【正文】 爐子惰性”（三高一低理論）提出的根據(jù)，可以使工業(yè)加熱爐實(shí)現(xiàn)：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗和少污染的要求。這些矛盾都產(chǎn)生于目前工業(yè)加熱爐采用的是：連續(xù)式加熱爐的低溫預(yù)熱段（對間歇爐為低溫預(yù)熱期）實(shí)行慢速加熱，或者用煙氣的余熱來慢速加熱（連續(xù)式加熱爐），或者用爐內(nèi)蓄熱來慢速加熱（間歇式加熱爐）；而在連續(xù)式加熱爐的高溫加熱段（對間歇爐為高溫加熱期）則實(shí)行快速加熱，或者提高加熱段的爐溫和延長加熱段長度來快速加熱（連續(xù)式加熱爐）或者用僅提高爐溫來快速加熱（間歇式加熱爐）。加熱產(chǎn)量與低消耗的矛盾： 在提高整個(gè)工業(yè)爐的溫度水平，增加產(chǎn)量的同時(shí)，必然要增大熱負(fù)荷，導(dǎo)至提高煙氣的排出溫度，增加煙氣帶走的熱損失。 結(jié)論加熱爐耐火一保溫內(nèi)襯選材應(yīng)遵循耐火內(nèi)襯使用性能可靠、工藝性能良好、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等基本原則，并用價(jià)性比這一指標(biāo)對其進(jìn)行綜合評價(jià)，從而確保選材方案技術(shù)上先進(jìn)適用，經(jīng)濟(jì)上更為合理。Ci— 加熱爐內(nèi)襯的總耗費(fèi)，包括耐火保溫內(nèi)襯采購施工費(fèi)用和維修停工損失費(fèi)用，萬元。所說技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，是指選材方案在技術(shù)上是否先進(jìn)、適用，在經(jīng)濟(jì)上單位產(chǎn)品產(chǎn)量或一定運(yùn)行周期內(nèi)其建造、維修、運(yùn)行成本是否低廉。烘烤燒結(jié)性能澆注體或預(yù)制件是要經(jīng)過適當(dāng)烘燒才能使用的。自流澆注料的開發(fā)應(yīng)用對改善澆注料的施工作業(yè)性能，尤其適于那些薄壁和形狀復(fù)雜的部位和制品的澆注施工有重要意義。 工藝性能耐火內(nèi)襯，尤其是澆注的耐火內(nèi)襯或預(yù)制品，設(shè)計(jì)選材時(shí)應(yīng)十分注意它的工藝性能。通過實(shí)驗(yàn)研究和在工業(yè)爐上應(yīng)用測試表明:“自帶黑體窯爐內(nèi)襯”不僅能夠顯著提高并長期穩(wěn)定爐襯熱面的黑度，增大輻射熱面積，還能有效調(diào)控爐膛內(nèi)的熱射線，%。K而選擇合適的材質(zhì)并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)暮穸?，核定各層的熱阻及介面溫度，是加熱爐熱工設(shè)計(jì)計(jì)算不可缺少的環(huán)節(jié)之一。此外，在某些部位如爐筋管包扎的耐火內(nèi)襯引人適量耐熱鋼纖維，可以使其熱震性提高2025%.(4)隔熱性:耐火保溫內(nèi)襯必須具備足夠的隔熱性，以降低內(nèi)襯外表面溫度，減少爐子的散熱損失，改善工作環(huán)境。這是一個(gè)快速切變的馬氏體相變，使ZrO2,%的體積脹縮效應(yīng)，在晶粒邊界出現(xiàn)顯微裂紋，它可吸收耐火內(nèi)襯熱脹冷縮時(shí)的應(yīng)力，并阻止裂紋源的擴(kuò)展，達(dá)到強(qiáng)韌化的目的。為了改善耐火內(nèi)襯的熱穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)選材時(shí)可從以下幾個(gè)方面著手:首先:選用新型高技術(shù)耐火澆注料替代經(jīng)整體燒結(jié)的耐火磚。表示耐火內(nèi)襯熱穩(wěn)定性的主要指標(biāo)是重?zé)€收縮和抗熱震次數(shù)。實(shí)踐證明，為了改善耐火內(nèi)襯的熱強(qiáng)性，提高其高溫抗折強(qiáng)度，宜選用超微粉結(jié)合的超低水泥硅酸鋁質(zhì)耐火澆注料做加熱爐爐墻、爐頂耐火內(nèi)襯。