蓄热式连续加热炉的基本结构组成

蓄热室连续加热炉的基本结构组成连续式加热炉由以下几个基本部分组成：炉子基础和钢结构、炉膛与炉衬、燃料燃烧系统、排烟系统、余热利用装置、冷却系统、装出料设备、检测及调节装置、计算机控制系统等。1炉子基础和钢结构炉子基础将炉膛、钢结构和被加热钢坯的重量所构成的全部载荷传到地面上。一般采用混凝土基础。炉子钢结构是由炉顶钢结构、炉墙钢结构和炉底钢结构的一个箱形框架结构，用以保护炉衬和安装烧嘴。水梁、立柱及各种炉子附件的固定主要由型钢和钢板组成。（1）炉膛与炉衬炉膛是由炉墙、炉顶和炉底围成的空间，是对钢坯进行加热的地方。炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬，炉衬是加热炉的一个关键技术条件。再加热炉的运行过程中，不仅要求炉衬能够在高温和载荷条件下保持足够的温度和稳定性，要求炉衬能够耐受炉气的冲刷和炉渣的侵蚀，而且要求有足够的绝热保温和气密性能。为此，炉衬通常耐火层、保温层、防护层和钢结构几部分组成。其中耐火层直接承受炉膛内的高温气流冲刷和炉渣侵蚀，通常采用各种耐火材料经砌筑、捣打或浇筑而成；保温层通常采用各种多孔的保温材料经砌筑、敷设、充填或粘贴形成，其功能在于最大限度地减少炉衬的散热损失，改善现场操作条件；防护层通常采用建筑砖或钢板，其功能在于保持炉衬的气密性，保持多孔保温材料形成的保温层免于损坏。钢结构是位于炉衬最外层的由各种钢材拼焊、装配成的承载框架，其功能在于承担炉衬、燃烧设备、检测设施、检测仪器、炉门、炉前管道以及检测、操作人员所形成的载荷，提供有关设施的安装框架。A炉墙炉墙分为侧墙和端墙，沿炉子长度方向上的炉墙成为侧墙，炉子两端的炉墙。整体捣打、浇注的炉墙尺寸可以根据需要设计。炉墙采用可塑料或浇注料内衬和绝热层组成的复合砌体结构。为了使炉子具有一定的强度和良好的气密性，炉墙外壁为5mm或6mm厚的钢板外壳。蓄热式连续加热炉的炉墙上除了设有炉门、窥视门、烧嘴孔、测温孔等孔洞，还有蓄热室和高温通道（蓄热式烧嘴的蓄热室一再少嘴里），所以炉墙要能够承受高温。为了防止砌体受损，炉墙应尽可能避免直接承受附加载荷，所以炉门，冷却水管等构件通常都直接安装在钢材上。B炉顶加热炉的炉顶按其结构分为拱顶和吊顶两种。现在大多采用可塑料或浇注料内衬和绝热层组成的符合砌体吊顶结构。这种吊顶结构不受炉子跨度的影响且使用寿命长。C炉底炉底一般采用砖砌复合结构，高温炉底还要承受炉渣的化学侵蚀。2供热与排烟系统A煤气管道煤气进车间后设有专用煤气操作平台，煤气总管上一般配有双偏心金属硬密封蝶阀、手动或自动眼镜阀、气动快速调节切断阀各一套。煤气总管上还装有流量孔板和温度、压力测量点，其信号分别送到加热炉仪表及采集站。煤气总管最低点设置连续排水系统装置。煤气从总管送至隔断分管，再经由流量孔板、气动调节阀，供给相应控制段的烧嘴。每个烧嘴前都设置一道双偏心金属硬密封蝶阀，用于煤气流量平衡分配调节。在每段煤气管的末端，下部设置排污阀，侧部设置一个煤气取样阀，以排除煤气管道内的积水和开炉时的取样。设有吹扫放散系统。开炉时用氮气吹扫煤气管道中的空气，防止通入煤气时，煤气与管道中的空气混合；停炉时吹扫煤气管道中的煤气，防止管道存留煤气逸出。吹扫气体通过放散热管排至厂房外，放散管一般应高出附近10m内建筑物通气口4m，距地面高度不低于10m。B空气管道助燃空气由鼓风机供给，经冷风总管、空气换热器、热风总管、各段分管送至加热炉的烧嘴。空气各段分管上分别设有流量孔板、气动调节阀，配合煤气进行比例调节。为了使空气流量平衡分配，在每一个烧嘴前设有热空气手动蝶阀，以方便调节空气流量。在每一个烧嘴前的支管上均安装不锈钢波纹补偿器。C排烟系统常规加热炉排烟方式上有上排烟、下排烟和侧排烟，上排烟和下排烟方式能防止炉内烟气的偏流，炉压、炉温分布稳定均匀。根据需要，烟道可布置在地下或地面上，地下烟草不会妨碍交通和地面的操作。烟道内衬一般采用轻质砖砌筑，采用管式钢结构烟道可有效防止地下水且密封性好。烟道设有闸板以调节炉压。常规加热炉一般采用烟筒自然排烟，烟筒一般为混凝土结构，内衬粘土耐火砖及保温材料。因蓄热式加热炉排烟温度低，使用钢烟筒，采用引风机强制排烟。2冷却系统加热炉的冷却系统是由加热炉炉底的冷却水管和其他冷却构件构成。冷却方式分为水冷却和汽化冷却两种，其中水冷却又分净环水开式和净环水闭式冷却方式两种。A炉底水冷结构炉底水管承受柸料的全部重量（静负荷），并经受坯料推移时所产生的动载荷。因此，纵水管下需要有支撑结构。炉底水管的支撑结构形式很多，推钢式加热炉一般在高温段用横水管支撑，横水管两端穿过炉墙靠钢架支持，这种结构只适用于跨度不大的炉子。当炉子很宽，上面坯料的负载很大时，需要采用双横水管或回线性横支撑管结构。进步式两世加热炉水梁和立柱是重要条件，在保证不同长度的坯料在炉内安全运行的前提下，一般纵水梁采用错位梁技术，这样坯料在加热段形式的水管黑印在进入均热段后由于水梁位移而脱离滑道，黑印逐步消失，而坯料在均热段滑道还尚未形成明显的黑印即准备出炉。采用直线滑道的坯料黑印温度为40--50℃，采用错位梁后坯料黑印温差可以减少15--20℃。纵向支撑梁采用20G厚壁钢管制作的双水管结构，在相同的断面模数下，刚度大管径小，对钢坯的遮蔽系数小，减少水管黑印。支撑梁立柱是用20G钢管制作的双层套管。坯料在纵水梁上按不同的长度范围，定位装载在不同位置。原则上一组长度范围的坯料，定位后无过大跨度、大悬臂，运动时不刮碰其他水梁。在选择炉底水管支撑结构时，除了保证其他强度和寿命外，应力求简单。这样一方面为了减少水管以减少热损失，另一方面避免下加热空间被占去太多，这一点对下部的热交换和炉子生产率的影响很大。所以现代加热炉设计中，力求加大水冷管间距，减少横水管和支柱水管的根数。B炉底水管的绝热炉底水管滑管和支撑管加在一起的水冷表面达到炉底面积的40%--50%，带走大量热量。又由于水管的冷却作用，使坯料与水管滑轨接触处的局部温度降低，200--250℃，使坯料下面出现两条水印（黑印）在压力加工时很容易造成废品。例如，轧钢加热炉加热板坯时出现的黑印影响很更大，温度的不均匀可能导致钢板的厚薄不均匀。降低热损失和减少黑印影响的有效措施，就是对炉底水管实行绝热包扎。