工業(yè)爐期末復(fù)習(xí)

工業(yè)爐期末復(fù)習(xí)緒論and第一章.爐子的一般組成部分一.1.定義：工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的爐子，我們稱之為“工業(yè)爐”。例如我國工業(yè)爐主要指加熱爐，鍛造爐，熱處理爐，窯爐和熔化爐。所謂爐子是一種保證熱過程順利進(jìn)行的裝置，它具有圍壁與周圍空間隔離開來，并從某種能源獲得熱量以保持一定的溫度，以便按某種工藝要求將熱量傳遞給在它中間進(jìn)行加熱處理的工件或物料。2?對爐子的基本要求:爐子是完成某一工藝過程的熱工設(shè)備，在滿足工藝要求的前提下還應(yīng)滿足下列要求：（1）.爐子生產(chǎn)率要高;（2）.能保證熱加工產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到工藝要求;（3）.熱效率高,單位產(chǎn)品能耗低;（4）.使用壽命長,砌筑和維護(hù)方便,筑爐材料消耗少;（5）.機(jī)械化自動化程度高;（6）.基建投資少，占車間面積小而且便于布置;⑺?對環(huán)境造成的污染小。3?爐子的主要組成部分：爐子的主要組成部分包括:爐體及基礎(chǔ)，熱發(fā)生裝置，進(jìn)出料機(jī)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)以及測量和控制儀表等。對于燃料爐來說:還應(yīng)包括:燃料和空氣供給系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)和余熱回收裝置及爐子冷卻系統(tǒng)等部分。爐子附屬設(shè)備:爐門窺孔、煙道閘板、燒嘴、預(yù)熱器等。有的已制成一定的標(biāo)準(zhǔn)件，可以直接選用。4?爐子的一般組成部分：火焰爐一般由爐子熱工工藝系統(tǒng)、裝出料系統(tǒng)、熱工檢測及自動控制系統(tǒng)等三部分（三大系統(tǒng)）（1）爐子的熱工工藝系統(tǒng)是火焰爐最基本的組成部分。包括爐子的工作室（又叫爐膛，工作室是爐子的核心，主要的熱工及工藝過程都在工作室內(nèi)完成）、供熱系統(tǒng)（風(fēng)機(jī)、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）以及冷卻系統(tǒng)等。（2）裝出料系統(tǒng)包括爐前爐后的裝出料機(jī)械和爐內(nèi)的運(yùn)料機(jī)械。（3）熱工檢測及自動控制系統(tǒng)包括熱工參數(shù)的檢測儀表、顯示儀表或記錄儀表、自動控制儀表或計(jì)算機(jī)以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。5?爐子的分類（一）按爐子的工藝特點(diǎn)分類（1）熔煉爐：在其中完成物料的加熱和熔煉，在物料的內(nèi)部進(jìn)行著一定的物理化學(xué)反應(yīng)，并伴有熱量的吸收和放出，并且物料的狀態(tài)也發(fā)生變化。1）物料加熱和熔煉的目的是未來從礦石得到金屬,如煉鐵高爐2）對金屬（如鐵水，廢鋼）進(jìn)行精煉，去除其中的雜質(zhì)如碳硅硫磷等，或進(jìn)行合金化。如轉(zhuǎn)爐和電3）物料加熱和熔煉的主要目的是為了把固態(tài)金屬變?yōu)橐簯B(tài)，如鑄造用的化鐵爐等。（2）加熱爐：在加熱爐內(nèi)完成物料的加熱，提高物料的溫度，改變物料的物理機(jī)械性能，但并不改變物料的物態(tài)。用于金屬壓力加工前的加熱，如軋制和鍛造前的加熱，目的是為了提高其可塑性，減少壓力加工的變形抗力。如推鋼式連續(xù)加熱爐步進(jìn)爐室狀爐臺車式加熱爐等.金屬加熱的目的是為了改變其結(jié)晶組織，獲得所需要的物理機(jī)械性能，如熱處理爐加熱目的是為了排除被加熱物料或工件中的水分即干燥爐物料加熱目的是為了獲得新產(chǎn)品，如石灰石、白云石的焙燒爐按爐子所用能源種類分類(1)燃料爐:是以各種燃料燃燒放熱為爐子熱能來源的爐子電爐:電爐的熱能來源是由電能轉(zhuǎn)換而來，如電弧爐，電阻爐，感應(yīng)爐等。按爐子工作溫度的高低分類(1)高溫爐:工作溫度在1000°C以上，如熔煉爐和加熱爐⑵中溫爐：工作溫度在1000A650。之間，如熱處理爐⑶低溫爐:工作溫度低于650°C,熱交換以對流換熱為主，多用于干燥以及有色金屬，鋁及其合金的加熱，鋼鐵及有色金屬的回火處理等按爐子熱工操作特點(diǎn)分類.連續(xù)操作的爐子:爐溫延爐長方向連續(xù)變化，料坯在爐內(nèi)運(yùn)動，從裝料門進(jìn)入爐內(nèi)從出料門出料。如推鋼式連續(xù)加熱爐，步進(jìn)爐，環(huán)形爐，鏈?zhǔn)綘t等。周期操作的爐子:成批裝料成批出料。如均熱爐，臺車爐，罩式爐，井式爐，反射爐等。按爐子工作制度分類爐子的輻射式工作制度:如均熱爐加熱爐爐子的對流式工作制度:如低溫爐爐子的層式工作制度:如豎爐流態(tài)化爐6?軋鋼廠生產(chǎn)流程：7?爐膛(工作室)爐膛一般由爐墻、爐頂和爐底構(gòu)成，因工藝和用途的不同，爐膛形狀是各式各樣的。(1)爐墻：爐子四周的圍墻稱為爐墻。加熱爐都采用直立的爐墻，分為側(cè)墻和端墻。爐墻具有一定的厚度，以保證爐墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，且爐墻厚度應(yīng)隨爐子尺寸的增大和爐膛溫度的升高而增厚。爐墻設(shè)有絕熱層，以減少散熱損失和蓄熱損失。爐墻外面包以4-10mm厚的鋼板，以提高爐子強(qiáng)度和氣密性。爐墻有用成型耐火材料(耐火磚、隔熱磚、隔熱板等)砌筑的，也有用耐火可塑料、耐火澆注料或投射料、搗打料、噴涂料等不定形耐火材料施工的無縫爐墻。側(cè)墻厚度一般為2~2.5塊磚厚(464-580mm)，主墻起穩(wěn)定作用，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)成符合爐墻。用耐火澆注料或耐火可塑料等制作的爐墻，主墻一般厚250-300mm。端墻厚度應(yīng)視燒嘴孔道尺寸而定，一般為2.5-4塊磚厚。爐墻最經(jīng)濟(jì)厚度，應(yīng)根據(jù)砌體的材料費(fèi)和蓄熱散熱損失引起的燃料費(fèi)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算確定。爐墻上常設(shè)有爐門、窺視孔、燒嘴孔以及熱工參數(shù)檢測孔等孔洞。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。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。（2）爐頂：爐頂是爐墻中的薄弱環(huán)節(jié)，爐頂是否牢固可靠，對爐子工作有重大影響。故在爐子設(shè)計(jì)時(shí)對爐頂?shù)目煽啃员仨氂枰宰銐虻闹匾?。爐頂?shù)男褪酱笾掠泄绊?、吊掛頂、自立爐蓋等，采用哪種型式必須考慮到爐內(nèi)寬度、爐內(nèi)溫度、溫度變化的程度和頻率，以及有關(guān)荷重、振動等機(jī)械外力因素。1）拱頂：拱頂可用楔形磚砌筑或不定形耐火材料搗制而成。拱頂?shù)慕嵌瓤勺兓?，?0°-180°之間，通常采用的有60°、90°、120度和180°拱頂。標(biāo)準(zhǔn)拱頂：60°拱頂?shù)膔等于爐子跨度b,拱頂矢高h(yuǎn)=0.134b，成為標(biāo)準(zhǔn)拱頂。拱頂?shù)馁|(zhì)量M作用于拱頂角磚上，承受在兩側(cè)爐墻上，水平分力F通過拱角梁由鋼結(jié)構(gòu)承受。半圓拱頂：180°拱頂成為半圓拱頂。其特點(diǎn)是不產(chǎn)生水平分力，不需要用鋼結(jié)構(gòu)加固，造價(jià)低，但爐頂下面有較大的上推力，當(dāng)上面沒有壓力時(shí)，這種拱頂反而不牢固，故多用于埋在地下的煙道上。拱頂?shù)暮穸群筒馁|(zhì)與爐子跨度和爐內(nèi)溫度條件有關(guān)。一般隨爐子跨度增大，拱頂厚度也適當(dāng)增厚，加熱爐拱頂厚度通常選用230~300mm。由于爐頂散熱損失約占爐子砌體散熱損失的40%-60%，所以加強(qiáng)爐頂絕熱比加強(qiáng)爐墻絕熱更重要。2）吊頂：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)地或成組地吊在爐子鋼結(jié)構(gòu)上。吊頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式很多，如：槽磚吊掛結(jié)構(gòu)：這種吊磚結(jié)構(gòu)和砌筑都比較簡單，更換也方便。為避免掛磚的工字鋼溫度過高，磚的上表面不允許敷設(shè)絕熱層，因此爐頂散散熱量較大。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。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。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。齒槽式吊掛結(jié)構(gòu)：它的優(yōu)點(diǎn)是磚與磚之間相互咬合，整體性和氣密性好，個(gè)別磚塊即使斷裂也不致掉落;缺點(diǎn)是磚形復(fù)雜，公差要求嚴(yán)格，砌筑難度較大。這種結(jié)構(gòu)的爐頂磚上面也不宜敷設(shè)絕熱層。加熱爐用吊頂磚的材質(zhì)，高溫部分通常采用一級粘土磚或高鋁磚，低溫部分可用普通粘土磚。熔煉爐上多采用硅磚、鎂鋁磚或其他高級耐火材料。在連續(xù)式加熱爐上多采用吊頂（平頂）而不采用拱頂。這是因?yàn)樗皇軤t子跨度限制，便于局部修理，便于安裝燒嘴，爐氣在爐膛寬度上鋪展均勻。近年來，由于不定形耐火材料的發(fā)展與應(yīng)用，使用耐火澆注料和耐火可塑料等直接澆注或搗打的爐頂越來越多。這種爐頂?shù)膬?yōu)點(diǎn)是使用壽命長，便于機(jī)械化施工，能適應(yīng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的形狀等。這種爐頂是靠錨固磚將爐頂?shù)鯍煸阡摻Y(jié)構(gòu)上，在這種吊頂上可以敷設(shè)大面積絕熱層，絕熱密封性能很好，但施工是需要用模板支撐。我國中小型加熱爐上已經(jīng)成功采用了耐火混凝土預(yù)制爐頂。（3）爐底：爐底的工作條件十分惡劣，它不僅要承受被處理物料的機(jī)械負(fù)荷、碰撞與摩擦等作用，有時(shí)還要受到物料的化學(xué)侵蝕及熔體的滲透等。