(2)熱強(qiáng)性:耐火一保溫內(nèi)襯在高溫條件下工作必須要有足夠的強(qiáng)度，才能適應(yīng)高溫?zé)煔?，工件的沖刷磨損和機(jī)械震動的沖擊，并有承受一定載荷的能力。 使用性能確保使用性能可靠，是加熱爐耐火一保溫內(nèi)襯設(shè)計(jì)選材基本的要求，也是設(shè)計(jì)選材應(yīng)遵循的基本原則。 雙機(jī)架齒輪齒條式推鋼機(jī)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 齒輪齒條式推鋼機(jī)主要包括電動機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器、齒輪軸、齒條、推桿、機(jī)架、壓輪、托輪等。其工作可靠，傳動效率高，推力和行程大，但設(shè)備自身較重。各種加熱爐的推鋼機(jī)結(jié)構(gòu)形式不盡相同，雙機(jī)架齒式推鋼機(jī)是一種新型結(jié)構(gòu)。各類燃料燃燒對大氣均造成污染。例如1℃的溫差所引起的傳熱量在1200℃時(shí)約為540℃時(shí)的5倍。 加熱速度影響加熱時(shí)間和節(jié)能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在加熱生產(chǎn)中實(shí)施正確的加熱時(shí)間，在總體上可節(jié)能10%。 (2)加熱時(shí)間由于縮短加熱時(shí)間帶來的節(jié)能遠(yuǎn)大于因溫度升高的熱損失，實(shí)施升溫加熱常受到爐罐耐熱性和常規(guī)鋼材晶粒粗大的限制。 通常φ100014的封頭加熱溫度允許在1050177。例如：把加熱溫度降低30℃，對It鋼件在熱效率為40％的爐內(nèi)加熱時(shí)，可節(jié)能14kW/h。 常規(guī)加熱工藝規(guī)程節(jié)能選用的加熱設(shè)備應(yīng)在滿足加熱工藝要求的基礎(chǔ)上，具有較高的生產(chǎn)率、熱效率和低能耗。如果空氣過剩，需額外加燃料以加熱過?？諝猓悦庠斐蔂t溫下降。 一般通用燃燒形式是在爐柵上的塊煤燃燒。該燒嘴多數(shù)安裝在爐頂，可保護(hù)爐膛壓力，減少從爐門處吸入冷空氣。用這種機(jī)理制造的ZBF型轉(zhuǎn)杯式燃油器，利用高速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯的離心力，使燃油霧化。依此制造了各種類型的噴嘴。 (1)油燃燒裝置（或稱噴嘴、燃燒器）因此，其節(jié)能除具備電加熱爐節(jié)能的基本要點(diǎn)外，主要是燃料燃燒和爐內(nèi)氣流合理組織等。 對于電爐，加熱元件的布置對節(jié)能有一定影響，在爐膛內(nèi)均勻布置可形成溫度均勻的有效加熱空間。當(dāng)爐內(nèi)有96Pa負(fù)壓時(shí)，通過3cm2的孔洞將會吸進(jìn)10m3/h冷空氣，熱能消耗會增加15％。 第四，爐膛內(nèi)安設(shè)風(fēng)扇，以加強(qiáng)爐內(nèi)對流傳熱。提高爐膛熱交換常有如下措施： 首先采用合理的爐膛空間。而實(shí)行爐襯纖維化和輕質(zhì)化，則有很大的節(jié)能效果。對一個(gè)節(jié)能的加熱爐的基本要求是：有較高的爐底（或爐膛）有效利用率，在此面積（或爐膛）上有均勻的溫度場，有較高的裝載量；爐內(nèi)加熱元件（或裝置）、爐氣、爐膛對工件有良好的傳熱效果，可縮短工件加熱時(shí)間；較好的保溫能力和較少的熱損失，有較高的熱效率。二是空氣預(yù)熱溫度控制，即熱風(fēng)放散法，當(dāng)助燃空氣溫度過高時(shí)，增大空氣流量以降低空氣溫度，且打開熱風(fēng)管道的放散閥，將多余的熱空氣排人大氣。換熱器除了具有良好的換熱性能外，使用壽命也是其重要的質(zhì)量指標(biāo)。 換熱器及其保護(hù)目前常用的換熱器有熱管式、帶翅片管式、麻花管式和噴流幅射式等類型。煙道阻力較大時(shí)，應(yīng)采用強(qiáng)制排煙方式。