加熱爐的設(shè)備特點(diǎn)、分類(lèi)及其控制的幾種方法 。
發(fā)布時(shí)間：2021-09-18 瀏覽：次
加熱爐是將物料或工件（一般是金屬）加熱到軋制成鍛造溫度的設(shè)備（工業(yè)爐）。應(yīng)用遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業(yè)領(lǐng)域。加熱爐利用燃料在爐膛內(nèi)燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫火焰與煙氣作為熱源，來(lái)加熱爐管中流動(dòng)的介質(zhì)，使其達(dá)到規(guī)定的工藝溫度。燃料從燃燒器噴出燃燒，產(chǎn)生高溫火焰和高溫?zé)煔�，高溫火焰通過(guò)輻射將熱量傳給輻射室內(nèi)的爐管，進(jìn)而傳給爐管內(nèi)的介質(zhì)。高溫?zé)煔庥捎跓焽璧某榱蛞L(fēng)機(jī)的作用向上進(jìn)入加熱爐的對(duì)流室，通過(guò)對(duì)流的方式將熱量傳給對(duì)流室內(nèi)的爐管，進(jìn)而傳給爐管內(nèi)的介質(zhì)。接下來(lái)賢集網(wǎng)小編來(lái)為大家講解更多關(guān)于加熱爐的知識(shí)，包括：加熱爐的設(shè)備特點(diǎn)；加熱爐的分類(lèi)；加熱爐控制的幾種方法；加熱爐的應(yīng)用行業(yè)；加熱爐為啥選高鋁耐火可塑料做爐襯，應(yīng)該怎么用？清洗及保養(yǎng)方法！一起來(lái)看看吧！
加熱爐的設(shè)備特點(diǎn)
1、采用德國(guó)西門(mén)子IGBT功率管和獨(dú)特的逆變技術(shù)
2、可調(diào)節(jié)加熱保溫過(guò)程的功率時(shí)間有利于提高加熱的質(zhì)量和加熱的重復(fù)性，簡(jiǎn)化工人之操作技術(shù)。
3、安裝簡(jiǎn)單，接上單相220V電源進(jìn)水出水即可完成。
4、占地極少，操作簡(jiǎn)單，幾分鐘可學(xué)會(huì)特別安全，輸出電壓低于36V，免除高壓觸電危險(xiǎn)。
5、無(wú)明火，更安全。利用過(guò)流產(chǎn)生電磁感應(yīng)，只對(duì)任何金屬加熱。
6、加熱效率達(dá)90%以上，比高頻中頻省電30—40%，停機(jī)狀態(tài)下幾乎不用電。且可24小時(shí)連續(xù)使用
7、100%負(fù)載持續(xù)率,可連續(xù)24小時(shí)較大功率之加熱狀態(tài)下進(jìn)行。
8、感應(yīng)圈可自由拆裝，更換方便。超快加熱速度大大減小工件氧化變形。
9、擁有恒定功率和恒定電流之控制功能,較大程度高效快速加熱，優(yōu)化金屬工件的加熱過(guò)程。
10、安裝簡(jiǎn)單,接上三相380V電源、進(jìn)水、出水即可,幾分鐘可完成。
加熱爐的分類(lèi)
1、箱式爐
箱式爐歷史悠久，是應(yīng)用較早的爐型。其長(zhǎng)、寬、高大致接近，輻射室和對(duì)流室用火墻隔開(kāi)，火嘴裝于側(cè)壁，煙囪設(shè)于爐外，爐管水平排列。
2、立式爐
立式爐由較早的方箱爐發(fā)展改進(jìn)而來(lái)。
立式爐爐膛為長(zhǎng)方形，輻射管排于爐兩側(cè)，對(duì)流管排在輻射室上部的對(duì)流室中，爐底部設(shè)有兩排火嘴，爐中間砌一堵花墻，噴火嘴在花墻兩邊燃燒。立式爐一般有底燒橫管式，附墻火焰式（加氫、焦化裝置使用 ），催化重整裝置多使用環(huán)形管立式爐、立管立式爐，無(wú)焰燃燒爐幾種。