爐底結(jié)構(gòu)型式和所用材料，決定于工藝過程和爐內(nèi)的工作溫度及化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。1）加熱爐的爐底結(jié)構(gòu)型式基本有兩種:固定式爐底:被處理的爐料靠推鋼機(jī)推動在爐底上移動。為了避免物料與爐底耐火材料直接摩擦而損壞爐底與金屬表面，有些情況下在爐底上裝有金屬滑軌或水冷管滑道。移動式爐底（機(jī)械化爐底）:機(jī)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(jìn)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?zhǔn)郊訜釥t等。這種爐底因?yàn)樾枰O(shè)置復(fù)雜的爐底機(jī)械裝置，構(gòu)造比固定式爐底復(fù)雜。2）爐底砌體厚底和材質(zhì)加熱爐爐底砌體厚度和材質(zhì)取決于爐子尺寸和溫度。厚度一般變化在200~700mm;材質(zhì)一般是粘土磚。熔煉爐的爐底必須做成一定熔池形狀，以容納被熔煉的物料。熔池砌筑要特別嚴(yán)密，以防止熔融金屬滲透。因此，要求爐底的磚縫特別小，最上層還要有打結(jié)或燒結(jié)層，所用材料比加熱爐要求更加嚴(yán)格。爐底的厚度取決于爐子的容量,一般采用500-1200mm厚不等。爐子的砌體尺寸，在設(shè)計(jì)時(shí)習(xí)慣的做法是:爐子的水平耐火砌體的砌磚尺寸取116mm的倍數(shù);垂直的砌磚尺寸取68mm的倍數(shù)。8.工業(yè)爐爐用材料（1）工業(yè)爐耐熱爐襯1）工業(yè)爐耐熱爐襯應(yīng)滿足的要求以油或瓦斯氣為燃料、連續(xù)操作的高溫（700°C-1400°C）工業(yè)爐，為降低爐外壁溫度,節(jié)省能源，必須對工業(yè)爐內(nèi)壁進(jìn)行保溫。內(nèi)保溫所用材料應(yīng)滿足5個(gè)基本要求:具有較高的使用溫度（允許長期使用溫度為700°C-1400°C）;具有較輕的容重，以減少工業(yè)爐基礎(chǔ)投資費(fèi)用;具有較小的導(dǎo)熱系數(shù)和高溫線變化率;具有良好的熱穩(wěn)定性;盡可能采用高輻射率材料，以便增加爐襯對被加熱體的熱輻射量。2）工業(yè)爐耐熱爐襯結(jié)構(gòu)的分類工業(yè)爐爐襯根據(jù)使用工況的不同，基本可分為6種結(jié)構(gòu)型式。重質(zhì)掛磚爐襯結(jié)構(gòu)：掛磚襯里結(jié)構(gòu)是由磚架梁、掛磚架立柱、磚拉鉤、磚托架等鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和異型重質(zhì)耐火磚、保溫磚、保溫層、密封層復(fù)合組成。掛磚襯里的優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長;缺點(diǎn)是造價(jià)高、耗鋼量大、異形磚種類繁多，制造和施工麻煩。輕質(zhì)耐火磚爐襯結(jié)構(gòu)：按成型工藝的不同，分為高強(qiáng)度超輕質(zhì)空心微球磚，聚苯乙烯發(fā)泡高強(qiáng)度輕質(zhì)磚和輕質(zhì)高鋁磚3種。耐火磚微孔硅酸鈣板復(fù)合爐襯結(jié)構(gòu)：本結(jié)構(gòu)中，耐火磚為熱面料，微孔硅酸鈣板做背襯材料。微孔硅酸鈣板分為硬硅鈣石型硅酸鈣板和托貝莫來石型硅酸鈣板兩種。硅酸鈣板的成型工藝分為澆注成型和壓制成型兩種:澆注成型：模具較簡單，生產(chǎn)成本較低，但蒸養(yǎng)后的制品必須進(jìn)行整形加工，加工后仍有可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松緊不均、外形殘缺的現(xiàn)象。壓制成型：需有專用的壓力機(jī)和昂貴的模具，但蒸養(yǎng)后外形完整，結(jié)構(gòu)均勻。耐火纖維爐襯結(jié)構(gòu)：耐火纖維是一種新型的爐襯材料，具有耐高溫，隔熱性能好，容量輕，便于施工，抗熱沖擊、抗震和吸聲性良好等特性，對工業(yè)爐節(jié)省燃料，降低造價(jià)，縮短爐襯施工周期或檢修時(shí)間，降低噪聲均有明顯效果。依據(jù)耐火纖維爐襯的發(fā)展可分為耐火纖維氈爐襯、針刺耐火纖維毯爐襯、噴涂耐火纖維爐襯和耐火纖維可塑料爐襯4大類。輕質(zhì)耐熱混凝土爐襯結(jié)構(gòu)：輕質(zhì)耐熱混凝土爐襯（采用搗制、涂抹或噴涂法施工），這種爐襯結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是大大簡化了設(shè)計(jì)、施工，爐襯強(qiáng)度高，抗氣流沖刷性能良好。重質(zhì)耐熱混凝土爐襯結(jié)構(gòu):特點(diǎn)是強(qiáng)度高，高溫線變化率極小。主要用于高溫操作并有固體顆粒磨損的工業(yè)爐及設(shè)備。按所用膠黏劑不同分為水泥重質(zhì)耐熱混凝土和磷酸鹽重質(zhì)耐熱混凝土。根據(jù)工況的不同，可采用重質(zhì)耐熱混凝土單層襯里，也可采用重質(zhì)耐熱混凝土-輕質(zhì)耐熱混凝土雙層復(fù)合襯里結(jié)構(gòu)。（2）工業(yè)爐耐火材料1）對耐火材料的要求耐火材料是指耐火度不低于1580°C的無機(jī)非金屬材料。工業(yè)爐在運(yùn)行的高溫環(huán)境中受到物理、化學(xué)和機(jī)械等多方面的作用，耐火材料可能產(chǎn)生熔化、軟化、崩裂和磨損等損壞現(xiàn)象。對耐火材料主要有以下幾點(diǎn)嚴(yán)格要求:軟化和熔融溫度高，在工作溫度下不會發(fā)生軟化和熔融；能承受高溫操作中所產(chǎn)生的應(yīng)力作用，不喪失結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不軟化變形，不斷裂坍塌在高溫下體積穩(wěn)定，不致因膨脹和收縮使砌體變形或出現(xiàn)裂紋

在溫度變化或受熱不均時(shí)不致破裂和剝落;⑤應(yīng)具有一定的耐化學(xué)侵蝕能力;應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，以承受高溫高速火焰、煙塵和爐渣的沖刷與撞擊應(yīng)具備良好的施工性能，能滿足工程質(zhì)量的要求，并符合有關(guān)勞動保護(hù)、環(huán)境保護(hù)法規(guī)和技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。2）耐火材料的分類耐火材料的分類方法很多，其中以按材質(zhì)（即化學(xué)礦物組成）的不同進(jìn)行分類的方法最為重要,它能表示出各種耐火材料的基本組成和特性，耐火材料按外觀形態(tài)分類為。于！弋說』?**￥1于！弋說』?**￥1打樹?茜開.7~1土忙7EP??4士3?上1J百工1一希占::r電古『171Mr■ih-.'..T占f.mSE<>.Si.C：、?iiLAlO.AJ-Oi?Zwk狀申百.範(fàn)*a~.五栄總電右毗笳」配1■i|r>-幅百哦石":1母1何=*15*￥蛙徊占聲kb1JF.1■f1、>f".片神:FT力"5=誓巧f-tT-■■■I*旨淚斗<抽右-tr希If-:議r六JI-1In冠石rrftm盂：石曲OilJ.MiI)■w1兀：丹彳*~ET也誕1?鶯音0C'J-1Cir>tfi^Ch.H1■:門格仕k1=昇小*a占石.百WGS-加**c:f”lEUxI.槪YI■価卜活qj,匚用Aim:LSrfrTTi-1>HiLX卄土l-，I；*|!L十；甫丁方*且苕一斥幵：肝備耐我制品一QtliSIN：禱nt】爛W蘆■；|：:示焙薩p稱匸乂丄JK希去丁農(nóng)卞上占千土日“厲杞界i主旳西.-井劇扳電才*4于—苗耳為卡骷前樸kb卉+艸G*耐弋汨持+:（21iw-je可塑腳::商況幣徐糾；『41耐火涂株軸；s1ffit-jj曲tr的（1\③;主ffisfl舞打!（2”繪打:（3＞馬徐；1J尸并右■桿':救的殲清花開，:TH--2IU斗牢耐右汗F年口爭韋右旱1*法畫**法i杠:帖2.土3）硅磚硅磚屬于酸性耐火材料，對酸性爐渣侵蝕抵抗力較強(qiáng)。硅磚的優(yōu)點(diǎn)是荷重變形溫度較高，接近鱗石英、方石英的熔點(diǎn)，約在1640°C—1680°C之間。硅磚最大的缺點(diǎn)是熱震穩(wěn)定性低、耐火度不高，一般在1690°C的1730°C之間，這使其應(yīng)用范圍受到了一定的局限。4）耐火黏土磚耐火黏土磚屬弱酸性，具有較強(qiáng)的抗酸性渣侵蝕的能力，對堿性物質(zhì)的抵抗性較弱。耐火黏土磚的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的抗熱震性，缺點(diǎn)是耐火度低。5）高鋁磚一般將含AI2O3大于48%的硅酸鋁質(zhì)耐火制品統(tǒng)稱為高鋁磚耐火制品，通常分為三等:I等的AI2O3含量大于75%;II等的AI2O3含量為60%~75%;1等的AI2O3含量為48%-60%。高鋁磚抗酸、堿性熔渣的侵蝕能力強(qiáng)，屬中性耐火材料。高溫機(jī)械性強(qiáng)度隨著AI2O3的增加而提高,但抗熱震性較低，常用于燃油、燃?xì)鉅t的爐底及其他高溫區(qū)。6）輕質(zhì)耐火磚輕質(zhì)耐火磚是指氣孔率高，密度?。ㄒ话阈∮?300Kg/）、熱導(dǎo)率低的耐火制品，具有多孔結(jié)構(gòu)較好的隔熱性，因此也稱為隔熱耐火制品。輕質(zhì)耐火磚的缺點(diǎn)是抗渣性能差、機(jī)械強(qiáng)度低、耐磨性能差和抗熱震性不好，因此不能用于直接接觸熔渣的部位、機(jī)械振動打的部位、承重結(jié)構(gòu)及煙塵磨損大的部位。但作為工業(yè)爐的隔熱層，可減輕爐體的質(zhì)量，降低環(huán)境溫度。7）耐火混凝土耐火混凝土的種類很多。根據(jù)所用的膠結(jié)材料不同，可以分為硅酸鹽水泥耐火混凝土水玻璃耐火混凝土、磷酸耐火魂靈土等。根據(jù)其硬化條件，可分為水硬性、氣硬性和熱硬性耐火混凝土3種。耐火混凝土可以現(xiàn)場配置澆注，也可以預(yù)制成型，與耐火磚相比大大簡化了制作工藝，降低了制作成本，并使耐火砌體具有良好的整體性。耐火混凝土的特點(diǎn)：(A)耐火度接近或稍低于同質(zhì)耐火磚;(B)荷重軟化溫度比同質(zhì)耐火磚低得多;(C)抗熱震性比同質(zhì)耐火磚好;(D)重?zé)€收縮一般比耐火磚大;(E)線膨脹系數(shù)較小，常溫強(qiáng)度高。