加热炉知识

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1、加热炉介绍 在工业生产中，能 对 物料进行热加工，并使其 发生物理或化学变化的加热设备称为工业炉或窑。一般把用来完成各种物料的加热；熔炼等加工工艺的加热设备叫做炉；而把用于固体物料热分解所用的加热设备，叫做窑，如石灰窑。按热源可分为：燃煤炉、燃油炉、燃气炉和油气混合燃烧炉。按炉温可分为：高温炉(1000)、中温炉（6501000）和低温炉（650）。工业炉的操作使用包括：烘炉操作、开/停车存操作、热工调节和日常维护。其中烘炉的目的是排出炉体及附属设备中砌体的水分，并使砖的转化完全，避免砌体产生开裂和剥落现象。分为三个主要过程：水分排出期、砌体膨胀期和保温期。油气混合燃烧管式加热炉开车时，要先对

2、 炉膛进行蒸汽吹扫，并先烧燃料气再烧燃料油。而停车时则正好相反，应先停燃料油，后停燃料气。点燃燃料油火嘴前，要先用蒸汽吹扫干净火嘴上的结焦和集水。本单元选用的是一种油气混合燃烧管式加 热炉，这是石油化工生产中常用的设备之一，其重要结构有：辐射室（炉膛）、对流室、燃烧器、通风系统等。辐射室(炉膛)位于加热炉的下部，是通过 火焰或高温烟气进行辐射加热的部分。辐射室是加热炉的主要热交换场所，全炉热负荷的 7080是由辐射室担负的，它是全炉最主要的部分。对流室是靠由辐射室出来的烟气与炉管 进行对流换热的部分，实际上也有一部分辐射热，但主要是对流传热起作用。 燃烧器将燃料油雾化，使空气与燃料气或燃料油

3、雾化气良好混合，充分燃烧并产生热量。燃烧器可分为燃料油燃烧器、燃料气燃烧器和油气联合燃烧器。通风系统的任务是将燃烧用空气由风门控制引入燃烧器，并将废烟气经挡板调节引出炉子，可分为自然通风方式和强制通风方式。本岗位的加热炉采用自然通风方式，依靠烟囱本身的抽力通风，炉膛是靠炉膛内高温烟气与炉子外冷空气的密度差所形成的压差把空气从外界吸入。安装在烟道内的挡板可以由全关状态开启到全开状态。因本岗位的加热炉采用自然通风方式，所以挡板的作用是用于控制进入加热炉炉膛的空气用量。通过调整挡板和风门的开度能够调整炉膛负压和烟道气中氧气含量。加 热 炉 是 将 物 料 或 工 件 加 热 的 设 备 。按 热 源

4、 划 分 有 燃 料 加 热 炉 、电 阻 加 热 炉、感 应 加 热 炉 、微 波 加 热 炉 等 。应 用 遍 及 石 油 、化 工 、冶 金 、机 械 、热 处 理 、表面 处 理 、建 材 、电 子 、材 料 、轻 工 、日 化 、制 药 等 诸 多 行 业 领 域 ，我 国 比 较 优秀 的 加 热 炉 生 产 企 业 如 -宁 波 市 神 光 电 炉 有 限 公 司 。以 下 介 绍 的 是 冶 金 行 业 中 常 见 的 几 种 加 热 炉 。在 冶 金 工 业 中 ，加 热 炉 习 惯 上 是 指 把 金 属 加 热 到 轧 制 成 锻 造 温 度 的 工 业炉 ，包 括 有

5、连 续 加 热 炉 和 室 式 加 热 炉 等 。金 属 热 处 理 用 的 加 热 炉 另 称 为 热 处理 炉 。初 轧 前 加 热 钢 锭 或 使 钢 锭 内 部 温 度 均 匀 的 炉 子 称 为 均 热 炉 。广 义 而 言，加 热 炉 也 包 括 均 热 炉 和 热 处 理 炉 。连 续 加 热 炉 广 义 来 说 ，包 括 推 钢 式 炉 、步 进 式 炉 、转 底 式 炉 、分 室 式 炉等 连 续 加 热 炉 ,但 习 惯 上 常 指 推 钢 式 炉 。连 续 加 热 炉 多 数 用 于 轧 制 前 加 热 金属 料 坯 ，少 数 用 于 锻 造 和 热 处 理 。主 要 特