3、圓筒爐
圓筒爐與立式爐相似，方型的對(duì)流室位于輻射室上部，煙 囪安裝在對(duì)流室的上部，并裝有煙道擋板，可調(diào)節(jié)風(fēng)量，火嘴在爐底中央，火焰向上噴射。
其與立式爐不同的是輻射室為圓筒式，輻射管沿圓周垂直排列成一圈，對(duì)流管分立式和水平兩種。
4、大型方爐
這種爐子用兩排爐管把爐膛分成若干小間，每間設(shè)置一或二個(gè)大容量高強(qiáng)燃燒器。分隔可以沿兩個(gè)方向進(jìn)行，稱(chēng)之為“十字交叉”分隔法。它通常把對(duì)流室單獨(dú)放到地面上。
還有把幾臺(tái)爐子的煙氣用煙道匯集攏來(lái)，送進(jìn)一個(gè)公用的對(duì)流室或廢熱鍋爐。這種爐子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省占地，便于回收余熱，容易實(shí)現(xiàn)爐群集中排煙，減輕大氣污染。它是專(zhuān)為超大型加熱爐而開(kāi)發(fā)的。
5、斜頂爐
它由箱式爐演變而來(lái)，是箱式爐砍去爐膛內(nèi)煙氣流動(dòng)的死角區(qū)而成。雖然它對(duì)輻射室的傳熱均勻性有所改善，但并沒(méi)有克服箱式護(hù)的其他缺點(diǎn)。近年來(lái)也不再建造了。
6、無(wú)焰燃燒爐
這種爐子都是單排管雙面輻射爐型。側(cè)壁上安有許多小型的氣體無(wú)焰燃燒器，使整個(gè)側(cè)壁成為均勻的輻射墻面，有優(yōu)越的加熱均勻性，可分區(qū)調(diào)節(jié)各區(qū)溫度，是乙烯裂解和烴類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化較合適的爐型之一。但造價(jià)昂貴，用于純加熱非常不合算。還有一個(gè)缺點(diǎn)是只能燒氣體燃料。
7、純輻射式滾筒爐
它由箱式爐演變而來(lái)，是箱式爐砍去爐膛內(nèi)煙氣流動(dòng)的死角區(qū)而成。雖然它對(duì)輻射室的傳熱均勻性有所改善，但并沒(méi)有克服箱式護(hù)的其他缺點(diǎn)。近年來(lái)也不再建造了。
加熱爐控制的幾種方法
當(dāng)利用蒸汽冷凝達(dá)不到要求時(shí), 常利用加熱爐來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱。 管式加熱爐的時(shí)間常數(shù)和純滯后都比較大,而且加熱爐出口溫度的干擾因系也很多，由于對(duì)象的時(shí)間常數(shù)和純滯后太大，所以控制作用要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后才能起作用,有明顯的時(shí)間滯后，通常以串級(jí)控制克服滯后，并且以主要的擾動(dòng)為副變量,盡量使副回路包含更多擾動(dòng)，控制方案有以下幾種。
1、當(dāng)對(duì)加熱爐出口溫度要求不高時(shí),可以采用圖1所示的控制方案。 但如果對(duì)出口溫度要求嚴(yán)格時(shí),將采用串級(jí)控制方案。
2 、當(dāng)系統(tǒng)的主要擾動(dòng)為燃料的上游壓力時(shí), 以燃料流量為副變量是比較理想的, 如圖2所示。
3、由于燃料流量的測(cè)量比較麻煩, 所以常以燃料壓力為副變量組成串級(jí)控制系統(tǒng)如圖 3 所示。對(duì)于這種方案, 需要注意燃料噴嘴要保持通暢, 否則其阻力會(huì)直接影響燃料壓力。
