二、室式炉

室式炉

(一)用途

室式炉适用于单件小批量锻件的加热或热处理加热。一般单室式炉适用于中小型自由锻的锻件加热;双室式炉适用于锻件品种少、产量大,供模锻锤或自由锻锤胎模锻造时加热,或合金钢预热用;双门单室式炉适用于锻件较大,特别是钢锭开坯时加热。室式炉的被加热工件重量一般不大于3t,炉底面积不大于10m2。图9-2-1~图9-2-4所示为几种炉子的结构。

(二)性能参数

室式火焰炉目前无定型产品,而是根据生产工艺要求进行设计制造。可根据表9-1-2锻锤生产率和表9-1-3室式炉炉底强度确定炉底面积,并根据所供应的燃料进行炉子的热工计算和结构设计。

使用各种燃料的室式加热炉其技术参数见表9-2-1~表9-2-3,燃煤气室式热处理炉技术参数见表9-2-4。

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9-2-1 燃油室式炉

1—排烟罩 2—炉门升降机构 3—水帘 4—炉门 5—炉架 6—砌体 7—炉膛 8—油嘴

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9-2-2 燃天然气室式加热炉

1—炉门 2—烧嘴 3—炉衬 4—供风系统 5—换热器 6—排烟口

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9-2-3 水平往复炉排室式炉

1—加热室 2—水平往复炉排 3—风管 4—燃烧室 5—炉门 6—炉门升降机构

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9-2-4 室式热处理炉底燃式结构

9-2-1 燃发生炉煤气室式加热炉技术参数

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9-2-2 燃天然气室式加热炉技术参数

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9-2-3 燃油室式加热炉技术参数

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9-2-4 燃煤气室式热处理炉技术参数

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(三)结构

室式炉的结构形式除分单室式,双室式之外,还由于采用的燃料不同、排烟方式不同而形成多种形式。

(1)燃油和燃煤气的室式炉结构是:炉顶是正拱(炉顶拱中心角为60°,对称砌在两侧炉墙上),烧嘴安装在两侧炉墙上,见图9-2-1。当采用平焰烧嘴时,大多将烧嘴安装在炉膛拱顶上。

(2)用于热处理的室式炉,其结构一般把燃烧室设在炉底下部(图9-2-4),借助烧嘴的喷射作用,将较低温度的炉气吸入底燃烧室,降低燃气温度,提高燃烧室寿命;并使进入炉膛的烟气温度降低,减少炉内温度差。

(3)燃煤室式炉,由于煤的燃烧特点,把燃烧室设在侧墙的一侧(图9-2-3),炉顶多采用大偏拱炉顶或双曲面拱炉顶。

(4)炉底结构。室式炉的炉底结构有三种:①热炉底结构是下排烟室式炉,烟气流经此处可起到加热炉底的作用;②架空炉底结构见图9-2-1;③实炉底结构见图9-2-2、图9-2-3。后两种是上排烟室式炉。

(5)排烟口位置。为促使炉膛温度上下均匀,保证工件均匀加热,排烟口布置在炉膛最低位置。小型室式炉仅在炉门两侧布置两个排烟口;较大的室式炉除在炉门两侧布置两个排烟口外,还在两侧炉墙或后墙的下部增设排烟口;图9-2-2为炉后排烟,炉门两侧排烟只起辅助作用。

在炉门两侧布置的排烟口基本有两种结构形式:

1)双层炉门拱排烟结构,见图9-2-1~图9-2-3。这种结构能防止炉门冒烟喷火。

2)单层炉门拱排烟结构是传统结构。操作不当,不易有效地防止冒烟喷火,但可缩短炉口尺寸。

(四)蓄热式室式炉

蓄热式室式炉是一种高效节能炉型,采用蓄热式燃烧装置,烧嘴必须成对安装,工作时燃烧和排烟轮换使用,其工作原理见图9-2-5。烧嘴上方各按装一蓄热室,使用时1号烧嘴燃烧,烟气通过2号烧嘴并加热蓄热室后排出;经3~5min自动换向,2号烧嘴点燃,助燃空气经1号烧嘴蓄热室预热后与燃料混合燃烧,如此往复使用。由于空气预热温度高,大大节省了燃料,炉子热效率可达40%左右,其技术性能见表9-2-5。

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9-2-5 蓄热式室式炉原理图

1—室式加热炉 2—1号烧嘴 3—蓄热室 4—排烟管 5—排烟换向装置 6—喷射器 7—2号烧嘴