【正文】 對上述要求存在著下列一些矛盾，新理論的產(chǎn)生和建立，就是要解決這些矛盾，工業(yè)加熱爐才能快速地發(fā)展。 Wi— 加熱爐一個爐役的壽命，年。一切技術(shù)之所以先進(jìn)、適用，都必須保證加熱爐高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、長壽、低耗這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。耐火內(nèi)襯設(shè)計(jì)選材時應(yīng)充分注意產(chǎn)品在烘燒過程中的物理化學(xué)變化，確保烘烤，燒結(jié)順行并達(dá)到希 望的組織結(jié)構(gòu)和性能。然而其澆注體理化的性 能指標(biāo)一般較普通振動成形微低，因而除特殊需要 外，還是選用普通振動成形的澆注料為宜。良好的工藝性能是影響耐火內(nèi)襯施工是否順行和使用壽命長短的重要因素之一。 其它特殊性 能要求 加熱某些部位，如爐底，出鋼槽的工作條件較一般內(nèi)襯有所不同。 近來出現(xiàn)的利用高強(qiáng)度輕質(zhì)澆注料 (如輕質(zhì)莫來石澆注料 )和耐高溫纖維制品制作耐火內(nèi)襯，使內(nèi)襯材質(zhì)實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)化 ，是一個很值得注意的新動向，應(yīng)在實(shí)踐的基礎(chǔ)上認(rèn)真總結(jié)，并進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng) 濟(jì)評價。隔熱性用熱阻 R表示 : 這里 : R— 熱阻 , 。 應(yīng)當(dāng)指出，用從 AL203到 SiO2:系耐火澆注料及其 預(yù)制品制作加熱爐耐火內(nèi)襯，除控制 CaO, Fe2O3, MgO,K20, Na20等雜質(zhì)外，還應(yīng)適當(dāng)控制其 A1203含量。未經(jīng)整體燒結(jié)的耐火澆注內(nèi)襯，不僅重?zé)€變化小，而且易于吸收熱應(yīng) 力，阻止裂紋源的擴(kuò)展。這些指標(biāo)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均有明 確規(guī)定。這是因這種材料中 Ca0含量很低，玻璃相形成的數(shù)量受到嚴(yán)格控制。衡量耐材熱強(qiáng)性的主要指標(biāo)不是常溫強(qiáng)度，而是高溫 (工作溫度 )下抗折強(qiáng)度，對不同部位或 部件的耐火內(nèi)襯應(yīng)有相應(yīng)的高溫抗折強(qiáng)度要求。所說的使用性能應(yīng)包括如下幾個方面 : 熱性能 耐火一保溫內(nèi)襯在高溫下工作，應(yīng)具備優(yōu)良的熱性能，是設(shè)計(jì)選材中應(yīng)優(yōu)先考慮的問題。機(jī)架一般為多層箱體，箱體間用螺栓聯(lián) 的稱為下置式，齒輪軸位于箱體上層的稱為上置式。目前齒輪齒條推鋼機(jī)應(yīng)用比較廣泛。本文結(jié)合濟(jì)鋼中厚板廠加熱爐用雙機(jī)架齒式推鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)，介紹其特點(diǎn)和使用情況。加熱爐的控制方法，已從單純的燃料量控制向 多種控制的方向發(fā)展，向節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展。 在 實(shí)際生產(chǎn)中，只要合理地設(shè)計(jì)爐型、襯加熱元件（或裝置）等，同時通過綜合管理控制，建立節(jié)能的管理體制，最有效地利用設(shè)備，使能源和原材料得到最充分的利用，從而獲得性能優(yōu)良的產(chǎn)品。除大型零件和高合金鋼外，絕大多數(shù)的鋼材允許快速加熱，快速加熱的基本途徑是強(qiáng)化爐內(nèi)熱交換。 (2)加熱時間 加熱時間通常依經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，在生產(chǎn)中又常留有余量，取大數(shù)，導(dǎo)致加熱時間過長，浪費(fèi)熱能。 為了節(jié)能也有把加熱溫度提高的情況。適當(dāng)降低加熱溫度有顯著的節(jié)能效果。 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?，以免造成爐溫下降。對于大型燃煤燃燒裝置的改進(jìn)主要采用往復(fù)式爐排和鏈?zhǔn)饺紵b置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)機(jī)械加煤和燃燒。 共 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 高速燒嘴是煤氣與空氣在燒嘴內(nèi)混合燃燒后，燃燒產(chǎn)物以高速噴出，極大地強(qiáng)化爐內(nèi)對流換熱，促進(jìn)氣流再循環(huán)，提高加熱速度，可顯著節(jié)能。 平焰燒嘴根據(jù)氣流附壁效應(yīng)產(chǎn)生盤形平展火焰，貼著爐壁流動的燃燒氣體能夠促進(jìn)爐內(nèi)氣體的再循環(huán)，強(qiáng)化對流換熱。