耐火混凝土的種類:(A)按結(jié)合劑的不同可分為:水泥結(jié)合劑(硅酸鹽水泥、磯土水泥、低鈣鋁酸鹽水泥等)耐火混凝土和無機(jī)結(jié)合劑(水玻璃、磷酸鹽)耐火混凝土。(B)按使用溫度不同可分為:低溫耐火混凝土＜1000°C,中溫耐火混凝土1000°C一1200°C,高溫耐火混凝土＞1200°C,此外還有容重較低的輕質(zhì)耐火混凝土。耐火可塑料耐火可塑料是采用一定粒度的耐火骨料、耐火粉料和可塑性黏土以及結(jié)合劑、增塑劑、水等經(jīng)充分混煉后制成的,是在較長的時(shí)間內(nèi)保持較高可塑性的一種耐火材料。施工時(shí),采用搗打、振動等方式構(gòu)筑內(nèi)襯。耐火纖維可塑料耐火纖維可塑料由纖維狀材料、結(jié)合劑、填充料和外加劑等組成,是一種成軟坯狀的氣硬性材料。具有施工工藝簡單、強(qiáng)度較高、配合比穩(wěn)定和無污染的特點(diǎn),且可以進(jìn)行施工前預(yù)制、工作效率高、施工工期短等有點(diǎn)，其長期使用溫度可達(dá)1400。C,耐振動，絕熱性好，高溫下線變形率小。9?煙道、煙閘、煙囪(1)煙道煙道是連接爐膛和煙囪的煙氣通道。設(shè)計(jì)煙道時(shí),必須充分考慮其斷面尺寸和密封絕熱問題，因?yàn)榍罢叩拇笮∮绊憻煔饬鲃幼枇p失和造價(jià)，后者的好壞影響排煙系統(tǒng)的吸力和余熱回收率。一般煙道常埋在地下，這樣對車間布置方便，但如地下水位較高時(shí)也可以把煙道放在地上，埋設(shè)深度一般都布置離地面至少300mm以下。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。必要時(shí)須在煙道附近設(shè)置深水井，并用水泵抽水。煙道布置要盡量縮短長度和減少煙氣流動阻力損失，要與廠房柱基、設(shè)備基礎(chǔ)和電纜等保持一定的距離，以免它們受到煙道溫度的影響。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。(2)煙閘爐子煙道內(nèi)設(shè)置煙道閘門，主要用于調(diào)節(jié)爐內(nèi)壓力。它對控制爐子熱工制度，提高燃料利用率及產(chǎn)品質(zhì)量方面有重要作用。常用的閘板結(jié)構(gòu)有旋轉(zhuǎn)式和升降式兩種。旋轉(zhuǎn)式閘板的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)靈活、自動控制方便、占地少、易于標(biāo)準(zhǔn)化，因此使用最為普遍。升降式閘板與旋轉(zhuǎn)式相比，要嚴(yán)密得多，且由于結(jié)構(gòu)簡單，可以手動也可以自動，它也是用得最普遍的閘板之一。常用的煙道閘門有:鑄鐵煙道閘門和水冷閘門，也有轉(zhuǎn)動閘門。當(dāng)煙氣溫度低于400~600°C時(shí)，閘板可以用灰口鑄鐵件或鋼鑄件制作當(dāng)溫度高于600n700°C時(shí)，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。(3)煙囪煙囪是最常用的一種排煙裝置。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（有的襯磚有的不襯磚）。一般，小煙囪常用磚煙囪，45m高以上的煙囪一般采用鋼筋混凝土煙囪。煙囪必須設(shè)有獨(dú)立的基礎(chǔ)，不能與煙道基礎(chǔ)相連，以免煙囪下沉?xí)r煙道基礎(chǔ)斷裂。煙囪底部應(yīng)設(shè)有人孔，以備烘烤煙囪、扒灰和修理內(nèi)襯之用。金屬煙囪一般用5-10m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。當(dāng)溫度較高時(shí)，內(nèi)部須襯以耐火材料。10?爐子基礎(chǔ)（1）爐子基礎(chǔ)的作用：爐子基礎(chǔ)一方面要承受整個(gè)爐子的質(zhì)量不致下沉或倒塌;另一方面還要防止?fàn)t底受潮或遭受地下水的侵襲，保證爐子正常工作。（2）在設(shè)計(jì)和修筑爐子時(shí)應(yīng)注意:1）混凝土任何部分的溫度都不允許超過300°C;2）爐子基礎(chǔ)必須是整塊的，不允許有斷裂現(xiàn)象;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)遭到破壞;4）爐子基礎(chǔ)應(yīng)盡可能地建于地下水平面以上，以免由于地下水的侵入而損壞基礎(chǔ)的強(qiáng)度。11.爐子的鋼結(jié)構(gòu)（1）鋼結(jié)構(gòu)的組成:爐子的鋼結(jié)構(gòu)一般是由鋼柱、橫梁、拉桿、拱角梁等組成的鋼架。（2）鋼結(jié)構(gòu)的作用: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。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，并承受這些部件的重量。3）可抵抗砌體的高溫膨脹，使?fàn)t子受熱后不發(fā)生變形。（3）鋼結(jié)構(gòu)材料:鋼結(jié)構(gòu)所用材料通常有槽鋼、工字鋼、角鋼、圓鋼、鋼軌和鋼板等。思考題1-1一般加熱爐的爐襯由哪幾部分組成，各用什么材質(zhì)，起什么作用？爐襯：爐墻、爐底、爐頂爐墻：爐墻通常用標(biāo)準(zhǔn)直型磚平砌而成，爐門的拱頂和爐頂拱腳處用異型磚砌筑。爐底：爐膛底部砌磚部分；承受被加熱物料的重量，高溫區(qū)還要承受爐渣、氧化鐵皮的化學(xué)侵蝕。爐頂：拱頂用楔形磚砌成，1-2爐底水管支撐結(jié)構(gòu)的型式有哪幾種，其絕熱包扎的方法有哪些？支撐結(jié)構(gòu)：回路，雙橫水管、回線形橫支撐管絕熱方法：可塑材料包扎水管；水管外加絕熱層；雙層絕熱包扎；1-3加熱爐的滑道對坯料加熱的質(zhì)量及節(jié)能有何影響？避免鋼管壁磨損1-4說明汽化冷卻的工作原理，汽化冷卻自然循環(huán)的動力是怎樣產(chǎn)生的？工作原理：水在冷卻管內(nèi)加熱到沸點(diǎn)，呈汽水混合物狀態(tài)進(jìn)人汽包，在汽包中使蒸汽和水分離。分離出來的水又重新回到冷卻系統(tǒng)中循環(huán)使用，而蒸汽從汽包中引出可供使用。強(qiáng)制循環(huán)動力：額外電源自然循環(huán)動力：汽水混合物的密度p混比水的密度p水小，故下降管內(nèi)水的重力大于上升管內(nèi)汽水混合物的重力，兩者的重力差Hg（p水-p混）1-5簡述換熱器的工作原理。換熱器和蓄熱室有何區(qū)別，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？工作原理：區(qū)別：蓄熱室預(yù)熱溫度高，它可將空氣預(yù)熱到600~1200°C，甚至更高的溫度,而金屬換熱器般只能預(yù)熱至600°C以下。在蓄熱室內(nèi)圖1-20方孔式黏土換熱器也可以預(yù)熱煤氣，而且使用壽命較長,大修也比較方便。蓄熱室中的格子磚是進(jìn)行熱工作的中間介質(zhì)，在加熱階段,高溫廢氣由上而下經(jīng)過蓄熱室將格子磚加熱。經(jīng)過一定時(shí)間以后,將廢氣通路切斷，改為由蓄熱室下部通入冷空氣，冷空氣經(jīng)過被加熱好的格子磚后得到熱量,最后熱空氣從蓄熱室引出供入燃燒設(shè)備使用。冷空氣通了一段時(shí)間以后再將其切斷改為廢氣加熱，這種操作過程不斷循環(huán)下去，從開始通人廢氣加熱格子磚到下一次再通人廢氣加熱這一段時(shí)間叫做一個(gè)周期。蓄熱室與換熱器相比較也有它的特殊性,亦即任一位置氣體介質(zhì)（廢氣，空氣或煤氣）及格子磚的加熱及冷卻溫度是隨時(shí)間而變化的，因此屬于不穩(wěn)定態(tài)傳熱的范疇，而換熱器中任一部位介質(zhì)及管壁的溫度則都是不隨時(shí)間而變化的。1-6一般煙囪在使用前要注意哪些事項(xiàng)?要進(jìn)行烘烤。1-7布置及選用燃料輸送、供風(fēng)系統(tǒng)及排煙系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意哪些問題?稱重，減少散熱損失，絕熱保溫。1-8氣體燃料燃燒所用的燒嘴有何特點(diǎn)，選擇燒嘴時(shí)應(yīng)注意哪些問題?套管式燒嘴特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，氣體流動的阻力小，因此所要求的煤氣與空氣壓力比其他燒嘴都低，一般只要784~1470Pa。.低壓渦流燒嘴特點(diǎn)：煤氣與空氣在燒嘴內(nèi)部就開始混合，并在空氣和燃?xì)馔ǖ纼?nèi)均可安裝有渦流葉片，所以混合條件較好，火焰較短扁縫渦流式燒嘴：空氣與煤氣在混合管內(nèi)就開始混合，混合條件較好，火焰較短。它是有焰燃燒燒嘴中混合條件最好、火焰最短的一種。適用于發(fā)生爐煤氣和混合煤氣，擴(kuò)大縫隙后，也可用于高爐煤氣，注意:任何形式的燒嘴都不是萬能的，在選用時(shí)必須根據(jù)爐子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、加熱工藝的要求燃燒條件等綜合考慮。1-9繪制一幅加熱爐構(gòu)造示意草圖，要求包括爐子的各個(gè)組成部分，并加以說明.第二章?爐子熱平衡及燃料消耗第三章?爐子生產(chǎn)率及影響因素編制熱平衡的意義現(xiàn)場生產(chǎn)中:分析研究和評價(jià)爐子的熱工工作，找出燃料浪費(fèi)的緣由，尋求技術(shù)對策，以改進(jìn)爐子的熱工指標(biāo)。設(shè)計(jì)爐子時(shí):由平衡關(guān)系求出爐子的燃料消耗量，同時(shí)為設(shè)計(jì)爐子的供熱、排煙系統(tǒng)和余熱回收裝置等提供依據(jù)。熱平衡中的基本概念（1）爐子燃料消耗量一重要操作參數(shù)燃料消耗量（B）:指單位時(shí)間內(nèi)爐子的燃料消耗量。單位:連續(xù)工作Kg/h或標(biāo)m3/h,周期工作Kg/周期或m3/周期（2）爐子熱負(fù)荷Q=BQD（下標(biāo)）：燃料消耗量X燃料低發(fā)熱量（KJ/h）（3）爐子單位燃料消耗量是爐子的一個(gè)重要生產(chǎn)指標(biāo)，其表示方法有如下3種:1）單位燃耗:指生產(chǎn)單位重量產(chǎn)品所消耗的燃料實(shí)物量。