6、 点 是 ：料 坯 在 炉 内 依 轧 制 的 节 奏 连续 运 动 ，炉 气 在 炉 内 也 连 续 流 动 ；一 般 情 况 ，在 炉 料 的 断 面 尺 寸 、品 种 和 产量 不 变 的 情 况 下 ，炉 子 各 部 分 的 温 度 和 炉 中 金 属 料 的 温 度 基 本 上 不 随 时 间变 化 而 仅 沿 炉 子 长 度 变 化 。按 炉 温 分 布 ，炉 膛 沿 长 度 方 向 分 为 预 热 段 、加 热 段 和 均 热 段 ；进 料 端 炉 温较 低 为 预 热 段 ，其 作 用 在 于 利 用 炉 气 热 量 ，以 提 高 炉 子 的 热 效 率 。加 热 段 为主 要

7、 供 热 段 ，炉 气 温 度 较 高 ，以 利 于 实 现 快 速 加 热 。均 热 段 位 于 出 料 端 ，炉气 温 度 与 金 属 料 温 度 差 别 很 小 ，保 证 出 炉 料 坯 的 断 面 温 度 均 匀 。用 于 加 热 小断 面 料 坯 的 炉 子 只 有 预 热 段 和 加 热 段 。习 惯 上 还 按 炉 内 安 装 烧 嘴 的 供 热 带划 分 炉 段 ，依 供 热 带 的 数 目 把 炉 子 称 为 一 段 式 、二 段 式 ，以 至 五 段 式 、六 段式 等 。50 60 年 代 ，由 于 轧 机 能 力 加 大 ，而 推 钢 式 炉 的 长 度 受 到 推 钢

8、 长 度 的限 制 不 能 太 长 ，所 以 开 始 在 进 料 端 增 加 供 热 带 ，取 消 不 供 热 的 预 热 段 ，以 提高 单 位 炉 底 面 积 的 生 产 率 。用 这 种 炉 子 加 热 板 坯 ，炉 底 的 单 位 面 积 产 量 达 900 1000 公 斤 （米 2时 ），热 耗 约 为 (0.5 0.65)106 千 卡 吨 。70 年 代 以来 ，由 于 节 能 需 要 ，又 由 于 新 兴 的 步 进 式 炉 允 许 增 加 炉 子 长 度 ，所 以 又 增 设不 供 热 的 预 热 段 ,最 佳 的 炉 底 单 位 面 积 产 量 在 600 650 公 斤

9、 /(米 2时 ),热 耗约 为 (0.3 0.5)106 千 卡 /吨 。 连 续 加 热 炉 通 常 使 用 气 体 燃 料 、重 油 或 粉 煤 ，有 的 烧 块 煤 。为 了 有 效 地利 用 废 气 热 量 ，在 烟 道 内 安 装 预 热 空 气 和 煤 气 的 换 热 器 ，或 安 装 余 热 锅 炉 。 在 锻 造 和 轧 制 生 产 中 ，钢 坯 一 般 在 完 全 燃 烧 火 焰 的 氧 化 气 氛 中 加 热 。采用 不 完 全 燃 烧 的 还 原 性 火 焰 (即 “自 身 保 护 气 氛 ”）来 直 接 加 热 金 属 ，可 以 达 到无 氧 化 或 少 氧 化 的

10、目 的 。这 种 加 热 方 式 称 为 明 火 式 或 敞 焰 式 无 氧 化 加 热 ，成功 地 应 用 于 转 底 式 加 热 炉 和 室 式 加 热 炉 。 推 钢 式 连 续 加 热 炉 靠 推 钢 机 完 成 炉 内 运 料 任 务 的 连 续 加 热 炉 。料 坯 在炉 底 或 在 用 水 冷 管 支 撑 的 滑 轨 上 滑 动 ，在 后 一 种 情 况 下 可 对 料 坯 实 行 上 下两 面 加 热 。炉 底 水 管 通 常 用 隔 热 材 料 包 覆 ，以 减 少 热 损 失 。为 减 小 水 冷 滑 轨造 成 的 料 坯 下 部 的 “黑 印 ”，近 年 来 采 用 了

11、使 料 坯 与 水 管 之 间 具 有 隔 热 作 用的 “热 滑 轨 ”。有 的 小 型 连 续 加 热 炉 采 用 了 由 特 殊 陶 质 材 料 制 成 的 无 水 冷 滑轨 ，支 撑 在 由 耐 火 材 料 砌 筑 的 基 墙 上 ，这 种 炉 子 叫 “无 水 冷 炉 ”。 步 进 式 连 续 加 热 炉 靠 炉 底 或 水 冷 金 属 梁 的 上 升 、前 进 、下 降 、后 退 的 动作 把 料 坯 一 步 一 步 地 移 送 前 进 的 连 续 加 热 炉 。炉 子 有 固 定 炉 底 和 步 进 炉 底 ，或 者 有 固 定 梁 和 步 进 梁 。前 者 叫 做 步 进 底

