【正文】 自動(dòng)控制系統(tǒng)等 三個(gè)系統(tǒng)互相配合，使?fàn)t子正常運(yùn)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(jìn)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(wú)芯感應(yīng)爐得到迅速發(fā)展。他利用蓄熱室對(duì)空氣和煤氣進(jìn)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(yè) 第 1 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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(jì)指標(biāo)，用少投入實(shí)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(guó)在商代出現(xiàn)了較為完善的煉銅爐，在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，人們?cè)谌坫~爐的基礎(chǔ)上進(jìn)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(kāi)始使用各種電阻爐、電弧爐和有芯感應(yīng)爐。后來(lái)又出現(xiàn)了電子束爐，利用電子束來(lái)沖擊固態(tài)燃料，能強(qiáng)化表面加熱和熔化高熔點(diǎn)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(duì)工件進(jìn)行加熱；第二類是電爐，在爐內(nèi)將電能轉(zhuǎn)化為熱量進(jìn)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(diǎn)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(tái)車式爐、井式爐等；第二類是連續(xù)式爐，其特點(diǎn)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(diǎn)： 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(guò)程都在工作室內(nèi)完成。在爐子上配 共 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 備這兩個(gè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)的自動(dòng)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(cè)孔等孔洞。 爐頂： 爐頂是爐膛組成中的薄弱環(huán)節(jié)。 爐項(xiàng)按其結(jié)構(gòu)型式分為拱頂和吊項(xiàng)兩種。拱頂?shù)馁|(zhì)量 W作用于拱角磚上，承受在兩側(cè)護(hù)路上，水平分力 F通過(guò)拱角梁由鋼結(jié)構(gòu)承受。為避免掛磚的工字鋼溫度過(guò)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(diǎn)是磚與磚之間互相咬合，氣密性好，個(gè)別 磚塊即使斷裂也不致掉落，缺點(diǎn)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(guò)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?yàn)樾枰O(shè)置復(fù)雜的爐底機(jī)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(yè) 第 6 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 因?yàn)樗冉Y(jié)實(shí)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(kāi)，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(kāi)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(lái)，各個(gè)獨(dú)立的鋼件之間必須互相連接來(lái)，除有特殊要求采用活動(dòng)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(guò)計(jì)算，并參照實(shí)際使用資料來(lái)確定。 推鋼式爐是連續(xù)加熱爐中歷史最長(zhǎng)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(jìn)行現(xiàn)代化管理，采用計(jì)算機(jī)控制，推鋼式爐 和步進(jìn)式爐有同等的效果，并且推鋼式加熱爐一次性投資少，維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用低，所以 共 頁(yè) 第 7 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 在這里只討論推鋼式連續(xù)加熱爐。燒煤時(shí)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(qiáng)對(duì)流換熱。 燒嘴分布有矩形排列 (a)和交錯(cuò)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(jìn)爐的核心技術(shù)之一，手動(dòng)控制已被自動(dòng)控制方式所取代。工作原理是 :通過(guò)一個(gè)溫度傳感器熱電偶把測(cè)量的溫度變成一個(gè)電信號(hào)，該信號(hào)表示測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際溫度，該測(cè)量點(diǎn)的 溫度期望給定值是由預(yù)存貯在上位機(jī)中的工藝曲線自動(dòng)給定的。 (3)數(shù)字化脈沖控制系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)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(shí)間內(nèi)噴出熱 氣流的總熱烙是一個(gè)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(duì)各燒嘴的燃燒工況進(jìn)行合理組合， 共 頁(yè) 第 9 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 就會(huì)獲得滿意的爐內(nèi)溫度場(chǎng)的分布，從而保證了錠坯的加熱質(zhì)量。當(dāng)爐壓不變時(shí)，溫度升高，導(dǎo)致相同流量時(shí)空氣質(zhì)量的減少，使得燒嘴前的實(shí)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(diǎn)火 前的安全吹掃、點(diǎn)火程序控制、燃燒火焰的自動(dòng)檢測(cè)和燃?xì)饪焖偾袛嚅y，不僅要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠，而且要求構(gòu)成系 統(tǒng)的每個(gè)部件的質(zhì)量要極為可靠。工作原理是 :吹掃結(jié)束時(shí)，閥門回到最小開(kāi)度，燃?xì)怆姶砰y打開(kāi)，同時(shí)點(diǎn)火變壓器通過(guò)燒嘴上的點(diǎn)火電極高壓放電，將燃?xì)恻c(diǎn)燃，然后進(jìn)人火焰檢測(cè)程序?；鹧姹O(jiān)測(cè)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(duì)車間布置方便，但如地下水位較高時(shí)也可把煙道放在地上。必要時(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，內(nèi)部須襯以耐火材料。又分為引風(fēng)機(jī)排煙和引射風(fēng)機(jī)排煙。其中熱管式換熱器的換熱效率較貴 。換熱器長(zhǎng)期在高溫狀態(tài)下工作，其焊縫會(huì)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(yè) 第 11 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 防止因熱脹冷縮而使換熱 器體開(kāi)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(jìn)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(guò)合理地設(shè)計(jì)爐型、爐襯、加熱元件（或裝置）等來(lái)實(shí)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(diǎn)，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(zhǎng)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(zhǎng)度在 6m以下，則只采用兩個(gè)邊爐罩組合，靈活運(yùn)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(shí)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(diǎn)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(dòng)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(duì)于氣體燃料燃燒，當(dāng)燃料與空氣混合比例合適時(shí)，著火后可瞬間燃盡。該燒嘴多數(shù)安裝在爐頂，可 保護(hù)爐膛壓力，減少?gòu)臓t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(duì)爐子的能耗有很大影響。因此，合適的空氣消耗系數(shù)對(duì)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(shí)，可使封頭加熱壓制時(shí)間縮短 10%。因此合理計(jì)算升溫與保溫時(shí)間，可有效節(jié)能。提高爐溫進(jìn) 行快速加熱，提高爐溫可顯著強(qiáng)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(wú)污染的能源。 推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jī)是將鋼坯推進(jìn)或推出加熱爐的附屬設(shè)備，常見(jiàn)的加熱爐有推鋼式加熱爐和步進(jìn)式加熱爐。 齒輪齒條式推鋼機(jī)通過(guò)齒輪齒條的嚙合傳動(dòng)把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)辇X條的直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿完成推鋼。 液壓式推鋼機(jī)由液壓缸直接推動(dòng)推桿工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(hù)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(shí)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(qiáng)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(huì)產(chǎn)生各部位脹縮不均，后者會(huì)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(shí)吸收或釋放，必然引起制品內(nèi)部裂紋源的擴(kuò)展，當(dāng)其擴(kuò)展到臨界尺寸時(shí)，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?yàn)?Zr02:在加