單位:Kg/t（Kg咸標(biāo)m3/t（Kg）2）單位標(biāo)準(zhǔn)燃耗:指生產(chǎn)單位重量產(chǎn)品所消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤（低發(fā)熱量為7000kcalkg或29302KJkg）重量單位:Kg（標(biāo)煤）/t（用于不同燃料的同類爐子對比）3）單位熱耗:指生產(chǎn)單位重量產(chǎn)品所消耗的熱量。單位:KJ/t爐膛的熱平衡式Q料+Q放+Q燒+Q空=Q產(chǎn)+Q吸+Q廢膛+Q化+Q失膛即:Q燒+Q空=（Q產(chǎn)+Q吸-Q料-Q放）+Q廢膛+Q化+Q失膛定義:有效熱指由于燃料的燃燒而使物料獲得的熱量，即:Q效=Q產(chǎn)+Q吸-（Q料+Q放）所以爐膛熱平衡式可簡化為:Q燒+Q空=Q效+Q廢膛+Q失膛空氣換熱器的熱平衡式:Q廢膛=Q空+Q廢+Q失預(yù)所以整個(gè)爐子的熱平衡式為:Q燒=Q效+Q廢+（Q失膛十Q失預(yù)）或Q燒=Q效+Q廢+Q失（其中Q失=Q失膛+Q失預(yù)為全爐熱損失）4?熱量有效利用系數(shù)和熱量利用系數(shù)（1）有效熱是為了使物料加熱或熔化所必須傳入物料中的熱量。其定義式如下:0效=Q產(chǎn)+Q吸-（Q料+Q放）=Q產(chǎn)-Q料=PcAt=P^I（有時(shí)稱熱生產(chǎn)率）熱平衡和爐膛熱平衡Q廢-Q失=Q燒+Q空-Q廢膛-Q反算法：①分析提高爐子熱效率的途徑②求得爐子的瞬熱效率（2）熱量有效利用系數(shù)：有效利用熱量與供給的熱量之比，叫做熱量有效利用系數(shù)或稱熱效率.表征爐子熱工作的完善程度.爐瞠熱量有救和用采數(shù)護(hù)于熱￡有效和用杲敏爐瞠熱量有救和用采數(shù)護(hù)于熱￡有效和用杲敏（3）熱量利用系數(shù)：遺留在爐內(nèi)的熱量與供給的熱量之比，叫做熱量利用系數(shù)。以下也稱爐子燃料利用系數(shù).爐子熱量利用系數(shù)-^■X1DD%膛量用數(shù)熱爐熱利M爐子熱量利用系數(shù)-^■X1DD%膛量用數(shù)熱爐熱利M顯5?燃料變化后燃料消耗量的變化起因:使用何種燃料取決于⑴工藝和熱工要求（2）能源資源和國家燃料平衡結(jié)論:（1）燃料改變前后單位熱耗之比=燃料利用系數(shù)之比的倒數(shù).y=久b'兀(2)燃料消耗量的變化與發(fā)熱量和燃料利用系數(shù)有關(guān)6.爐子生產(chǎn)率以及單位生產(chǎn)率爐子生產(chǎn)率：定義:單位時(shí)間內(nèi)爐子的產(chǎn)量(t/h、kg/h)或日產(chǎn)量(t/d)，用符號P來表示。爐子單位生產(chǎn)率：定義:每m2爐底布料面積上每小時(shí)的產(chǎn)量，kg/(m2*h)，或每m2爐底面積上每日的產(chǎn)量，t/(m2*d)，用符號H表示。爐子單位生產(chǎn)率與生產(chǎn)率之間的關(guān)系:H=P/FH一爐子單位生產(chǎn)率，kg/(m.h)或t/(m.d)P--爐子生產(chǎn)率，kg/h或t/d，F(xiàn)一爐底面積，m27?采用單位生產(chǎn)率這一生產(chǎn)指標(biāo)有什么意義？第一，它可代表爐子工作的好壞，便于對不同大小的同類爐子進(jìn)行比較第二，它是設(shè)計(jì)爐子的重要參考數(shù)據(jù)，正確選擇單位生產(chǎn)率(如爐底強(qiáng)度)就可以確定爐子的基本尺寸一爐底面積;第三，提高單位生產(chǎn)率，往往是提高爐子生產(chǎn)率的主要著眼點(diǎn)，因?yàn)橥且笤诓粩U(kuò)大爐體的情況下來提高爐子的產(chǎn)量。8.熱工因素對爐子生產(chǎn)率的影響熱工過程包括爐內(nèi)燃燒、氣體流動和傳熱三個(gè)過程。其中傳熱過程是基本的，而爐內(nèi)燃燒和氣體流動是通過傳熱過程來影響爐子的生產(chǎn)率的。在工藝過程一定的情況下，爐料在爐內(nèi)所須獲得的熱量是一定的。因此，爐子生產(chǎn)率就決定于單位時(shí)間傳給爐料的熱量。所以，改善爐內(nèi)熱交換，增加對爐料的傳熱，就能提高爐子生產(chǎn)率。在火J：吿吠戶爐般有二.單位H寸}司f爭給*滬粕卜I旳丈軋星口Vj1亍垃中：U戶七￡、■滬建無十止戶粉I-白勺?字辛苗身寸算敎rtLlvCrri■bi■KW:J<rT?“KJT1*TP陽凸"豐U■爐護(hù)|喪再1白勺曲J官-KtA*戶將熬Lrwi,rrf；譏爐F對爐賽I白勺對済已殆工央糸教"kJ/<rrf-11-°C>jafcW/(士PJic]=a(Ti—丁2>爐r對爐白勺對流:了專丈肌丈權(quán)流*kJ/<r-r?'}1>由上式可見，影響爐子生產(chǎn)率的熱工因素主要有下列四點(diǎn):(1)爐氣和爐料間的輻射溫壓(2)爐氣、爐壁對爐料的導(dǎo)來輻射系數(shù)0(3)爐料受熱面積/A2⑷爐氣對爐料的對流傳熱熱流q。9?平均輻射溫壓(計(jì)算公式偏多)對于連續(xù)式爐，爐氣溫度T1和爐料溫度T2都隨爐子的長度而變化?？傊谡麄€(gè)爐子長度方向上，爐氣和爐料溫度，以及輻射溫壓都是不同的。這種情況下，平均輻射溫壓就是爐子長度方向，上輻射溫壓的平均值?？捎脭?shù)學(xué)公式表示:式中[一爐于長度，對于周期式爐，其工作特點(diǎn)是爐氣溫度T1和爐料溫度T2都隨時(shí)間而變化。一般，在向爐內(nèi)裝入冷料的過程中，爐氣溫度有所降低，然后隨著爐料的升溫，爐氣溫度也逐步提高。在這種情況下，平均輻射溫壓是加熱過程各瞬間輻射溫壓的平均值，即:在一般火焰爐中即使對某一瞬間而言，爐內(nèi)各點(diǎn)的溫度也可能是很不一致的。因此就應(yīng)該對空間求平均輻射溫壓，然后在對時(shí)間求平均輻射溫壓，■B*——[-存Md丁Ar4=AT即：要想具體地確定平均輻射溫壓，必須知道(T14-T24)與位置(L)或時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系。然而,這種關(guān)系是非常復(fù)雜的，從理論上很難進(jìn)行一般分析。所以，在實(shí)際計(jì)算平均輻射溫壓時(shí)通常采用的是一些經(jīng)驗(yàn)公式。其中比較常見的有：(1)幾何平均值。它是H.C.郝太爾(Hottel)用面積積分法近似求得的。對于逆流熱交瘟?二衣叮_丁廠)嚇廠_?！癩對于順流熱空旺7=-?U-7■円(2)平方平均值。它是B.H.齊莫菲也夫針對室狀爐內(nèi)受熱物體表面溫度均勻的情況下提出的。在工藝一定的條件下，決定平均輻射溫壓，并構(gòu)成影響爐子生產(chǎn)率的部分熱工因素主要有：(1)燃料入爐的燃燒溫度;(2)出爐膛廢氣溫度;(3)爐內(nèi)析熱場(爐內(nèi)溫度曲線形狀)。下面就分析這三個(gè)因素對平均輻射溫壓和爐子生產(chǎn)率的影響。(1)燃料入爐時(shí)的燃燒溫度(T1')由以上經(jīng)驗(yàn)公式可得，愈高,爐內(nèi)平均輻射溫壓愈大，爐子生產(chǎn)率愈高。如果燃料在人爐開始瞬間就完全燃燒，而爐內(nèi)無燃燒放熱現(xiàn)象(如無焰燃嬈)，則可以認(rèn)為決定于燃料的理論燃爐溫度根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，爐溫與理論燃燒溫度之間的大致關(guān)系，可粗略地用一個(gè)系數(shù)來：表示：爐溫系數(shù)它主要決定于爐子熱損失的大小和爐子產(chǎn)量的高低。顯然，用這樣一個(gè)簡單的系數(shù)，不可能完全反映出爐溫與理論燃燒溫度之間的復(fù)雜關(guān)系。而且隨爐型結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量等的變化這一系數(shù)也將改變但它仍可作為設(shè)計(jì)爐子選擇燃料、燃燒條件和空、煤氣預(yù)熱溫度的一個(gè)參數(shù)。（2）爐膛廢氣溫度T1"由經(jīng)驗(yàn)公式可見，在其他條件-一定的情況下，出爐廢氣溫度愈高，平均輻射溫壓愈大，爐內(nèi)熱交換愈強(qiáng)烈，爐子生產(chǎn)率也愈高。在空氣及燃料不預(yù)熱時(shí)，爐膛熱平衡可寫成下列形式:I*則f_L、.fl失弾由上式可見，在燃料特性、燃燒條件和有效熱一定的情況下，廢氣出爐溫度主要決定于:1）向爐內(nèi)供人的燃料量B。在燃料一定時(shí)，它代表爐子的熱負(fù)荷。熱負(fù)荷愈大，廢氣出爐溫度愈高。2）爐膛熱損失。這項(xiàng)熱損失愈大，廢氣出爐溫度愈低。由此可見，加大爐子熱負(fù)荷和減少爐膛熱損失，是提高廢氣出爐溫度及爐子生產(chǎn)率的主要途徑?？傊?，供熱、供風(fēng)、排煙三者的綜合，通常是影響爐子生產(chǎn)率的關(guān)鍵。必須指出，隨著爐子熱負(fù)荷的加大,廢氣溫度的提高或者廢氣量的增加，廢氣熱損失也隨之增大，將導(dǎo)致爐膛熱效率的降低。因此，在爐子設(shè)計(jì)時(shí)，必須加強(qiáng)廢氣余熱的回收和利用，只有這樣才能獲得滿意的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。（3）爐內(nèi)析熱場析熱現(xiàn)象:燃料和空氣入爐后，在爐膛內(nèi)邊混合、邊燃燒、邊放熱，最終達(dá)到完全燃燒，通常把這種燃燒放熱現(xiàn)象叫做析熱現(xiàn)象。析熱場:析熱在爐內(nèi)的分布稱為析熱場。顯然，爐內(nèi)的這種析熱現(xiàn)象必然影響到爐氣溫度的分布，進(jìn)而影響到平均輻射溫壓。為了提高平均輻射溫壓，爐子應(yīng)該采用端頭集中供熱，并實(shí)現(xiàn)快速燃燒。但在實(shí)際生產(chǎn)條件下，往往要受到一些條件的限制，例如在推鋼式連續(xù)加熱爐上，就受到下列加熱工藝等方面的嚴(yán)格限制:1）如果爐子出料端爐溫過高，則必將造成鋼坯出爐時(shí)具有較大的斷面溫差，產(chǎn)生“硬心”或“陰陽面'達(dá)不到所要求的透燒程度，影響加熱質(zhì)量。2）如果高溫端爐溫過高，就難于控制加熱鋼坯的表面，特別是當(dāng)軋機(jī)停軋、待軋時(shí)，容易使鋼溫過高，造成“燒化”現(xiàn)象和粘鋼事故，嚴(yán)重時(shí)甚至使鋼坯被燒毀而造成廢品。10?導(dǎo)來輻射系數(shù)（1）均勻分配的輻射傳熱在假定爐氣均勻地充滿爐膛，爐圍內(nèi)壁的差額熱流等于零的條件下，導(dǎo)來輻射系數(shù)的公式為：匚=1十夕=之口?斗「1十屮“一三:■-I_冃十爐a—￡；）［勺+冃CL—乂￡〉］式中c=丄口?夕爐爐壁對爐料的導(dǎo)來福射戸=叫,嘰爐代和爐料白勺黒馬；爐壁對爐料的角恿系.數(shù)、2、心為爐料和爐壁的面積迥：*結(jié)論:1）對一定性質(zhì)的爐料而害，可以近似地認(rèn)為是個(gè)常數(shù)。2）當(dāng)角度系數(shù)一定時(shí)，爐氣黑度愈大,導(dǎo)來輻射系數(shù)C愈大。