12、式 炉 ，后 者 叫 做 步 进 梁 式 炉 。轧 钢用 加 热 炉 的 步 进 梁 通 常 由 水 冷 管 组 成 。步 进 梁 式 炉 可 对 料 坯 实 现 上 下 双 面加 热 。70 年 代 以 来 ，由 于 轧 机 的 大 型 化 ，步 进 梁 式 炉 得 到 了 广 泛 应 用 。同 推钢 式 炉 相 比 ，它 的 优 点 是 ：运 料 灵 活 ，必 要 时 可 将 炉 料 全 部 排 出 炉 外 ；料 坯 在炉 底 或 梁 上 有 间 隔 地 摆 开 ，可 较 快 地 均 匀 加 热 ；完 全 消 除 了 推 钢 式 炉 的 拱 钢和 粘 钢 故 障 ，因 而 使 炉 的 长

13、度 不 受 这 些 因 素 的 限 制 。中 国 1979 年 投 产 的 步进 梁 式 炉 长 为 32.5 米 ，生 产 能 力 为 每 小 时 270 吨 。 转 底 式 加 热 炉 炉 身 固 定 ，炉 底 转 动 ，放 置 在 炉 底 上 的 料 坯 随 炉 底 转 动 由进 料 口 移 送 到 出 料 口 。根 据 炉 底 的 形 状 ，转 底 式 加 热 炉 可 分 为 环 形 炉 和 盘 形炉 两 种 ，冶 金 厂 轧 钢 车 间 多 用 环 形 炉 。图 是 一 座 生 产 能 力 为 每 小 时 75 吨 的转 底 环 形 加 热 炉 剖 面 图 。这 种 炉 子 适 于

14、加 热 不 能 用 推 钢 和 步 进 方 式 运 送 的物 料 ，如 圆 坯 、车 轮 和 轮 箍 坯 、模 锻 前 的 异 形 坯 以 及 品 种 多 和 长 短 不 一 的 料坯 等 。缺 点 是 炉 底 面 积 利 用 率 低 ，炉 底 单 位 面 积 产 量 通 常 约 为 350 400 公斤 /(米 2时 )。分 室 式 快 速 加 热 炉 由 若 干 个 摆 在 一 条 线 上 的 加 热 室 所 组 成 。加 热 室 和加 热 室 之 间 设 间 室 ，传 送 料 坯 的 辊 子 设 在 间 室 内 ，料 坯 单 根 （或 双 根 ）地 通 过各 加 热 室 和 间 室 而

15、被 加 热 。每 个 加 热 室 与 相 邻 的 间 室 构 成 一 个 “炉 节 ”，所 以又 称 节 式 炉 。这 种 加 热 炉 能 快 速 加 热 ，氧 化 和 脱 碳 少 ，适 用 于 加 热 圆 形 料 坯和 钢 管 。与 行 星 轧 机 相 配 合 ，可 用 来 加 热 连 铸 板 坯 ；也 可 对 某 些 钢 材 进 行 局部 加 热 。缺 点 是 单 位 炉 长 的 生 产 能 力 低 ，炉 子 热 效 率 较 低 。 室 式 加 热 炉 用于 金 属 坯 或 锭 锻 压 前 的 加 热 。物 料 加 热 时 不 移 动 ；炉 内 不 分 段 ，要 求 各 处 炉温 均 匀

16、，对 于 大 钢 锭 加 热 采 用 周 期 性 的 温 度 制 度 （即 炉 温 按 时 间 分 为 预 热 期 、加 热 期 、均 热 期 等 ）。室 式 加 热 炉 有 两 种 ：固 定 炉 底 室 式 炉 和 车 底 式 炉 。 固定 炉 底 室 式 炉 炉 底 面 积 一 般 1 10 米 2。装 出 料 多 靠 人 工 或 简 单 机 械 ；加 热较 大 工 件 的 室 式 炉 ，也 有 用 专 门 装 出 料 机 的 。燃 料 为 煤 、重 油 或 煤 气 。有 的炉 在 炉 墙 上 开 一 缝 隙 ,料 坯 由 缝 隙 送 入 炉 内 加 热 ,叫 “缝 式 炉 ”，常 用 于 小 件 加热 或 长 料 坯 的 端 头 或 局 部 加 热 。这 类 炉 的 炉 底 单 位 面 积 产 量 通 常 为300 400 公 斤 /(米 2时 )，单 位 热 耗 每 吨 钢 约 为 (1.0 1.5)106 千 卡 。 车 底式 炉 用 于 重 量 为 十