【正文】 循環(huán)，提高加熱速度，可顯著節(jié)能。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。適當(dāng)降低加熱溫度有顯著的節(jié)能效果。 (2)加熱時間 加熱時間通常依經(jīng)驗公式計算，在生產(chǎn)中又常留有余量，取大數(shù)，導(dǎo)致加熱時間過長，浪費熱能。 在 實際生產(chǎn)中，只要合理地設(shè)計爐型、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。本文結(jié)合濟鋼中厚板廠加熱爐用雙機架齒式推鋼機的結(jié)構(gòu)，介紹其特點和使用情況。機架一般為多層箱體，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。衡量耐材熱強性的主要指標(biāo)不是常溫強度，而是高溫 (工作溫度 )下抗折強度，對不同部位或 部件的耐火內(nèi)襯應(yīng)有相應(yīng)的高溫抗折強度要求。這些指標(biāo)國家行業(yè)標(biāo)準中均有明 確規(guī)定。 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。 近來出現(xiàn)的利用高強度輕質(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)實現(xiàn)輕質(zhì)化 ，是一個很值得注意的新動向，應(yīng)在實踐的基礎(chǔ)上認真總結(jié)，并進行必要的技術(shù)經(jīng) 濟評價。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。耐火內(nèi)襯設(shè)計選材時應(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)順行并達到希 望的組織結(jié)構(gòu)和性能。 Wi— 加熱爐一個爐役的壽命，年。提高整個工業(yè)爐的溫度水平后，也會使?fàn)t襯的蓄熱和散熱熱損失的增加，這些結(jié)果都會使燃耗增加，這就與低消耗產(chǎn)生了矛盾。 “三高一低”理論 高爐溫： 就是提高爐子的溫度水平，這可以用增加供熱負荷來實現(xiàn)。 “三高一低”理論的技術(shù)基礎(chǔ) 隨著工業(yè)水平的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新技術(shù)和新產(chǎn)品，為實現(xiàn)“三高一低”理論創(chuàng)造了有利條件。應(yīng)用于 1400度 左右高爐溫的多晶莫來石纖維、高鋁質(zhì)纖維和含鉻纖維，也已走出實驗階段而進入實用階段，可長期在 1400度 爐溫下使用，短期最高使用溫度還可達 !1600度 耐火纖維由于空隙度高，因而其導(dǎo)熱系數(shù)、重度和比熱容均極低，這可大幅度地減小蓄熱損失和散熱損失（在 900度 爐溫時單層 150毫米 厚的散熱損失約2370 /kJ m h? ，蓄熱損失 210000 /kJ m h? ），它有顯著的節(jié)能效果。數(shù)學(xué)模型可以用理論方法確立，也可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)或生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)處理得到。 合計 生成量（標(biāo) m3） 體積含量（ %） 100 6)計算混合煤氣燃燒產(chǎn)物重度 把表 3中燃燒產(chǎn)物體積百分含量帶入式 (121)得 : ? 煙 = 6432281844 39。 h)；取推鋼比 E=220 代入文獻一式 n＝ ESH p ??? 2l = 120202000 3 5 220? ? ?＝ 式中： n－爐內(nèi)料坯擺放排數(shù)； 綜合考慮廠房布置以及節(jié)能利用，取 n＝ 2帶入式（ 8－ 4）得爐膛內(nèi)寬（取 a＝ ）。2 O39。工業(yè)加熱爐進行計算控制的第一步：是實現(xiàn)給定爐溫和給定空氣系數(shù)的燃燒控制，其核心是燃料流量的控制和空燃比例的控制，其手段是在給定爐溫的要求下，自動控制燃料的流量的多少和燃料流量與空 氣流量的比例的大小，其方法有：燃料和空氣流量測量法、煙氣殘氧分析反饋法、自尋優(yōu)控制法和專家系統(tǒng)。節(jié)能效果大為提高，燃燒性能大為改進，不僅可用于高溫的鋼材加熱爐，同樣可用于低溫的鋼材熱處理爐，均能取得良好的效果。 低爐子惰性： 就是要降低爐襯的蓄熱量，使?fàn)t子升溫快降溫也快，保證爐子在高爐溫情況下的加熱質(zhì)量和適應(yīng)工況變化的能力，有助于生產(chǎn)過程的自動化和計算機控制， 保證提高加熱質(zhì)量。 而合理的是：在連續(xù)式加熱爐低溫預(yù)熱段（對間歇爐為低溫預(yù)熱期）實行快速加熱，或者將預(yù)熱段也變成加熱段（連續(xù)式加熱爐），或者用提高爐溫來快速加熱（間歇式加熱爐）；在連續(xù)式加熱爐的均熱段（對間歇爐為均熱期）實行慢速加熱，或者延長均熱段長度來慢速加熱（連續(xù)式加熱爐），或者用降低熱負荷來慢速加熱（間 歇式加熱爐）。從另一方面來說，為了提高加熱質(zhì)量，減小表面和中心的溫 差和提高整體的溫度均勻性，必需延長連續(xù)式均熱段的長度（對間歇爐為均熱期的時間），也就減少了爐子的產(chǎn)量，造成與產(chǎn)量的矛盾。所謂價性比是指在一個爐役期內(nèi)加熱爐耐火 保溫內(nèi)襯的建設(shè)、維修費用和維修停產(chǎn)損失 與其壽命之比，可以表示為 : 這里 : Ai— 價性比，萬元 /年 。然而這方面的要求，往往被設(shè)計者所忽視，造成成形施工中出現(xiàn)難以克服的困難。后者不僅要 承受 FeO的浸蝕，還要承受鋼坯運動所造成的強烈 機械磨損，一般選用鉻鋼玉制品或電熔莫來石大磚較為合適。 k 耐火、保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)， W/M這是因為 Zr02:在加熱爐工作溫度下 會發(fā)生如下晶形轉(zhuǎn)變。 (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。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。 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。 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。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。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%。滿載的加熱爐熱效率高于間隙式加熱爐。 (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。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。 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。 