當(dāng)爐氣黑度比較小的時(shí)候，增加爐氣黑度可使C值得到比較顯著地提高;當(dāng)爐氣黑度比較大時(shí)，爐氣黑度再繼續(xù)增加C值的增加并不顯著。3）爐壁對爐料的角數(shù)減小，c值增大。也就是說適當(dāng)?shù)卦龃鬆t壁面積以降低角系數(shù)值，也可以提高C值。（2）不均勻分配的輻射傳熱火焰爐內(nèi)不均勻分配的輻射傳熱有以下兩種典型情況:1）高溫爐氣位于爐料表面附近，這時(shí)爐氣向爐料的輻射熱量就大于向爐壁的輻射熱量。通氣向爐料的輻射熱量就大于向爐壁的輻射熱量。通常把這種情況叫做直接“定向”輻射傳熱;2）高溫爐氣位于爐壁附近，這時(shí)爐氣向爐壁的輻射熱量大于向爐料的輻射熱量。這種情況叫做間接“定向”輻射傳熱。在其他條件一定時(shí)，傳給爐料的熱量與爐料受熱面積成正比。所以，增加爐料受熱面積，是提高爐子生產(chǎn)率的一個(gè)重要途徑。為了增大爐料的受熱面積，往往牽涉到爐子結(jié)構(gòu)的變動。在增大爐料受熱面積的同時(shí)，最好不增加爐底面積。連續(xù)加熱爐采用雙面加熱，就是在不增加爐底面積的條件下，加大金屬受熱面積的，它的爐底強(qiáng)度可比單面加熱提高50%?70%。11.對流傳熱量（個(gè)人覺得不重要）對流傳熱主要決定于氣流速度。流速愈大，對流傳熱量愈大。目前，在大多數(shù)火焰爐中，由于爐氣或火焰速度較小，而爐溫有很高，所以，對流傳熱量與輻射傳熱量相比是比較小的，通常只占總傳熱量的5%i10%。只有在650°C以下的低溫爐中，對流傳熱才占有較大的比重。但是，在采用高速燒嘴和沖擊加熱等方法時(shí)，爐內(nèi)氣流速度可達(dá)到100A300m/s，甚至更高。在這種情況下，對流傳熱在總傳熱量中所占比例將顯著增加，可達(dá)到65%~75%，即在爐膛熱交換中以對流傳熱為主。思考題5-1什么是爐子生產(chǎn)率，什么叫加熱爐燃耗，熱耗及熱效率？爐子生產(chǎn)率：爐子單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量，t/h加熱爐燃耗：生產(chǎn)單位質(zhì)量（t）的坯料或工件所消耗的燃料量。熱耗：生產(chǎn)單位質(zhì)量（t）的坯料或工件所消耗的燃料量的熱值。熱效率：加熱金屬的有效熱/燃料燃燒的化學(xué)熱5-2什么是加熱爐合理的熱負(fù)荷？爐子在單位熱耗最低處，即熱效率最大值處所對應(yīng)的熱負(fù)荷上工作時(shí)，爐子最節(jié)省燃料，這個(gè)熱負(fù)荷稱合理熱負(fù)荷。5-3什么是爐子熱平衡，編制熱平衡的目的是什么？爐子熱平衡：熱量收入=熱量支出；整個(gè)企業(yè)各種能量之間的綜合收支平衡。目的：通過現(xiàn)場測試，編制熱平衡，分析爐子的熱工作，判斷熱量利用合理與否，提出提高爐子熱效率的途槍。在設(shè)計(jì)爐子時(shí)，通過熱平衡計(jì)算確定爐子的燃料消耗量，有時(shí)也可以通過熱平衡計(jì)算確定爐子的工件加熱溫度。5-4熱平衡收入項(xiàng)與支出項(xiàng)包括哪些方面？熱收入：燃料燃燒的化學(xué)熱燃料帶入的物理熱空氣帶入的物理熱鋼坯氧化的化學(xué)熱霧化劑帶人的物理熱熱支出：鋼坯加熱所需的熱量出爐廢氣帶走的熱損失燃料化學(xué)不完全燃燒損失燃料機(jī)械不完全燃燒損失爐體的散熱損失冷卻水熱損失經(jīng)開啟爐門或窺視孔等的輻射熱損失經(jīng)開啟爐門或孔、縫等的逸氣熱損失其他熱損失5-5如何確定爐子等級?根據(jù)加熱爐可比單耗，確定爐子的等級5-6提高加熱爐熱效率，減少熱損失的途徑有哪些?合理的燃燒器結(jié)構(gòu)和合理的燃燒制度。減少煙氣帶走的物理熱并將此熱量充分的利用。減少爐堂內(nèi)各項(xiàng)熱損失盡可能強(qiáng)化向金屬的傳熱過程提高入爐坯料溫度可以使燃耗指標(biāo)降低，這對于有條件搞熱裝的爐子來說是行之有效的方法。減少燃料漏損，提高產(chǎn)品合格率。加強(qiáng)管理，改進(jìn)操作必須引起足夠的重視。第四章?爐子熱工特性及燃料爐子熱工特性:指爐子主要生產(chǎn)指標(biāo)（生產(chǎn)率、單位熱耗）隨爐子結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)變化規(guī)律，其主要內(nèi)容就是爐子熱負(fù)荷與爐子生產(chǎn)率之間的關(guān)系。2?第一類工作制度的爐子工作特性1）定義:沿爐長方向上供熱量分配是不變的，即供熱點(diǎn)的位置、個(gè)數(shù)和供熱量的比例等不隨產(chǎn)量（或熱負(fù)荷）的增減而變化。2）特點(diǎn):全端燒嘴、燒嘴不可調(diào)，要開全開、要關(guān)全關(guān)。3）爐子工作狀態(tài)與節(jié)能途徑（按爐子工作熱負(fù)荷程度（生產(chǎn)率大小不同爐子工作狀態(tài)可劃分為三個(gè)區(qū)間:★第一個(gè)區(qū)間為經(jīng)濟(jì)區(qū)。爐子在此區(qū)間工作時(shí)，是在設(shè)計(jì)能力下運(yùn)行單位熱耗最低，生產(chǎn)率的波動對單位熱耗的影響很小?！锏诙€(gè)區(qū)間為經(jīng)濟(jì)區(qū)左側(cè)。低負(fù)荷下運(yùn)行，單耗較高、設(shè)計(jì)能力大、要求產(chǎn)量低?！锏谌齻€(gè)區(qū)間為經(jīng)濟(jì)區(qū)右側(cè)。超負(fù)荷下運(yùn)行，單耗較高、設(shè)計(jì)能力小、要求產(chǎn)量高）由以上分析可以得出降低爐子作業(yè)過程中單位熱耗的途徑:使?fàn)t子的實(shí)示工作點(diǎn)向經(jīng)濟(jì)點(diǎn)靠攏;靠改進(jìn)爐子結(jié)構(gòu)和操作使b-p曲線向下移；均衡生產(chǎn)，爐子能力和軋機(jī)能力盡量匹配;加強(qiáng)操作管理。3?第二類工作制度的爐子熱工特性1）定義:是指在爐長方向上供熱量分配是可變的，即操作者可以按照爐子產(chǎn)量的大小來調(diào)整沿爐長方向上的供熱量分配。2）特點(diǎn):a）當(dāng)生產(chǎn)率P升高應(yīng)依次從出料端往進(jìn)料端逐漸開啟燒嘴；b）當(dāng)生產(chǎn)率P下降應(yīng)依次從進(jìn)料端往出料端逐漸關(guān)燒嘴。4.火焰爐節(jié)約燃料的途徑爐子是否節(jié)能的兩個(gè)主要指標(biāo):單位熱耗、熱效率。提高n：、降低41。注：n：決定于結(jié)構(gòu)和熱工操作，Al而取決于爐內(nèi)進(jìn)行的工藝參數(shù)。1）爐子結(jié)構(gòu)和操作節(jié)能（提高n：）a）減少爐膛廢氣帶走的熱量其途徑包括:①正確控制空氣消耗系數(shù)n取值：氣體燃料：1.05左右。1.10上限油：1.10-1.151.20上限煤：1.35-1.651.70上限n選取的方法：上限>1.0在保證燃料完全燃燒的情況下空氣系數(shù)越小越好越節(jié)能;n<1主要是在不完全燃燒下為了控制爐內(nèi)氣氛。正確控制爐膛壓力:火焰爐內(nèi)的壓力場是由爐內(nèi)的幾何壓頭、氣體流動和煙囪抽力三者共同作用的結(jié)果。?在爐高方向上的壓力分布:上高下低；?在爐長方向壓力分布取決于爐內(nèi)射流作用和爐氣流動阻力作用，總的趨勢是：前低后高。?零壓面保持在爐門坎水平面上。改善爐內(nèi)傳熱條件?延長爐長（增設(shè)或延長預(yù)熱段）?由“高產(chǎn)型”向“節(jié)能型”轉(zhuǎn)變b）充分回收煙氣余熱:余熱回收及利用以高溫?zé)煔鉃橹鳎换厥諢煔庥酂岬淖饔茫侯A(yù)熱空氣煤氣:這不但可以回收廢氣的預(yù)熱還可以提高燃料的燃燒溫度;改善燃燒的過程，使過?？諝?，系數(shù)減小；減少化學(xué)的不完全燃燒的熱損失；提高爐子的燃燒溫度，有助于提高爐子產(chǎn)量。預(yù)熱入爐冷爐料:這可以提高爐料的人爐熱焓;減少爐料在爐內(nèi)的吸熱量，從而降低爐子燃耗。c）減少爐膛的熱損失其關(guān)鍵:是要在保證要求的水冷管強(qiáng)度的條件下，應(yīng)最大限度的減少水冷管的面積和加強(qiáng)水冷管絕熱:減少爐體散熱損失。2）工藝節(jié)能（降低△［）a）提高物料的入爐溫度b）降低物料的出爐溫度綜合起來T出鋼升高可以有效節(jié)約電能，綜合效益明顯。5?爐子節(jié)能方向的討論1）節(jié)能方向：a）改善與強(qiáng)化生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)管理；b）減少爐子的各種熱損失；c）回收爐子排出的熱量并加以有效利用；d）采用適當(dāng)?shù)墓?jié)能新出的熱量并加以有效利用；d）采用適當(dāng)?shù)墓?jié)能新技術(shù)與系統(tǒng)設(shè)置。2）節(jié)能方向的重點(diǎn):a）加強(qiáng)生產(chǎn)管理，合理組織生產(chǎn);b）改進(jìn)燃燒與控制技術(shù);c）降低排煙損失以及回收煙氣的預(yù)熱。第五章?空（煤）氣預(yù)熱設(shè)備現(xiàn)代火焰爐所用的空（煤）氣預(yù)熱設(shè)備，按傳熱原理分為不同，主要有換熱器和蓄熱室兩大類。高溫?zé)煔獾睦梅椒ㄓ腥N:預(yù)熱物料，預(yù)熱空（煤）氣，改善燃燒過程1?空（煤）氣預(yù)熱對爐子工作的影響:節(jié)約燃料，提高燃燒溫度，改善燃燒過程1）節(jié)約燃料①利用爐子的煙氣余熱預(yù)熱助燃空氣和煤氣，使由爐膛排出的廢熱部分的返回到爐膛中去從而增加了爐膛熱收入，可直接降低爐子燃耗。②燃料的節(jié)約率預(yù)熱器的節(jié)能效果不僅決定于預(yù)熱空（煤）氣溫度的高低，而且還與燃料特性和燃燒方發(fā)以及爐膛排煙溫度有關(guān)。在空（煤）氣預(yù)熱溫度相同的條件下，所用燃料的發(fā)熱量越低，爐膛排煙溫度越高，空氣消耗系數(shù)越大，預(yù)（煤）熱空氣節(jié)約節(jié)藥燃料的效果越大。2）提高燃燒溫度預(yù)熱空氣可以提高燃料的理論燃燒溫度，當(dāng)不考慮燃燒產(chǎn)物熱分解時(shí)，提高空煤氣預(yù)熱溫度，可以提高空氣的物理熱，因而提高理論燃燒溫度。3）改善燃燒過程預(yù)熱空、煤氣可以提高參加燃燒化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)混合物的溫度，縮短混合物達(dá)到著火溫度的時(shí)間，從而可以加快燃燒反映速度，因而改善了燃燒過程，提高了燃燒溫度，節(jié)約了燃料。預(yù)熱空氣對天然氣燃燒尤為重要。