金屬煙囪一般用5—10mm厚鋼板焊成，其壽命低，但修建快，造價(jià)低，在小爐子上時(shí)常采用。煙囪高度低于60一70m時(shí)，磚煙囪比鋼筋混凝土煙囪造價(jià)低，但磚煙囪砌筑比較因難(不便于機(jī)械化施工)，而且壽命也不如鋼筋混凝土煙囪。為了控制排煙量以調(diào)節(jié)滬膛壓力，煙道上必須設(shè)置煙道閘板。處于地下水位以下的煙道應(yīng)設(shè)有可靠的防水措施．通常是包以混凝土框，并在混凝土外面包以鋼板。排煙系統(tǒng)主要由保溫?zé)煹?、換熱器、煙道閘門、排煙風(fēng)機(jī)(強(qiáng)制排煙時(shí))和煙囪等組成。自動點(diǎn)火控制器可按設(shè)定程序或在手動復(fù)位后才能進(jìn)行第二次點(diǎn)火程序。③自動點(diǎn)火安全控制。②燒嘴燃燒安全控制系統(tǒng)。推鋼爐開爐或爐內(nèi)工況變化時(shí)，由熱交換器加熱的助燃空氣溫度是不穩(wěn)定的。空氣/燃料比控制，借助于孔板和差壓變送器來測量空氣流量，燃?xì)獾牧髁渴墙柚谝慌_安裝在燃?xì)庵Ч苌系馁|(zhì)量流量計(jì)來測量，使精確的溫度控制得以實(shí)現(xiàn)。(2)雙交叉限幅控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃?xì)饬髁块y、空氣/燃?xì)饬髁坑?jì)、熱電偶等組成。而均熱段燒嘴配置的功率應(yīng)相對較小，爐膛溫度相對較低，使鋼錠由表及里溫度趨于均勻。 燒嘴及其分布加熱鋼錠用推鋼式加熱爐多采用平焰燒嘴，其火焰呈圓盤形，輻射能力強(qiáng)，加熱速度快，火焰直徑8001 000 mm,厚度50150 mm，對降低爐膛高度有利。在加熱段與預(yù)熱段之間，有一個(gè)比較明顯的過渡，爐頂向預(yù)熱段壓下。一般有三個(gè)供熱點(diǎn)。具有兩面加熱的兩段式連續(xù)加熱爐，其燃料的分配比例上加熱大約是30%到40%，下加熱大約是60%到70%。兩段式連續(xù)加熱爐按爐溫制度分為加熱期和預(yù)熱期，爐膛也相應(yīng)的分為加熱段和預(yù)熱段。步進(jìn)式爐是在上世紀(jì)三十年代才出現(xiàn)的爐型，有一些優(yōu)點(diǎn)超過了推鋼式爐。現(xiàn)代連續(xù)加熱爐型可以歸為兩大類：推鋼式爐和步進(jìn)式爐。由于鋼架是固定死的，故各部分砌體均需留有膨脹縫，以免受熱后鋼架變形。(2)鋼結(jié)構(gòu)也是爐子的骨架，在其上可以安置爐門框、爐門、燒嘴和冷卻水管等各種爐子部件，井承受這些部件的重量。爐子個(gè)別部分（如煙道。因此當(dāng)爐底直接建筑在混凝土上時(shí)，要在爐底與混凝土之間用絕熱材料隔開，對于溫度較高的爐子，要把爐底架空起來，靠空氣冷卻基礎(chǔ)。爐子基礎(chǔ)一方面要承受整個(gè)爐子的質(zhì)量不致下沉或倒場；另一方面還要防止?fàn)t底受潮或遭受地下水的侵襲，保證爐于正常工作。為了避免物料與爐底耐火材料直按摩擦而損壞爐底與金屬表面．有些情況下用砂封的移動式爐底，在爐底上裝有金屬滑軌或水冷管滑道。爐底：爐底的工作條件是非常惡劣的。由于金屬夾鉤在砌體外面，故可以在磚的部分表面敷設(shè)絕熱層，爐頂散熱損失較小。吊頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式很多，圖1—4是常見的幾種吊頂結(jié)構(gòu)。拱頂?shù)墓敖强勺兓?0度到180度之間，通常采用的有60度、90度、120度和180度拱頂。尤其在熔煉爐（）中，往往因受爐頂溫度的限制而妨礙爐子生產(chǎn)率的提高，由于爐頂?shù)膿p壞而降低爐子的作業(yè)效率。加熱爐爐門尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，尺寸可由有關(guān)手冊中查得。為提高爐子強(qiáng)度和氣密性，爐培外面包以4—10mm厚的鋼板。側(cè)墻的厚度一般為2—2．5塊磚厚(464。爐墻： 爐子四周的圍墻稱為爐墻。 火焰爐的組成爐膛(工作室)：爐膛一般是由爐墻、爐頂和爐底構(gòu)成的一個(gè)近乎六面體的空間。