熱處理多用爐在冶金工業(yè)中,加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鑄造溫度的工業(yè)爐,包含有接連加熱爐和周期加熱爐等。金屬熱處理用爐另稱為熱處理爐。初軋前加熱鋼錠或使鋼錠內(nèi)部溫度均勻的爐子稱為均熱爐。
接連加熱爐廣義來說,包含推鋼式爐、步進式爐、轉(zhuǎn)底式爐、分室式爐等接連加熱爐,曩昔習(xí)慣上常指推鋼式爐,隨著技術(shù)的發(fā)展,推鋼式爐被步進爐所替代。接連加熱爐多數(shù)用于軋制前加熱金屬料坯,少數(shù)用于鑄造和熱處理。首要特點是:料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏接連運動,爐氣在爐內(nèi)也接連活動;一般情況,在爐料的斷面尺寸、種類和產(chǎn)值不變的情況下,爐子各部分的溫度和爐中金屬料的溫度基本上不隨時刻改變而僅沿爐子長度改變。
箱式氮化爐
熱處理多用爐按爐溫分布,爐膛沿長度方向分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段;進料端爐溫較低為預(yù)熱段,其作用在于使用爐氣熱量,以進步爐子的熱效率。加熱段為首要供熱段,爐氣溫度較高,以利于完結(jié)快速加熱。均熱段坐落出料端,爐氣溫度與金屬料溫度差別很小,確保出爐料坯的斷面溫度均勻。用于加熱小斷面料坯的爐子只有預(yù)熱段和加熱段。習(xí)慣上還按爐內(nèi)裝置燒嘴的供熱帶劃分爐段,依供熱帶的數(shù)目把爐子稱為一段式、二段式,以至五段式、六段式等。50~60年代,因為軋機能力加大,而推鋼式爐的長度受到推鋼長度的約束不能太長,所以開端在進料端添加供熱帶,撤銷不供熱的預(yù)熱段,以進步單位爐底面積的生產(chǎn)率。用這種爐子加熱板坯,爐底的單位面積產(chǎn)值達900~1000公斤/(米2·時),熱耗約為(0.5~0.65)×106千卡/噸。70年代以來,因為節(jié)能需求,又因為新興的步進式爐允許添加爐子長度,所以又增設(shè)不供熱的預(yù)熱段,最佳的爐底單位面積產(chǎn)值在600~650公斤/(米2·時),熱耗約為(0.3~0.5)×106千卡/噸。
接連加熱爐一般運用氣體燃料、重油或粉煤,有的燒塊煤。為了有效地使用廢氣熱量,在煙道內(nèi)裝置預(yù)熱空氣和煤氣的換熱器,或裝置余熱鍋爐。
在鑄造和軋制生產(chǎn)中,鋼坯一般在徹底燃燒火焰的氧化氣氛中加熱。選用不徹底燃燒的還原性火焰(即“本身維護氣氛”)來直接加熱金屬,能夠到達無氧化或少氧化的意圖。這種加熱方式稱為明火式或敞焰式無氧化加熱,成功地應(yīng)用于轉(zhuǎn)底式加熱爐和室式加熱爐。
推鋼式接連加熱爐 靠推鋼機完結(jié)爐內(nèi)運料使命的接連加熱爐。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動,在后一種情況下可對料坯實行上下雙面加熱。爐底水管一般用隔熱資料包覆,以削減熱損失。為減小水冷滑軌形成的料坯下部的“黑印”,近年來選用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌”.有的小型接連加熱爐選用了由特別陶質(zhì)資料制成的無水冷滑軌,支撐在由耐火資料砌筑的基墻上,這種爐子叫“無水冷爐”.
步進式接連加熱爐 靠爐底或水冷金屬梁的上升、行進、下降、后退的動作把料坯一步一步地移送行進的接連加熱爐。爐子有固定爐底和步進爐底,或者有固定梁和步進梁。前者叫做步進底式爐,后者叫做步進梁式爐。軋鋼用加熱爐的步進梁一般由水冷管組成。步進梁式爐可對料坯完結(jié)上下雙面加熱。70年代以來,因為軋機的大型化,步進梁式爐得到了廣泛應(yīng)用。同推鋼式爐相比,它的優(yōu)點是:運料靈敏,必要時可將爐料全部排出爐外;料坯在爐底或梁上有間隔地擺開,可較快地均勻加熱;徹底消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼毛病,因而使?fàn)t的長度不受這些因素的約束。我國1979年投產(chǎn)的步進梁式爐長為32.5米,生產(chǎn)能力為每小時270噸。
轉(zhuǎn)底式加熱爐 爐身固定,爐底轉(zhuǎn)動,放置在爐底上的料坯隨爐底轉(zhuǎn)動由進料口移送到出料口。依據(jù)爐底的形狀,轉(zhuǎn)底式加熱爐可分為環(huán)形爐和盤形爐兩種,冶金廠軋鋼車間多用環(huán)形爐。圖是一座生產(chǎn)能力為每小時75噸的轉(zhuǎn)底環(huán)形加熱爐剖面圖。這種爐子適于加熱不能用推鋼和步進方式運送的物料,如圓坯、車輪和輪箍坯、模鍛前的異形坯以及種類多和長短不一的料坯等。缺陷是爐底面積使用率低,爐底單位面積產(chǎn)值一般約為350~400公斤/(米2·時)。
熱處理多用爐分室式加熱爐熱爐 由若干個擺在一條線上的加熱室所組成。加熱室和加熱室之間設(shè)間室,傳送料坯的輥子設(shè)在間室內(nèi),料坯單根(或雙根)地經(jīng)過各加熱室和間室而被加熱。每個加熱室與相鄰的間室構(gòu)成一個“爐節(jié)”,所以又稱節(jié)式爐。這種加熱爐能快速加熱,氧化和脫碳少,適用于加熱圓形料坯和鋼管。與行星軋機相配合,可用來加熱連鑄板坯;也可對某些鋼材進行部分加熱。缺陷是單位爐長的生產(chǎn)能力低,爐子熱效率較低。 室式加熱爐 用于金屬坯或錠鍛壓前的加熱。物料加熱時不移動;爐內(nèi)不分段,要求遍地爐溫均勻,對于大鋼錠加熱選用周期性的溫度準(zhǔn)則(即爐溫按時刻分為預(yù)熱期、加熱期、均熱期等)。室式加熱爐有兩種:固定爐底室式爐和車底式爐。 固定爐底室式爐 爐底面積一般1~10米2.裝出料多靠人工或簡單機械;加熱較大工件的室式爐,也有用專門裝出料機的。燃料為煤、重油或煤氣。有的爐在爐墻上開一縫隙,料坯由縫隙送入爐內(nèi)加熱,叫“縫式爐”,常用于小件加熱或長料坯的端頭或部分加熱。這類爐的爐底單位面積產(chǎn)值一般為300~400公斤/(米2·時),單位熱耗每噸鋼約為(1.0~1.5)×106千卡。 車底式爐 用于重量為十幾噸至幾百噸的大鋼錠在鍛壓前的加熱,爐型為室式或隧道式。加熱物件放置在臺車上,爐外進行裝卸料,由車間吊車或其他牽引裝置把臺車拽入或拖出爐膛,大鋼錠加熱要求爐溫分布均勻,所以車底式爐常選用渙散供熱和渙散排煙(燒嘴和煙道口渙散地安置在爐子側(cè)墻上)