因?yàn)轭A(yù)熱空氣可以擴(kuò)大天然氣的著火范圍，提高火焰?zhèn)鞑ニ俣龋谷紵^程穩(wěn)定。換熱器的熱工行為1）定義:換熱器（又稱預(yù)熱器、熱交換器）是利用排出的廢氣（熱流體）預(yù)熱空氣煤氣（冷流體）的熱工設(shè)備。2）換熱原理:在換熱器中，廢棄與被預(yù)熱氣體同時(shí)流過間壁的兩側(cè)。廢氣以對流和輻射的方式將熱量傳給間壁的一側(cè)（高溫側(cè)），經(jīng)過間壁內(nèi)的導(dǎo)熱傳到間壁的另一側(cè)（低溫側(cè)），再以對流或輻射的傳熱方式將熱量傳給被預(yù)熱物體。3）傳熱量Q的公式:Q=KAtA4）換熱器的分類:按制造材質(zhì)不同分為金屬換熱器和陶土換熱器換熱器的熱工指標(biāo)1）溫度效率:被預(yù)熱氣體的預(yù)熱溫度與換熱器進(jìn)口廢氣溫度之比。2）熱收率，又稱換熱器的熱回收率，指在換熱器中預(yù)熱氣體得到的熱量與廢氣帶入換熱器的熱量之比。換熱器的溫度效率、熱效率都是廢氣和預(yù)熱氣體的進(jìn)出口溫度，兩種氣體水當(dāng)量之比，以及KA/W的值的函數(shù)。3）傳熱系數(shù)，它有3種表示方法①單位面積傳熱系數(shù)②單位體積傳熱系數(shù)③單位重量傳熱系數(shù)。4）氣體的阻力損失，包括廢氣流路上和預(yù)熱氣體流路上兩方面氣體阻力損失。其數(shù)值的大小關(guān)系到所需煙筒的高度和鼓風(fēng)機(jī)能力以及電能的消耗傳熱系數(shù)和阻力損失是反映換熱器熱工特性優(yōu)劣的兩個(gè)重要的熱工指標(biāo)。因?yàn)閭鳠嵯禂?shù)愈大，在換熱器回收相同熱量時(shí)，所需傳熱面積（體積）愈小，投資愈低;在換熱器傳熱面積（體積）相同時(shí)，氣體預(yù)熱溫度愈高，回收熱量愈多，收益愈高。由傳熱學(xué)可知，換熱器的傳熱系數(shù)K決定于:煙氣側(cè)的對流和輻射給熱系數(shù)a;間壁熱阻S/入;空氣側(cè)對流給熱系數(shù)a。強(qiáng)化傳熱的方法：⑴強(qiáng)化空氣側(cè)傳熱1）減小氣流層流邊界層熱阻2）增加當(dāng)量流量的表面積（2）強(qiáng)化煙氣傳熱因?yàn)闊煔庵杏蠧02和H20等多原子氣體，具有對輻射能的吸收和輻射能力，所以強(qiáng)化煙氣側(cè)傳熱要從輻射傳熱和對流傳熱兩方面考慮：強(qiáng)化煙氣側(cè)對流傳熱地方法與空氣側(cè)相同；強(qiáng)化煙氣側(cè)輻射傳熱的方法有:①在換熱器內(nèi)設(shè)置傳熱轉(zhuǎn)換體（黑度大的輻射）②增加傳熱表面上的輻射吸收能力（高溫涂料熱表面粗糙度）金屬換熱器金屬換熱器具有導(dǎo)熱性好，傳熱效率高，在同樣換熱量條件下所需體積小，氣密性好，即可預(yù)熱空氣，又能預(yù)熱煤氣等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)爐上獲得了最廣泛的應(yīng)用。但由于所能承受的溫度有限。所以在氣體預(yù)熱溫度較高的情況下，就不得不采用陶土換熱器，金屬換熱器按其中煙氣與傳熱面之間的傳熱方式，可分為對流型、輻射型和復(fù)合型三類。（1）對流式換熱器1）管狀換熱器管狀換熱器通常是由許多根平滑鋼管組成，整個(gè)換熱器為焊接結(jié)構(gòu)，氣密性很好。煙氣在管外流動;相反情況也有。一般煙氣溫度在900°C以下。如套管式換熱器，蛇管式換熱器，管式換熱器2）片狀（或針狀）換熱器片狀（或針狀）換熱器是平滑鋼管換熱器的一種發(fā)展。它與一-般管裝換熱器不同的是;在傳熱管的內(nèi)側(cè)或內(nèi)外兩側(cè)帶有與管子鑄成體的片狀或針狀翅片。傳熱管是用鑄鐵或鑄鋼澆注而成，斷面形狀有橢圓形和圓形兩種。3）整體換熱器整體換熱器是將排列好的一組鋼管用鑄鐵澆注而成。被預(yù)熱的空氣或煤氣在鋼管內(nèi)流動，煙氣在預(yù)留的長方形孔道中流動，二者交叉流動。適用高溫鍛造爐。但單位質(zhì)量傳熱系數(shù)小，笨重。優(yōu)點(diǎn):氣密性好，即可預(yù)熱空氣，又可預(yù)熱煤氣；換熱器的高溫部分的熱量能很快地傳向低溫部分，耐熱性好，不易燒壞，壽命長；結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，體積小4）熱管換熱器它是由數(shù)根熱管組成的。熱管外部裝有翅片以提高傳熱效果。熱管管束中間裝有隔板，冷、熱流體分別在隔板的兩側(cè)流動，通過熱管進(jìn)行熱量傳遞。其工作原理:為:當(dāng)熱管的兩端分別被加熱（與熱流體接觸）和冷卻（與冷流體接觸）時(shí)，被加熱的一端（稱為蒸發(fā)段）管中的液體吸熱蒸發(fā)成為蒸氣，蒸氣沿管中心通道向另一端（稱為冷凝段）并在此冷凝放出熱量，由于多孔管芯毛細(xì)作用，冷凝下來的液體又會自動地沿管芯流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)往復(fù)，通過工作介質(zhì)的蒸發(fā)、冷凝，將熱量由熱流體傳遞至冷流體。熱管換熱器具有傳熱效率高、整體溫度均勻，結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。適用中低溫?zé)煔庥酂峄厥铡＃?）輻射式換熱器其是指煙氣側(cè)以輻射傳熱為主的換熱器。由于輻射傳熱量與輻射氣體絕對溫度的四次方成比例，并隨輻射氣體的分壓和氣層有效厚度而變化，因此要求進(jìn)換熱器的煙氣溫度不應(yīng)低于800°C，在結(jié)構(gòu)（傳熱面形狀）設(shè)計(jì)上，應(yīng)有利于增大氣層有效厚度，以增加輻射傳熱量。（3）復(fù)合式換熱器:輻射式換熱器適用于高溫?zé)煔?而一般對流換熱器則適用于低溫?fù)Q熱器。為使在一個(gè)換熱器中能兼有兩種換熱器的熱工特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，在煙氣出爐溫度比較高的情況下，可以采用輻射對流兩種換熱器的組合結(jié)構(gòu)，以提高換熱器的熱效率，并將空氣預(yù)熱到比較高的溫度。通常把這種結(jié)構(gòu)換熱器稱為輻射-對流式換熱器，也稱為復(fù)合式換熱器。金屬換熱器的保護(hù)措施（1）控制進(jìn)換熱器的煙氣溫度1）設(shè)計(jì)分煙道，通過調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器的煙氣量，控制煙氣溫度。2）在煙道上設(shè)置兌冷風(fēng)口，從而控制煙氣溫度。（2）控制出換熱器的熱風(fēng)溫度1）根據(jù)熱風(fēng)溫度設(shè)定，調(diào)節(jié)兌入煙氣冷風(fēng)量。2）在熱風(fēng)管道上設(shè)置熱風(fēng)放散管。陶土換熱器（由于金屬換熱器可能受材質(zhì)的限制，所以空氣預(yù)熱溫度在500~700C以上時(shí)，常采用陶土換熱器。）陶土換熱器是由異形耐火材料磚砌成的。材料多是粘土質(zhì)的，也有用碳化硅質(zhì)的。優(yōu)點(diǎn):預(yù)熱溫度高，壽命長缺點(diǎn):氣密性差，漏風(fēng)嚴(yán)重，傳熱效率低，體積龐分類:陶土換熱器在工業(yè)爐上最廣泛的是管式和方孔兩種。管式陶土換熱器是用耐火材料制作的管磚砌成的，主要用在均熱爐上而方孔式陶土換熱器是由方孔異形磚砌成的蓄熱室（1）蓄熱室工作基本原理和結(jié)構(gòu)▲蓄熱室主要部分是耐火磚砌成的磚格子。▲在工作過程中，廢氣先通過磚格子以輻射和對流的方式將熱量傳給磚格子表面，并向磚內(nèi)部進(jìn)行熱傳導(dǎo)把磚加熱。經(jīng)過一段時(shí)間后，利用換向設(shè)備關(guān)閉廢氣通路，使空氣有相反的方向通過蓄熱室。轉(zhuǎn)格子表面再以對流傳熱方式將熱量傳給被預(yù)熱的空氣使格子磚冷卻?！尚顭崾夜ぷ鬟^程可知，一個(gè)爐子至少有兩個(gè)蓄熱室同時(shí)工作，一個(gè)被加熱，而另-一個(gè)被冷卻?！蛇M(jìn)行高溫預(yù)熱（預(yù)熱溫度達(dá)1000C-1200C以上）.不存在相互滲透漏氣高爐，平爐，玻璃熔爐＞提高燃燒溫度均熱爐，加熱爐＞節(jié)約燃料（2）蓄熱室構(gòu)造1）格子磚材質(zhì)及厚度▲格子磚有足夠的荷重軟化溫度和良好抗渣性（否則易下沉和被侵蝕）▲有較大的密度和比熱容以及導(dǎo)熱系數(shù)▲磚厚度不宜過大（一般為65-75mm）▲均熱爐，加熱爐＞選擇黏土磚或硅磚高溫熔煉爐＞高鋁磚或鋁鎂磚2）磚格子的排列▲西門子式（交錯式）＞標(biāo)準(zhǔn)磚或矩形磚堆砌▲考柏式（直通式）＞標(biāo)準(zhǔn)磚或矩形磚堆砌▲斐題遜式〉用T型磚砌成的交錯式磚格子3）磚格子工作性能:★受熱面積:每立方米磚格子的磚的受熱面積★填充率:每立方米磚格子的磚的體積★格孔面積:每平方米磚格子橫截面上的可通截面積4）格孔大小討論:格孔越，受熱面積小，填充率小，對蓄熱能力不利，但減小氣體阻力和防止格孔堵塞相同格孔尺寸:考柏式磚格子填充率大，蓄熱大，溫度波動小西門子式磚格子傳熱面積大，蓄熱體積小5）氣流的均勻分布★基本要求:使磚格子中氣流分布均勻★實(shí)現(xiàn)條件（分流定則）:加熱期T廢氣由上向下冷卻期T空氣由下向上★克服橫截面上氣流分布不均勻：1）避免人口流速過大（＜1m/s）2）避免過矮過粗蓄熱室（3）蓄熱室的換向1）間歇式操作:每隔一定時(shí)間需要改變煙氣和空氣的流動方向;間隔時(shí)間稱為換向時(shí)間.2）換向設(shè)備:換向閥（4））蓄熱室的主要優(yōu)點(diǎn):單位體積內(nèi)傳熱面積大，熱回收率高，可達(dá)85%，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小可以連續(xù)工作，不需要復(fù)雜的換向設(shè)備節(jié)能潛力比較大（5）蓄熱室的主要缺點(diǎn):易于漏風(fēng)，因?yàn)檗D(zhuǎn)動的蓄熱體與固定的外殼之間難/于嚴(yán)格密封。蜂窩體結(jié)構(gòu)的蓄熱體格空尺寸很小，流動阻力損失較大。在壓力加工車間，金屬加熱的主要目的是提高金屬的可塑性。為實(shí)現(xiàn)這一目的，金屬在加熱時(shí)所采取的加熱溫度，加熱速度和加熱制度,就構(gòu)成了金屬加熱工藝。第六章.金屬加熱工藝金屬的物理性質(zhì)和機(jī)械性質(zhì)⑴物理性質(zhì)1）金屬的導(dǎo)熱系數(shù)單位:W/（m?K）合金鋼的的導(dǎo)熱系數(shù)隨合金元素的含量不同而不同，生鐵的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫雜質(zhì)的增加而有所降低，液體鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為23W/（m?K）。