用它來代替壓縮空氣壓力霧化的高壓噴嘴，燃燒更為安全，可顯著節(jié)油。壓力噴射霧化式的油壓比例調(diào)節(jié)噴嘴（ F型噴嘴），以油壓為調(diào)風(fēng)的動力，調(diào)節(jié)時自動地隨之調(diào)風(fēng)，自動地實(shí)現(xiàn)油風(fēng)比例的調(diào)節(jié)。 (1)油燃燒裝置（或稱噴嘴、燃燒器） 油的燃燒程度主要取決 于油的霧化程度，一般認(rèn)為霧化顆粒小于 50μ的占85％以上最為理想，油的霧化效果決定于噴嘴結(jié)構(gòu)和油的粘度。本公司在邊爐罩與中爐罩的銜接處仍安裝了加熱元件，可改善爐體結(jié)合區(qū)溫度偏低的現(xiàn)象。爐子密封影響氣氛控制、工件品質(zhì)和能耗。 共 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第三，可采用 圓形爐膛，替代箱形爐膛，可強(qiáng)化爐膛對工件均勻傳熱的效果，并減少爐壁散熱量。 (2)爐膛結(jié)構(gòu)及強(qiáng)化熱交換 使?fàn)t膛形成一個熱交換的系統(tǒng)，在加熱元件、爐襯和工件三者之間進(jìn)行熱交換。單純依靠增加爐襯厚度來降低爐外壁溫度是不合適的，因?yàn)檫@樣做不僅會增加爐襯儲蓄熱和成本，還相應(yīng)地減少了爐底面積（爐膛）的有效利用率。二是對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控 制，通過控制排煙量來達(dá)到控制爐壓。若使用不當(dāng)，再好的換熱器短時期內(nèi)就可能損壞，因此在系統(tǒng)中必須有保護(hù)措施 :一是換熱器煙氣人口溫度控制，即煙氣稀釋法，在 換熱器人口前煙道上增加一個冷卻用空氣閥門 (冷空氣可 來自引風(fēng)機(jī) )。其他兩種 價格適中，但體積相對較大。后者為普通風(fēng)機(jī)，但排煙效率低，功率應(yīng)相對較大，有能量轉(zhuǎn)換損失也可用變頻控制。當(dāng)煙道阻力 500600Pa時，推薦自然排煙方式，該方式無動力消耗，運(yùn)行成本低，但隨煙囪高度的增加，建筑費(fèi)用將激增。煙囪底部應(yīng)設(shè)人孔烈備烘烤煙囪、扒灰和修理內(nèi)襯之用。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 )。當(dāng)煙道內(nèi)設(shè)有余熱回收裝置時，一般要設(shè)置分煙道和相應(yīng)的煙道閘板。對于穿過有動載荷 (如 共 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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 。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。若燒嘴沒有形成穩(wěn)定火焰或熄火時，自動點(diǎn)火控制器不能接受到監(jiān)測信號，此時進(jìn)人故障狀態(tài)，輸出一個故障信號，自動點(diǎn)火控制器自動切斷燃?xì)怆姶砰y。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。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。 (4)其他控制技術(shù)①助燃空氣溫度一流量控制。該閥通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位。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。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。 下面是二段式和三段式加熱爐爐溫 時間表比較，圖（ a）是二段式 ，圖（ b） 為三段式。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。在爐子的結(jié)構(gòu)上也相應(yīng)的分為預(yù)熱段 .加熱段和均熱段。 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。爐子個別部分（如煙道。因此當(dāng)爐底直接建筑在混凝土上時，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)。一方面要承受整個的質(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?60 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（如平爐 .玻璃爐）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。 共 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 火焰爐結(jié)構(gòu) 在冶金 .化工 .機(jī)械制造等工業(yè)部門中，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