加热炉结构

炉顶：按结构形式分为拱顶和吊顶两种。拱 顶可用楔形砖砌筑或不定形耐火材料捣制而成， 吊顶是由一些特制的异形砖组成，异形砖用金属 吊杆单独地或成组的吊在钢结构上。
在连续式加热炉上多采用吊顶而不采用拱顶， 这是因为它不受炉子跨度限制，便于局部修理， 便于安装烧嘴。炉气在炉膛宽度上铺展均匀。
炉底：加热炉的炉底结构基本分为两种：
①固定式炉底—钢坯靠推钢机推动在炉底上运动 如推钢式加热炉。②移动式炉底—机械化的炉底 带动钢坯一起移动，如步进式加热炉。
（2）炉子基础一方面要承受整个炉子的质量 不致下沉或倒塌；另一反面还要防止炉底受潮或 遭受地下水的侵袭，保证炉子正常工作。绝大多 数大中型炉子都采用钢筋混凝土修建。
（3）炉子钢结构一般是由钢柱、横梁、拉杆、 拱角梁等组成的钢架。
软水进入除氧器及除氧水箱除氧，除氧后的 软水由电动给水泵（柴油给水泵）送入汽包；汽 包中的水通过电动循环泵（柴油循环泵）强制性 地依次流入下降管、分配水箱、水梁（活动梁、 固定梁、支撑管）、上升管，再回流入汽包进行 汽水分离，组成一个封闭系统。
炉底水梁吸收了加热炉的热量后被封闭系统 中不断流动的热水带走，这样系统中带有一定压 力的热水带走了炉膛内炉底水梁的热量，冷却了 处于高温中的炉底水梁并使自身转变成汽水混合 物。系统产生的蒸汽可供外部用户使用，并不断 向系统中补充消耗掉的水。周而复始，这样一个 过程和系统即称为汽化冷却（系统）。
步进式与推钢式加热炉相比有何优点？
(1)适合加热各种形状和尺寸的钢坯，特别适 合推钢式加热炉不便加热的大型板和异型坯。
(2)炉子长度不受推钢比的限制，不会产生拱 钢现象。
(3)料坯之间有一定的距离，不会产生粘钢现 象，而且可根据需要改变钢料之间的距离；
(4)钢料靠步进梁运送，因此没有划痕。
(5)通过调整步进周期时间，可改变钢料在炉 内的周期时间，以适应不同钢种加热的需要。
弧炉三类。
自热炉——炉料自身产生的热量维持炉子的正常工作
如氧气转炉等。
一、加热炉的分类
1.连续式加热炉是多种多样的，大致可按下列特 征分类： （1）按运料方式：推钢式炉、步进式炉、链式炉、 辊底式炉、环形炉等 （2）按供热制度：一段式、二段式、三段式、多 段式 （3）按预热情况：无预热、换热式、蓄热式 （4）按出料方式：端出料、侧出料
4）采用水冷却时，用工业水，其硬度较高易 结垢，传热效果变差，使炉底水梁发生过热或烧 坏。采用汽化冷却时，采用软水可以避免结垢， 从而可延长炉底水梁的寿命。
3.燃烧系统
主要包括烧嘴、供风系统、煤气系统、换向系统 等部分组成。
蓄热式燃烧技术： 它是将高温空气和煤气喷射入炉膛，维持低
氧状态下燃烧。空气和煤气温度预热到8000C～ 10000C以上。与传统燃烧过程相比，蓄热式燃烧 的最大特点是节省燃料，减少CO2和NOX的排放及 降低燃烧噪音。 。
加热炉结构
火焰炉 ——火焰或燃烧产物占据炉膛一部分空间，物
料占据另一部分空间。
竖 炉——炉身直立，大部分空间堆满块状物料，炉
燃料炉
气通过料层的孔隙向上流动。
流态化炉——炉内是细颗粒物料的流态化床，气体由下
部通 入。
工
浴 炉 ——炉内盛液体介质（熔盐或熔融金属），工
业
件浸入此介质中进行加热。
炉
电 炉——以电为热源，可划分为电阻炉、感应炉、电
（1）工作过程：烧嘴和蓄热体是成对出现的， 当空气和煤气通过烧嘴时，被加热供燃烧所用， 另一侧的烧嘴则充当排烟的角色，同时蓄热体被 烟气加热。当到达换向时刻时，换向阀动作使系 统反向运行，加热好的蓄热体被用来预热空气和 煤气，冷却的蓄热体又被排出的高温烟气加热， 最后排出的烟气只有150～200℃，空气和煤气预 热温度800～1000 ℃左右。
(6)轧钢机有故障时，能将钢料从进料口退出， 防止钢料在炉内长期停留而造成氧化烧损和脱碳。
(7)加热时间容易控制，便于实现过程自动化， 适合于计算机操作。
二、加热炉的结构
加热炉
加热炉本体 冷却系统 燃烧系统 排烟系统 装出料系统 余热回收系统 自动控制系统
1.加热炉本体
主要由炉膛、炉子基础和钢结构等组成。
（2）主要设备：燃烧器、蓄热体、换向阀、控制系统 （3）蓄热体的选择：
1）形状要求：堆体积稳定性、清灰难易程度、加工难 易程度。
2）材质要求：耐高温、良好传热性能、抗热震性好 、强度高 。
3）尺寸要求：尺寸过大，会使蓄热室体积庞大，换 向时间长；尺寸过小，会使换向时间很短，电气和机械设 备都不能适应，换向的损失也随之增大。
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2.推钢式加热炉：靠推钢机完成炉内运料任务的 连续加热炉。为了避免钢坯与炉底直接摩擦而损 坏炉底与金属表面，在炉底上装有金属滑轨或水 冷管滑道。具有结构简单、操作方便、运行可靠、 造价低廉等特点。
3.步进式加热炉：靠炉底步进梁的往复运动，把 钢坯从进料端送到出料端的连续加热炉。由于推 钢式加热炉的长度受到推钢比的限制，以及钢坯 种类和加热质量的要求，步进式加热炉才发展起 来的。
2.冷却系统
加热炉炉底水梁的冷却方式分为水冷却和汽 化冷却。
（1）汽化冷却系统主要设备： ①汽包②除氧水箱③电动循环泵④柴油循环泵 ⑤电动给水泵⑥柴油给水泵⑦定期排污扩容⑧ 连续排污扩容器
（2）汽化冷却工艺原理： 加热炉汽化冷却是一个封闭系统。汽化冷却系 统由软水除氧给水系统、汽包、水梁冷却水回 路三部分组成。
（1）炉膛一般是由炉墙、炉顶和炉底构成的 近乎六面体的空间。
炉墙：加热炉都采用直立的炉墙，用粘土砖 砌筑的炉墙，主墙厚度为1.5～2块砖厚（464～ 580mm)。用耐火浇注料砌筑的炉墙，主墙厚度一 般为250～300mm。其余部分为绝热耐火材料，构 成复合炉墙。为提高炉子强度和气密性，炉墙外 面包上4～10mm厚的钢板。
（3）汽化冷却的优点：
1）汽化冷却的耗水量比直接用水冷却少得多 。仅相当于水冷却的1／30左右。
2）用工业水冷却时，由冷却水带走的热量全 部损失，而汽化冷却所产生的蒸汽则可供生产使 用，可以用来发电。
3）炉底水梁采用汽化冷却时，其表面温度比采 用水冷却时要高一些，可以减轻坯料加热时形成 的黑印、改善坯料加热温度的均匀性。