合金鋼的導(dǎo)熱系數(shù)，在800°C以前，大多數(shù)是隨溫度升高而減小的，但奧氏體鋼除外，它們的導(dǎo)熱系數(shù)始終是隨溫度的升高而增大的。2）金屬的比熱容比熱容是金屬的又一個(gè)重要物理性質(zhì)。與其他合金鋼-一樣，鋼的比熱容與化學(xué)成分溫度等因素有關(guān)。注意:（1）鋼的化學(xué)成分對比熱容不得的影響不大;（2）各種鋼的平均比熱容均隨溫度的升高而增大。3）金屬的密度密度對加熱過程有一定影響，加熱同體積的金屬到所需溫度所吸收的熱量隨密度的增大而增加。隨著溫度的升高，鋼的密度因體積膨脹而減小。碳鋼的密度因含碳量的不同而變化在7800~7850kg/m3的范圍內(nèi)。高合金鋼的密度變化范圍更大一些。使鋼的密度增加的最多的元素是鎢，而鋁、碳、硅、錳等元索均使鋼的密度減小，鋼的密度不僅與化學(xué)成分有關(guān)，還與它的組織狀態(tài)有關(guān)，其中以奧氏體鋼的密度最大。4）金屬的導(dǎo)溫系數(shù)金屬的導(dǎo)溫系數(shù)，亦稱金屬的熱擴(kuò)散率，代表金屬所具有的溫度變化（加熱或冷確）的能力，它是金屬的導(dǎo)熱系數(shù)與容積比熱容之比。在常見的未考慮金屬熱物性隨溫度變化的計(jì)算中，常用金屬加熱或冷卻的溫度區(qū)間內(nèi)的平均比熱容值來計(jì)算導(dǎo)溫系數(shù)，這時(shí)它應(yīng)該是溫度區(qū)間的平均導(dǎo)溫系數(shù)，這時(shí)它所包含的導(dǎo)熱系數(shù)也應(yīng)該采用平均值。（2）金屬的機(jī)械性質(zhì)對于加熱工藝和壓力加工來說，金屬的機(jī)械性質(zhì)主要是指鋼的彈性和塑性。1）彈性:鋼的彈性決定于拉伸彈性模量E和泊松比v（表示試樣橫向收縮和縱向伸長之比，鋼的泊松比約為0.3）。2）塑性:指在外力作用下發(fā)生變形（不破壞），而在外力消除后仍能保持變形形狀的一種性質(zhì)。鋼的塑性越好，愈容易進(jìn)行壓力加工，鋼的塑性常以相對延伸率和斷面收縮率來表示。鋼的彈性和塑性主要與鋼的鋼種、化學(xué)成分和溫度有關(guān)。常溫下各種鋼可按塑性高低分為三類:低塑性鋼:相對延伸率小于15%，如高碳鋼和合金鋼;中塑性鋼:相對延伸率在15%~25%之間，如中碳鋼和一些合金結(jié)構(gòu)鋼;高塑性鋼:相對延伸率大于25%,如低碳鋼。隨著溫度的升高，鋼的彈性下降，塑性提高。溫度超過500~550°C各種鋼將失去彈性，進(jìn)入塑性區(qū)。溫度愈高，塑性愈好，加工前加熱的目的就是為了鋼的可塑性。金屬加熱時(shí)的氧化、脫碳、過熱與過燒鋼在加熱時(shí)，往往在表面發(fā)生氧化、脫碳。在少數(shù)情況下，也有可能發(fā)生過熱與過燒。這些加熱過程中的缺陷，不但影響鋼材的質(zhì)量和產(chǎn)量，而且可能使被加熱金屬報(bào)廢，在加熱過程中應(yīng)該盡量減少或避免。（1）鋼的氧化1）鋼的氧化過程：如果從鋼的表面取下一塊氧化鐵皮，就可以發(fā)現(xiàn)它往往是分層的，鋼的氧化是由于兩種元素在相反的方向上擴(kuò)散的結(jié)果，即爐氣中的氧原子通過表面向鋼料內(nèi)部護(hù)散而鐵離子則由鋼料內(nèi)部向外擴(kuò)散，當(dāng)兩種元素相遇，在一定的條件下，起化學(xué)發(fā)應(yīng)而生成氧化物。2）鋼在加熱過程中氧化的基本條件有三:，首先需有氧或氧化性介質(zhì)（如泄氣或二氧化碳等）的存在;其次要有為使氧（或氧化性介質(zhì)）和鐵相接觸而進(jìn)行的擴(kuò)散;最后還需要有一定的化學(xué)反應(yīng)條件，如溫度、濃度等。3）影響氧化的因素影響氧化的因素包括加熱時(shí)爐內(nèi)氣氛、鋼的成分、加熱溫度和加熱時(shí)間，這些因素中，爐內(nèi)氣氛鋼的成分和加熱時(shí)間對氧化速度有很大影響，而加熱時(shí)間則主要影響鋼的燒損量。爐內(nèi)氣氛的影響：鋼在火焰中加熱時(shí)，爐氣中一般含有氧氣、二氧化碳、水蒸氣、一氧化碳、氫氣、甲烷、硫化氫和氮?dú)獾龋鼈兣c鋼的化學(xué)反應(yīng)有不同特點(diǎn)。氧氣:它在熱加工溫度條件下，即使很小的濃度也能使鋼氧化，其化學(xué)反應(yīng)從理論上來講，若氧的分壓小于或等于氧化亞鐵的分解壓就能防止鐵的氧化。但由于氧化亞鐵的分壓很小，所以氧氣就很使鐵氧化，實(shí)際上這個(gè)反應(yīng)可以看作是不可逆的，所以爐氣中應(yīng)該盡量除去自由氧。二氧化碳和一氧化碳:二氧化碳對高溫加熱的鋼起氧化作用，而一氧化碳起還原作用，一定溫度下化學(xué)反應(yīng)的方向決定于二氧化碳和一氧化碳的濃度。若增大一氧化碳的濃度，在一定條件下使反應(yīng)向左進(jìn)行，即能避免或減少鋼的氧化。溫度越高，保持鐵不氧化的C02/C0的比值應(yīng)越小。水蒸氣和氫氣：水蒸氣對鋼起氧化作用。為防止水蒸氣對鋼的氧化，爐氣中應(yīng)有足夠的氫氣含量。甲烷:它可與鋼發(fā)生反應(yīng)3Fe+CH4=Fe3C+2H2上式說明:CH4/H2與鋼的含碳量和溫度有一定的平衡關(guān)系。在某一溫度下反應(yīng)向右進(jìn)行，甲烷使鋼增碳，生成滲碳體；在某一溫度下反應(yīng)向左進(jìn)行，氫氣使鋼脫碳。同時(shí)，由于上述反應(yīng)將影響爐氣中氫氣的濃度,故間接的影響鋼的氧化作用。硫化氫:它燃燒時(shí)生成二氧化硫:能大大提咼鐵的氧化速度。因?yàn)樗c鐵生成硫化亞鐵，而使氧化鐵皮的熔點(diǎn)降低，加劇氧化鐵皮的熔化，使氧化深入進(jìn)行。氮?dú)?對鋼的氧化來講，它屬于中性氣體，但它能影響爐氣中其他氣體的濃度，因而影響化學(xué)反應(yīng)速度?？傊瑢ρ趸鹬饕饔玫氖菤錃?、水蒸氣、一氧化碳和二氧化碳。在實(shí)際中，這四種氣體又在往是同時(shí)存在的它們之間還存在，且發(fā)生水煤氣反應(yīng)。溫度的影響：隨著溫度的升高，鋼的氧化加劇。因?yàn)殇摰臏囟壬?，各種成分的擴(kuò)散加速，爐氣和鋼的化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)也有顯著變化，為加速氧化創(chuàng)造條件。（注意:這里所說的溫度的影響是屬表面的溫度而不是爐溫!在實(shí)際生產(chǎn)中，提高爐溫不僅不會增加氧化，反而可能因?yàn)榛貓?zhí)時(shí)間的縮短而使氧化損失減少。鋼的化學(xué)成分的影響：鋼的含碳量對氧化的影響是復(fù)雜的。大體上說，增加含碳量，可提高鋼的抗氧化性，但由于脫碳的影響，在1000~1100C以上影響的規(guī)律性很差；合金元素的影響在于是否由于它們的存在而生成的連續(xù)的、致密的牢固附著于基體上的氧化膜。加熱時(shí)間對氧化的影響：在其他條件相同時(shí)，加熱時(shí)間越長，擴(kuò)散進(jìn)行得越充分，氧化燒損越大，如果鋼的進(jìn)一步氧化速度與已生成的附著于鋼表面的氧化鐵皮厚度成反比。當(dāng)氧化鐵皮在爐內(nèi)脫落時(shí)，其保護(hù)作用降低，時(shí)間的影響將更加顯著。極端情況下，如果氧化鐵皮全部及時(shí)脫落，則氧化燒損量將與時(shí)間成正比。4）減少氧化的方法準(zhǔn)確控制金屬加熱溫度，使其不超過所要求的加熱溫度。在嚴(yán)格控制金屬加熱溫度的前提下，盡可能實(shí)現(xiàn)快速加熱。（最有效措施）控制爐內(nèi)氣氛。在保證燃料完全燃燒的條件下盡量減省燃燒用過?？諝猓唇档涂諝庀南禂?shù)；降低爐內(nèi)自由氧濃度;盡量保證爐內(nèi)高溫區(qū)的正壓操作，防止冷空氣吸入；隔絕爐氣與金屬，實(shí)現(xiàn)間接加熱的無氧化加熱。5）敞焰（明火）無氧化加熱：就是使燃料在爐內(nèi)嚴(yán)重的不完全燃燒，造成護(hù)性氣氛，并且使?fàn)t溫達(dá)到加熱金屬的要求。敞焰無氧化加熱的最主要問題是，以n=0.50~0.55的空氣消耗系數(shù)燃燒時(shí)，燃燒溫度難以達(dá)到加熱爐的要求。6）為提高燃燒不完全燃燒時(shí)的理論燃燒溫度，一般有下列幾個(gè)途徑：預(yù)熱燃燒用的空氣或同時(shí)預(yù)熱煤氣;用氧助燃;預(yù)熱空氣，并用少量氧氣。在我國目前條件下，大量用氧助燃的可能性還比較小，應(yīng)以預(yù)熱空氣（或同時(shí)預(yù)熱煤氣）為主。7）二次燃燒在敞焰無氧化加熱時(shí)，不完全燃燒產(chǎn)物含有大量化學(xué)熱，可在爐子的低溫段或爐外的換熱設(shè)備中，巧妙的供入完全燃燒所需補(bǔ)充的空氣量，組織“二次燃燒”，以免浪費(fèi)燃料。8）氧化鐵皮的粘附與脫落當(dāng)氧化鐵皮粘附于金屬表面且在軋制前未能除掉時(shí)，在軋制中將壓人鋼材表面，在酸洗或噴丸后留下麻點(diǎn)影響鋼材質(zhì)量。在什么情況下氧化鐵皮粘附牢固而不易脫落呢?疏松多孔的氧化鐵皮不易脫落，致密的容易脫落;黑色的（維氏體）不易脫落，具有灰色光澤的較易脫落;弱氧化氣氛中生成的不易脫落，強(qiáng)氧化氣氛中生成的較易脫落;煤氣加熱爐火純青內(nèi)生成的不易脫落，油爐內(nèi)生成的較易脫落;含3%~6%Ni鋼的氧化鐵皮極難脫落。解決含Ni低碳合金鋼氧化鐵皮脫落問題的方法:采取適當(dāng)?shù)募訜嶂贫?，使其較容易脫落;采用少氧化加熱的方法，即用明火式無氧化加熱爐加熱含Ni板坯。（2）鋼的脫碳鋼加熱時(shí)，表面層碳分降低的現(xiàn)象稱為脫碳。1）影響：鋼的表面脫碳將使表層的機(jī)械性能降低，對于需要淬火的鋼，往往達(dá)不到要求的硬度。工具鋼和滾珠軸承鋼表面脫碳后會形成淬火軟點(diǎn)。高速工具鋼表面脫碳以后將使紅硬性降低。鋼表面脫碳以后由于表層內(nèi)部組織具有不同的膨脹系數(shù)，淬火時(shí)有產(chǎn)生裂紋的可能。脫碳使鋼的疲勞強(qiáng)度顯著降低，彈簧鋼表面脫碳以后，對長期反復(fù)載荷的抗力降低，容易產(chǎn)生裂紋，從而引起彈簧在工作時(shí)疲勞斷裂。鋼的表面脫碳，不但使鋼材性能下降，而且增加了除去脫碳層的生產(chǎn)工序和勞動量，影響生產(chǎn)成本。2）鋼的脫碳過程鋼的脫碳是爐氣與鋼表面層的碳化鐵反應(yīng)的結(jié)果?；鹧鏍t內(nèi)，促進(jìn)脫碳的爐氣成分有:水蒸氣、二氧化碳、氧氣和氫氣。水蒸氣的脫碳能力最強(qiáng)，其次是二氧化碳、氧氣和氫氣。