(tǒng)設(shè)計可靠，而且要求構(gòu)成系 統(tǒng)的每個部件的質(zhì)量要極為可靠。工作原理是 :吹掃結(jié)束時，閥門回到最小開度，燃?xì)怆姶砰y打開，同時點火變壓器通過燒嘴上的點火電極高壓放電，將燃?xì)恻c燃，然后進人火焰檢測程序。火焰監(jiān)測器分為離子式、紫外線式和光敏元件等 系統(tǒng) 排煙系統(tǒng)要求一是能克服煙道阻力，順利地將煙氣排空 。 煙道 一般煙道常常埋在地下，這樣對車間布置方便，但如地下水位較高時也可把煙道放在地上。必要時須在煙道附近設(shè)置深水井，并用水泵抽水。當(dāng)煙氣溫度低于 400一 600℃時，閘板可用灰口鑄鐵件或鑄鋼件制作；當(dāng)溫度高于 600一 700℃時，應(yīng)采用水冷閘板、空冷閘板、襯磚閘板或耐熱合金鋼 制造的閘板。所以，小煙囪常用磚煙囪， 45m高以上的煙囪一般采用鋼筋混凝土煙囪。當(dāng)溫度較高時，內(nèi)部須襯以耐火材料。又分為引風(fēng)機排煙和引射風(fēng)機排煙。其中熱管式換熱器的換熱效率較貴 。換熱器長期在高溫狀態(tài)下工作，其焊縫會產(chǎn)生熱脆性而燒裂，在煙氣人口處的材質(zhì)可選 1Crl8Ni9Ti, 1Crl8Ni9和 1Crl3等，應(yīng)裝設(shè)膨脹節(jié)， 共 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 防止因熱脹冷縮而使換熱 器體開裂。 爐膛壓力控制 爐膛壓力不允許在負(fù)壓狀態(tài)下操作，以防冷空氣進人爐內(nèi)破壞氛和影響加熱質(zhì)量，一般爐底處為 1030 Pa 微正壓。以上各要求須通過合理地設(shè)計爐型、爐襯、加熱元件（或裝置）等來實現(xiàn)。 耐火纖維也稱陶瓷纖維，它具有耐高溫、熱導(dǎo)率低、密度小、蓄熱量少、抗熱震性能好等特點，耐火纖維爐襯可以采用疊鋪或用預(yù)制塊安裝，也可用耐火纖維噴涂。由于集箱加熱退火長度在 9m以下，采用罩式爐，其加熱元件均勻分布在爐膛內(nèi)壁，確保爐膛均勻傳熱；若集箱長度在 6m以下，則只采用兩個邊爐罩組合，靈活運用，有效利用爐膛空間，提高了熱效率。特別是小型加熱爐，高速氣流可破壞停滯在工件表面阻礙傳熱和界面反應(yīng)的爐氣邊界底層，起到縮短加熱時間和加快提高工件溫度的作用。因此注意爐膛、爐殼、爐門等處的密封有利于節(jié) 能。 燃料爐的節(jié)能 燃料爐與電加熱爐比較，主要不同點是其熱源依靠燃料燒和產(chǎn)生氣體。依此制造了各種類型的噴嘴。 氣動霧化利用具有一定壓力的霧化劑與燃油之間的相互作用把油霧化。 (2)燃?xì)馊紵b置（或稱噴嘴、燃燒器） 對于氣體燃料燃燒，當(dāng)燃料與空氣混合比例合適時，著火后可瞬間燃盡。該燒嘴多數(shù)安裝在爐頂，可 保護爐膛壓力，減少從爐門處吸入冷空氣。這種燃燒形式不但漏煤嚴(yán)重，而且由于煤釋放揮發(fā)分、冒黑煙和固定碳燃燒，致使燃燒不完全、不穩(wěn)定，污染環(huán)境。 (4)空氣消耗系數(shù)與節(jié)能 在燃料燃燒中，空氣消耗系數(shù)的值對爐子的能耗有很大影響。因此，合適的空氣消耗系數(shù)對節(jié)能 有很大的幫助。滿載的加熱爐熱效率高于間隙式加熱爐。 通常φ 1000 14 的封頭加熱溫度允許在 1050177。當(dāng)溫度從 900～ 930℃提高到 980～ 1010℃時，可使封頭加熱壓制時間縮短 10%。因此合理計算升溫與保溫時間，可有效節(jié)能。提高爐溫進 行快速加熱，提高爐溫可顯著強化輻射加熱，在高溫下，即使很小的溫差也能產(chǎn)生很大的傳熱速度。電力是無污染的能源。 推鋼機的結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用 在中厚板生產(chǎn)中，加熱爐擔(dān)負(fù)著鋼坯的加熱任務(wù)，而推鋼機是將鋼坯推進或推出加熱爐的附屬設(shè)備，常見的加熱爐有推鋼式加熱爐和步進式加熱爐。 齒輪齒條式推鋼機通過齒輪齒條的嚙合傳動把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的直線運動，帶動推桿完成推鋼。 液壓式推鋼機由液壓缸直接推動推桿工作，結(jié)構(gòu)簡單，推力大，自重輕，速度、行程易控制，但行程不宜太大，且液壓系統(tǒng)制做、維護較困難。況且該結(jié)構(gòu)不易觀察齒輪齒條的嚙合情況。為此選用材料荷重軟化溫度應(yīng)高于加熱爐工作溫度 100 150℃為宜。應(yīng)在實踐的基礎(chǔ)上制訂這方面的標(biāo)準(zhǔn)。 (3)熱穩(wěn) 定性 :耐火內(nèi)襯在交變溫度條件下保持其體積 (尺寸 )、強度穩(wěn)定的性能，稱為熱穩(wěn)定性。按斷裂力學(xué)理論，前者會產(chǎn)生各部位脹縮不均，后者會出現(xiàn)體積膨脹或收縮交替變化，都可能在制品內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，這種應(yīng)力如果得不到及時吸收或釋放，必然引起制品內(nèi)部裂紋源的擴展，當(dāng)其擴展到臨界尺寸時，使制品整體或局部發(fā)生脆性斷裂，出現(xiàn)掉片或破壞，這是 各類耐火制品，尤其是經(jīng)整體燒結(jié)耐火磚襯損壞的重要原因之一。這是因為 Zr02:在加