裝出科系統(tǒng)和熱工檢測及自動控制系統(tǒng)，是現(xiàn)代化火焰爐不可缺少的兩個(gè)工作系統(tǒng)。參見圖1—1。正是以上的幾點(diǎn)，使的火焰爐的到廣泛的應(yīng)用。3：火焰爐對于被處理物料（工件）的形狀大小。 火焰爐結(jié)構(gòu)，以燃料燃燒的火焰為熱源的各種工業(yè)爐統(tǒng)稱為火焰爐。電爐的特點(diǎn)是爐溫均勻和便于實(shí)現(xiàn)自動控制，加熱質(zhì)量好。隨著現(xiàn)代化管理水平的提高,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的不斷完善,現(xiàn)代連續(xù)加熱爐也應(yīng)運(yùn)而生. 現(xiàn)代連續(xù)加熱爐爐型可以歸入兩大類：推鋼式爐和步進(jìn)式爐。工業(yè)爐的燃料也隨著燃料資源的開發(fā)和燃料轉(zhuǎn)換技術(shù)的進(jìn)步，而由采用塊煤、焦炭、煤粉等固體燃料逐步改用發(fā)生爐煤氣、城市煤氣、天然氣、柴油、燃料油等氣體和液體燃料，并且研制出了與所用燃料相適應(yīng)的各種燃燒裝置。后到1864年，法國人馬丁運(yùn)用英國人西門子的蓄熱式爐原理，建造了用氣體燃料加熱的第一臺煉鋼平爐。本文對加熱爐的結(jié)構(gòu)，附件的技術(shù)概況進(jìn)行分析，借此找到改進(jìn)的方案。目前，國內(nèi)的連續(xù)式加熱爐正在經(jīng)歷從推鋼式到步進(jìn)式的轉(zhuǎn)變過程，雖然步進(jìn)式加熱爐有其優(yōu)點(diǎn)，但是推鋼式加熱爐也有很多可取之處，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。1794年，世界上出現(xiàn)了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。20世紀(jì)20年代后又出現(xiàn)了能夠提高爐子生產(chǎn)率和改善勞動條件的各種機(jī)械化、自動化爐型。為便于加熱大型工件，又出現(xiàn)了適于加熱鋼錠和大鋼坯的臺車式爐，為了加熱長形桿件還出現(xiàn)了井式爐。大型臺車式爐火焰爐的燃料來源廣，價(jià)格低，便于因地制宜采取不同的結(jié)構(gòu)，有利于降低生產(chǎn)費(fèi)用，但火焰爐難于實(shí)現(xiàn)精確控制，對環(huán)境污染嚴(yán)重，熱效率較低。在加熱過程中每一區(qū)段的溫度是不變的，工件由低溫的預(yù)熱區(qū)逐步進(jìn)入高溫的加熱區(qū)，如連續(xù)式加熱爐和熱處理爐、環(huán)形爐、步進(jìn)式爐、振底式爐等。2：燃料的供應(yīng)一般比較充足，價(jià)格也比較低。5：火焰爐通常是直接加熱式，但如果有特殊要求，也可以進(jìn)行間接加熱。包括爐子的工作室(爐膛)、供熱系統(tǒng)（油泵、管道、燃燒裝置等)、排煙系統(tǒng)(煙道、煙閘、換熱器、余熱鍋爐、煙囪、排煙機(jī)等)及冷卻系統(tǒng)等。爐子其他各部分的任務(wù)是為工作室內(nèi)所進(jìn)行的熱工工藝過程提供有利條件。下面僅對熱工工藝系統(tǒng)中的主要組成部分加以介紹。因此，要求構(gòu)成爐墻、爐頂和爐底等所用的材料、結(jié)構(gòu)型式的尺寸等，都必須適應(yīng)這一特點(diǎn)，以保證爐子的正常工作。為減少散熱和蓄熱損失，爐墻應(yīng)設(shè)有絕熱層。端墻厚度應(yīng)視燒嘴孔道尺寸而定，一般為2．5—4塊磚厚。為防止砌體破壞，爐墻應(yīng)盡量避免直接承受附加負(fù)荷，爐門、冷卻水管等構(gòu)件應(yīng)設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)上。爐頂是否牢固可靠，對爐子工作有重大影響。拱頂可用楔形磚砌筑或不定形耐火材料搗制而成，結(jié)構(gòu)參見圖1—3。吊頂是由一些特制的異形磚組成的，異形磚用金屬吊桿單獨(dú)地或成組地吊在護(hù)子鋼結(jié)構(gòu)上。