鋼的氧化和脫碳是同時(shí)發(fā)生的，隨著氧化鐵皮的生成，鋼的脫碳將被減弱或抑制，氧化鐵皮越厚，可見脫碳層越薄。3）影響鋼材表面脫碳的因素?加熱溫度的影響一般情況下隨著鋼加熱溫度的升高，脫碳層就愈趨加深。?加熱時(shí)間的影響生產(chǎn)實(shí)際和工業(yè)性實(shí)驗(yàn)表明,加熱時(shí)間越長，鋼材的可見脫碳層越厚，而且兩者的關(guān)系基本符合拋物線規(guī)律。?鋼的成分對脫碳的影響一般情況下，含碳量越高的鋼越容易脫碳;鋼中的谷金元素對脫碳也有很大影響。?爐氣成分影響:氣成分的影本來是根本性的。但一般火焰爐內(nèi)的燃燒產(chǎn)物對于易脫碳鋼來說都是飽和性脫碳?xì)夥?，而在?shí)際生產(chǎn)中，即使減少爐氣的脫碳能力，也不能有效地減少脫碳。?鋼的表面狀態(tài)對脫碳的影響主要是原始脫碳層的厚度。4）減少鋼材表面脫碳的方法要點(diǎn)是:正確選擇加熱溫度，縮短金屬在高溫下停留時(shí)間。具體方法是:?盡可能實(shí)現(xiàn)高溫下的快速加熱，縮短金屬在高溫段停留的時(shí)間。?對有脫碳“峰值”的鋼種，應(yīng)使加熱避開峰值的范圍。?在推鋼式連續(xù)加熱爐上合理安排裝料與出料。?采用運(yùn)料靈活和溫度控制靈活的爐型結(jié)構(gòu)。（3）過熱和過燒1）過熱的特征及后果特征：鍛造和熱處理時(shí)，加熱溫度如超過鋼的以上很多時(shí)，就會使晶粒粗化，形成過熱的組織。后果：鋼過熱以后，不僅使機(jī)械性能下隆，而且也能加工工藝性能帶來很不利的影響:鍛造過熱的鋼件容易產(chǎn)生裂紋;在熱處理時(shí)使淬火零件的內(nèi)應(yīng)力增高，產(chǎn)生變形乃至開裂;此外，過熱不可避免的使鋼出現(xiàn)嚴(yán)重的氧化和脫碳。2）過燒的特征及后果特征:過燒亦稱燒毀，即鋼在高溫下加熱，晶粒間界面氧而出現(xiàn)氧化物或局部熔化現(xiàn)象。過熱與過燒的比較:過熱和過燒都是鋼在超過正常加熱溫度的情況下，形成的缺陷，兩者所不同的是過燒形成的溫度較過熱的溫度更高。3）防止過熱和過燒的方法?根據(jù)鋼的成分及零件的幾何形狀，制定正確的加熱工藝制度并嚴(yán)格執(zhí)行。?控制鋼的加熱溫度，為了防止過燒，最高加熱溫度應(yīng)比鋼的熔點(diǎn)至少低100~200°C。?控制加熱爐的氣氛，使之不具有過于強(qiáng)烈的氧化性。?在火焰爐中，不得使火焰與加熱件直接接觸，以防止局部過燒。金屬加熱溫度定義：是指加熱終了時(shí)金屬出爐前的表面溫度。影響：一般來說，加熱溫度愈高，對熱加工過程愈有利，因?yàn)檩^高的加熱溫度金屬的塑性較好，加工時(shí)的變形阻力較小;同時(shí)，較高的加勢溫度，軋機(jī)可以增大壓下量，提高軋制速度，從而使產(chǎn)量增加，設(shè)備的磨損減輕。但是，提高加熱溫度受到金屬過熱、過燒以及氧化化、表面脫碳等因素的限制。因此，每一種金屬的加熱溫度都有一個(gè)上限，即最高加熱溫度。此外加熱溫度愈高，加熱能耗越多。4?透燒程度與斷面溫差在加熱時(shí)，不僅要注意金屬表面的加熱溫度，也必須注意加熱終了時(shí)金屬坯斷面上的溫度的均勻性，即“透燒程度”。代表透燒程度的是出爐時(shí)金屬斷面溫差。金屬加熱速度（1）金屬的加熱速度通常是指加熱時(shí)表面溫度升高的速度，單位為°C/h。在實(shí)際生產(chǎn)中，也指將單位厚度料坯加熱到加熱溫度所需要的時(shí)間（如每cm厚度的鋼坯需要多少min）或單位時(shí)間加熱的厚度（cm/min）來代表。（2）加熱速度越快，爐子的單位生產(chǎn)率越高，金屬氧化也越少、要多數(shù)情況下單位燃耗也越低。所以快速加熱常常是爐子操作和設(shè)計(jì)的重要原則之一。（3）限制金屬加熱速度的兩個(gè)條件:1）金屬加熱初期，由于斷面的溫度差而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力叫做“溫度應(yīng)力”或“熱應(yīng)力”。加熱速度越快，溫度差越大，溫度應(yīng)力也越天。初期加熱的金屬塑性很小，這種應(yīng)力可能超過金屬的強(qiáng)度極限，造成金屬的破裂。2）金屬加熱終了時(shí)斷面上具有溫度差。未期加熱速度越快，這種溫差越大，有可能超過所要求的最終斷面溫差，造成壓力加工上的困難。為減小這一溫差，常要求降低爐溫，以進(jìn)行均熱。金屬加熱制度1）定義:根據(jù)金屬的性質(zhì)和熱加干的要求，可以使金屬在各種不同的條件下進(jìn)行加熱，保證實(shí)現(xiàn)在該條件下進(jìn)行加熱所采取的方法，就是金屬加熱制度。加熱制度通常用溫度制度及供熱制度兩種地方來表示。溫度制度是指金屬周圍的溫度（如爐氣或爐溫）隨金屬加熱時(shí)間的變化;供熱制度是指為保證溫度制度，所供給的熱量隨時(shí)間變化;溫度制度是基本的，供熱制度是保證實(shí)現(xiàn)溫度制度的條件。2）根據(jù)鋼的形狀、尺寸、性質(zhì)及裝爐溫度等條件，壓力加工前的金屬加熱制度可分為:一段制度、二段制度和三段制度。?一段制度:將金屬裝入爐溫基本不變溫度的爐內(nèi)進(jìn)行加熱，達(dá)到所要求的溫度后立即出爐。由于整個(gè)加熱期不劃分階段，所以稱為一段加熱制度。適用范圍:這種加熱制度適用于加熱薄金屬，而且不堆放在一起。對于小斷面的鍛、軋料坯也可以采用此種加熱制度。加熱特點(diǎn):因?yàn)檫@類金屬斷面小，加熱初期不致有溫度應(yīng)力的危險(xiǎn)，不必慢速加熱;在加熱末期時(shí)，斷面上的溫差也不大，故不需要進(jìn)行均熱。?二段制度:通常分加熱期和均熱期兩個(gè)階段。開始階段為加熱期，即把金屬放入高溫爐進(jìn)行加熱。申于回執(zhí)過快，金屬斷面可能有較天溫差，為了使溫度均勻，于第二階段進(jìn)行均熱。使表面和中心溫度趨于均勻。適用范圍:適用于較大的熱鋼錠或低碳冷鋼錠，也適用于管束、疊板、棒束等堆放金屬在熱處理爐中的加熱。加熱特點(diǎn):二段連續(xù)加熱爐預(yù)熱段的設(shè)置，是為了降低廢氣出爐溫度，在爐膛中更有效的利用熱能。?三段制度:金屬加熱時(shí)期分為三個(gè)階段:開始時(shí)，在金屬溫度達(dá)到500~600以前，以較慢的速度加熱，是為預(yù)熱期;在金屬溫度達(dá)到500?600以后，進(jìn)行快速加熱，是為加熱期；在出爐前為了使斷面溫度均勻，還要設(shè)有均熱期。適用范圍:適用于合金鋼，高碳鋼某些中碳鋼冷錠的加熱，也適合于某些特殊鋼厚坯的加熱。加熱特點(diǎn):三段式連續(xù)加熱爐預(yù)熱段的設(shè)置，是考慮盡可能在爐內(nèi)利用爐氣的熱量。對于某些熱處理過程或者某些特大，鋼錠的加熱，可以采用多段加熱制度。思考題6-1鋼加熱的目的是什么？提高塑性，降低變形抗力使金屬內(nèi)外表面溫度均勻消除加工形成的應(yīng)力6-2鋼的加熱工藝內(nèi)容有哪些？金屬的加熱工藝包括確定加熱溫度、加熱速度、加熱時(shí)間、爐溫制度和爐內(nèi)氣氛等6-3鋼的加熱溫度如何確定？它與什么因素有關(guān)？金屬的加熱溫度，一般來說需要參考金屬的狀態(tài)相圖、塑性圖及變形抗力圖等資料綜合確定。因素:工藝所要求的加熱溫度則根據(jù)金屬的性質(zhì)、熱加工工藝特點(diǎn)、熱加工設(shè)備性能以及降低消耗等因素來確定。6-4鋼的加熱制度是什么？它們之間的關(guān)系如何？加熱制度是對鋼坯在加熱爐內(nèi)加熱到熱加工所需溫度的過程中加熱溫度和加熱時(shí)間的具體規(guī)定。金屬加熱制度的內(nèi)容包括:金屬的最終加熱溫度、斷面允許溫差、各階段允許的加熱速度以及與之相關(guān)的爐溫制度等。金屬加熱制度的選擇，應(yīng)綜合考慮爐型、爐子生產(chǎn)率、金屬的性質(zhì)、坯料的尺寸與形狀、坯料在爐內(nèi)的布置情況以及工藝過程的要求等因素。6-5鋼的加熱缺陷有哪些？如何防止鋼的加熱缺陷？鋼的氧化、脫碳、過熱、過燒以及加熱溫度不均勻等，防止：金屬在加熱過程中必須對爐溫和爐內(nèi)氣氛進(jìn)行很好的控制，6-6簡述減少鋼氧化措施有哪些?要掌握好加熱溫度和時(shí)間這兩個(gè)重要因素，減少鋼坯在高溫區(qū)的停留時(shí)間，盡量做到高溫快速加熱?？刂茽t內(nèi)氣氛，減少冷空氣吸入采取特殊措施，對減少氧化收效較大。6-7過熱與過燒有什么區(qū)別?過熱的鋼可以退火，細(xì)化晶粒來挽救過燒無法補(bǔ)救，失去可塑性，只能重新回爐第七章?連續(xù)式加熱爐.連續(xù)加熱爐的熱工制度其包括爐溫制度、供熱制度和壓力制度：爐溫制度系指爐內(nèi)的溫度分布，主要是沿爐長反方向上的溫度分布；供熱制度系指爐內(nèi)的供熱分配，它和爐溫分布互為因果的。溫?zé)嶂贫葼t溫制度和供熱分配總是結(jié)合起來考慮的，把它們的總合稱為溫?zé)嶂贫?。壓力制度系指爐內(nèi)的壓力制度。爐子的溫度制度和壓力制度將影響到爐子的生產(chǎn)率，熱效率，加熱質(zhì)量、爐體壽命、操作條件等。連續(xù)加熱爐溫?zé)嶂贫绕骄椛錅貕籂t子的生產(chǎn)率主要決定于爐內(nèi)的溫度條件,在高溫的火焰爐內(nèi)即決定于爐氣與金屬間的平均輻射溫壓。通過理論分析，在連續(xù)加熱爐內(nèi)(通常為逆流式的)，為提高平均輻射溫壓以提高爐子生產(chǎn)率應(yīng)該:在加熱工藝允許的條件下，盡可能提高高溫段的溫度，即提高熱交換帶始端的爐氣溫度。提高廢氣出爐溫度。在同樣的熱負(fù)荷條件下，應(yīng)該把燃料盡可能的由高溫度的端頭(不一定是軸向，也可能是側(cè)向)供入，并使它快速地燃燒。爐溫和總括熱吸收率的概念爐溫就是指爐內(nèi)測溫裝置(通常指熱電偶)所測得的指示的溫度。這一溫度將受到爐氣溫度、爐壁溫度和金屬溫度的影響。由爐溫開始到金屬表面溫度為止的以輻射形式表示的“系統(tǒng)黑度”稱為“總括熱吸收率”。各種溫?zé)嶂贫群唵文媪髦贫龋寒?dāng)爐氣完全燃燒，在中間沒有補(bǔ)充供熱時(shí)的單純逆流熱交換制度，叫做簡單逆流制度。二段制度:爐子分為加熱段和預(yù)熱段，加熱段也叫做高溫段。二段制度的特點(diǎn)是延長了高溫段，這樣，在保證最高爐溫不變的條件下提高了平均輻射溫壓，因而提高了爐子的生產(chǎn)率，金屬在出爐前沒有機(jī)會減少斷面溫差的均熱，所以加熱段的爐溫不能太高。三段制度：爐子分為預(yù)熱段，加熱段和均熱段。典型的三段制度大體是：均熱段爐溫比金屬加熱溫度高出30八50°C;加熱段爐溫可比金屬加熱溫度高出150~200°C,廢氣出爐溫度依爐子長度、余熱利用水平等具體條件而變，通常變化于800?1000°C之間。多段制度：就其溫度制度的實(shí)質(zhì)來說，仍然是二段制度或