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。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。 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。 爐膛壓力控制 爐膛壓力不允許在負壓狀態(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。其中熱管式換熱器的換熱效率較貴 。當(dāng)溫度較高時，內(nèi)部須襯以耐火材料。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。 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。工作原理是 :吹掃結(jié)束時，閥門回到最小開度，燃氣電磁閥打開，同時點火變壓器通過燒嘴上的點火電極高壓放電，將燃氣點燃，然后進人火焰檢測程序。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 /燃氣比下降 。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。 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。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。燒煤時設(shè)有端部的燃燒室。 推鋼式爐是連續(xù)加熱爐中歷史最長的一種爐型，自上世紀初沿用至今。 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)。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。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。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，公差要求嚴格，砌筑難度大。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。 爐頂： 爐頂是爐膛組成中的薄弱環(huán)節(jié)。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。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。主要的熱工及工藝過程都在工作室內(nèi)完成。 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。 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。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。 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。 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。 二十世紀 50年代，無芯感應(yīng)爐得到迅速發(fā)展。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。規(guī)格等的限制較少，大到幾百噸的金屬錠，小到細顆粒，都可以在火焰爐中進行熱工處理。工作室是爐子的核心。因工藝和用途的不同，爐膛形狀是各式各樣的。 580mm)，其中起穩(wěn)定作用的主墻用粘土磚砌筑，厚度為 1． 5— 2塊磚厚，其余部分為絕熱材料，構(gòu)成復(fù)合爐墻。側(cè)墻上還必須設(shè)有供檢修用人孔假門。 60 度 拱頂?shù)?R 等于爐子跨度 B，拱頂矢高 A＝ o． 1345，稱為標(biāo)準拱頂。但這種結(jié)構(gòu)只適用于吊掛水平的及傾斜度不大的爐頂，較大傾斜度及轉(zhuǎn)彎處須做特殊處理。②移動式爐底 —— 機械化的活動爐底帶動爐內(nèi)物料一道移動，屬于這種類型的爐子很多，其中主要有步進式加熱爐、轉(zhuǎn)底式加熱爐、分室式加熱爐、輥底式加熱爐和鏈式加熱爐等。 (2)爐子基礎(chǔ)必須是整塊的，不允許有斷裂現(xiàn)象。 (3)可抵抗砌體的高溫膨脹，使?fàn)t子受熱后不發(fā)生變形。兩類爐型的根本區(qū)別，僅在于爐內(nèi)的輸料方式。加熱薄料坯的小爐子也有單面加熱的，一般多為兩面加熱。一般有三個供熱點，及上加熱 .下加熱和均熱段供熱。 共 頁 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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，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。 (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 /燃氣流量閥、空氣 /燃氣流量計、熱電偶等組成。推鋼 爐開爐或爐內(nèi)工況變化時，由熱交換器加熱的助燃空氣溫 度是不穩(wěn)定的。③自動點火安全控制。排煙系統(tǒng)主要由保溫?zé)煹?、換熱器、煙道閘門、排煙風(fēng)機 (強制排煙時 )和煙囪等組成。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。金屬煙囪一般用 5—10mm厚鋼板焊成，其壽命低，但修 建快，造價低，在小爐子上時常采用。 換熱器及其保護 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。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，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。而實行爐襯纖維化和輕質(zhì)化，則有很大的節(jié)能效果。 第四，爐膛內(nèi)安設(shè)風(fēng)扇，以加強爐內(nèi)對流傳熱。也可采用輻射管加熱元件有利于爐溫均勻和節(jié)能。本公司采用 F 型噴嘴替代 R 型噴嘴可顯著節(jié)能。爐壁形成高溫，強化輻射傳熱。 粉煤燃燒可改善煤與空氣的混合和燃燒，與塊煤相比有較好的節(jié)能效果和減少黑煙。通常當(dāng)產(chǎn)品有足夠批量時，選用專用設(shè)備有最好的節(jié)能效果。提高加熱溫度，加快碳在鋼中的擴散速度，可顯著縮短加熱時間。具體措施有：實施熱裝爐。 隨著我國能源的變化，采用電加熱爐的比例會逐漸擴大，成為加熱爐的發(fā)展趨勢 。 絲杠螺母式和曲柄連桿式推鋼機結(jié)構(gòu)工作效率低，行程和推力較小，一般用于小型加熱爐，新加熱爐一般很少采用。 (1)耐熱性 :耐火一保溫內(nèi)襯應(yīng)能承受爐子額定加熱溫度，在此溫度下不軟化、 共 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