圖中(6)；(f)是頸吊式吊掛結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的每一塊吊磚都有一個(gè)夾鉤和一個(gè)吊桿。這種結(jié)構(gòu)的爐頂磚上面也不宜敷設(shè)絕熱層。加熱爐的爐底結(jié)構(gòu)型式基本有兩種：①固定式爐底一—被處理的爐料推鋼機(jī)推動在爐底上移動。爐子基礎(chǔ)和鋼結(jié)構(gòu)：修建爐子時(shí)必須打好爐子基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)和修筑爐子基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)混凝土任何部分的溫度都不允許超過300℃，否則混凝土就會變質(zhì)而壓壞。(4)爐子基礎(chǔ)應(yīng)盡可能地建于地下水面以上，以免由于地下水的侵入而損壞基礎(chǔ)的強(qiáng)度。其作用是：(1)加固爐子砌體，承受爐子拱頂?shù)乃椒至蛘郀t子吊頂?shù)娜恐亓?，并把它們的作用力傳到爐子基礎(chǔ)上。鋼鐵下端大都固定在爐子基礎(chǔ)上。此外，爐子的平臺、欄桿及扶梯等，也都用于鋼結(jié)構(gòu)的范圍，應(yīng)根據(jù)爐子的具體情況來設(shè)置。在1967年以前，所有的現(xiàn)代軋機(jī)都是采用推鋼式爐。爐子的熱工制度和爐型。稱為爐頭，下加熱的燃燒室設(shè)在兩側(cè)，成為腰爐。三段式連續(xù)加熱爐。爐頂輪廓曲線變化是很大的，它大致與爐溫曲線相一致，及爐溫高的區(qū)域爐頂也高，爐溫低的區(qū)域，其爐頂也相應(yīng)的壓低。下面是二段式和三段式加熱爐爐溫時(shí)間表比較，圖（a）是二段式 ，圖（b）為三段式。爐子加熱段燒嘴配置的功率要大，數(shù)量要多，爐膛溫度相對較高，使鋼錠快速加熱到設(shè)定溫度。工作原理是由熱電偶或氣體分析裝置檢測出來的數(shù)據(jù)傳送到PLC與其設(shè)定值進(jìn)行比較，偏差值按比例積分、微分運(yùn)算輸出420 mA的電信號分別對空氣/燃?xì)獗壤y和空氣/燃?xì)怆妱拥y的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制空氣/燃?xì)獗壤蜖t內(nèi)溫度之目的。該閥通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位。(4)其他控制技術(shù)①助燃空氣溫度一流量控制。為確保燒嘴能合理燃燒，PLC應(yīng)輸人助燃空氣量隨溫度變化的邏輯程序，用實(shí)測的熱空氣溫度信號對其進(jìn)行流量補(bǔ)償。每次燒嘴點(diǎn)火前應(yīng)啟動氮?dú)?也有用空氣的)吹掃系統(tǒng)，對燃?xì)夤艿来祾咭欢〞r(shí)間，耗氣量約為管道容積的35倍，以清除燒嘴前燃?xì)夤艿纼?nèi)殘留的可燃性混合氣體，然后再將空氣管道至燒嘴間閥門開啟至最大位置，啟動爐膛空氣吹掃系統(tǒng)，用助燃風(fēng)機(jī)對爐膛進(jìn)行吹掃。若燒嘴沒有形成穩(wěn)定火焰或熄火時(shí)，自動點(diǎn)火控制器不能接受到監(jiān)測信號，此時(shí)進(jìn)人故障狀態(tài)，輸出一個(gè)故障信號，自動點(diǎn)火控制器自動切斷燃?xì)怆姶砰y。三是采用熱交換器，最大程度地回收煙氣熱量以預(yù)熱助燃空氣。對于穿過有動載荷(如車輛通過)的地段，穿過料場或成品庫以及汽錘等振動較大的操作區(qū)域的煙道，應(yīng)該用混凝土框把煙道包起來。當(dāng)煙道內(nèi)設(shè)有余熱回收裝置時(shí)，一般要設(shè)置分煙道和相應(yīng)的煙道閘板。煙囪結(jié)構(gòu)有磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪(內(nèi)襯磚)和金屬煙囪(有的襯磚省的不襯磚)。煙囪底部應(yīng)設(shè)人孔烈備烘烤煙囪、扒灰和修理內(nèi)襯之