4、如果擾動(dòng)是燃料的成分變化時(shí), 由干成分不易測(cè)量或者不可測(cè)量, 所以只好以爐膛的的溫度為副變量實(shí)現(xiàn)串級(jí)控制,如圖4所示. 該方案消除干擾的能力不夠及時(shí)。但比單回路還是好很多，而且實(shí)際工程中很多干擾都是先影響到爐膛溫度，然后才影響到爐口溫度，以爐膛溫度為副變量可以使副回路包含更多的干擾，所以這種方案也很常用。這個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)主控制器引入內(nèi)部模型控制，控制質(zhì)量可進(jìn)一步提高。
加熱爐的應(yīng)用行業(yè)
一、熱處理行業(yè)
1、液壓元件如：柱塞泵的柱塞、轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)子、各種閥門(mén)上的換向軸、齒輪泵的齒輪等高頻淬火。
2、各種電動(dòng)工具齒輪軸的高頻淬火熱處理。
3、各種木工工具，如：斧頭、刨刀等熱處理。
4、各種汽、摩配高頻淬火熱處理，如：曲軸、連桿、活塞銷(xiāo)、凸輪軸、氣門(mén)、變速箱內(nèi)的各種齒輪、各種拔叉、各種花鍵軸、傳動(dòng)半軸、各種小軸曲柄銷(xiāo)、各種搖臂、搖臂軸等高頻淬火熱處理。
5、五金工具高頻淬火熱處理，如老虎鉗、錘、大力鉗、扳手。
二、釬焊行業(yè)
1、探礦用的鉆頭焊接、如一子鉆頭，羊角鉆頭的焊接。
2、黃銅、紫銅、不銹鋼鍋底等金屬材料的復(fù)合焊接。
3、硬質(zhì)合金*的焊接。如車(chē)刀，銑刀麻花鉆熱軋、鉗子、錘子、扳手、斷線(xiàn)鉗等；
4、金剛石刀頭的焊接、如金剛石鋸片的焊接、磨具、鋸齒焊接。
三、鍛壓行業(yè)
1、五金工具透熱，如鉗子，扳手等加熱透熱成型。
2、探礦釬桿錐柄擠壓。
3、鋼管透熱成型如彎管等。
4、鋼板加熱，折彎成型。
5、標(biāo)準(zhǔn)件，緊固件的透熱成型。
四、塑料焊接行業(yè)
1、各種金鋼石復(fù)合片鉆頭的焊接；
2、各種硬質(zhì)合金刀頭、鋸片的焊接；
3、各種截齒、釬頭、鉆桿、煤鉆頭、風(fēng)鉆頭等礦山配件的焊接；
較大工件或不規(guī)則工件的熔接，例如尼龍、PP、PE、PA、塑膠馬桶、汽車(chē)內(nèi)飾、雙層保溫杯、喇叭網(wǎng)、注塑件、車(chē)用石巖、罐、車(chē)燈、蓄電池。
加熱爐為啥選高鋁耐火可塑料做爐襯，應(yīng)該怎么用？
加熱爐的應(yīng)用非常的廣泛，例如鋼鐵冶煉、石油、化工等，不管是應(yīng)用在哪個(gè)行業(yè)，耐火材料都是加熱爐必不可少的重要組成。傳統(tǒng)的加熱爐爐襯采用低水泥澆注料，但是低水泥澆注料損耗較快，目前應(yīng)用基本已經(jīng)被高鋁耐火可塑料所替代。
1、加熱爐爐襯的損毀機(jī)理
加熱爐的種類(lèi)很多，使用較多的是連續(xù)加熱爐，該加熱爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連續(xù)生產(chǎn)。爐膛主要分為預(yù)熱區(qū)、加熱區(qū)、均熱區(qū)。加熱爐爐襯的損毀主要來(lái)自于爐內(nèi)氣氛對(duì)爐襯的侵蝕以及溫度變化和氣流造成的沖擊。采用傳統(tǒng)的低水泥澆注料，骨料高溫后膨脹性大，容易導(dǎo)致?tīng)t襯裂紋、剝落。而且低水泥澆注料耐酸性氣體腐蝕性差。
2、高鋁耐火可塑料的選擇
在加熱爐用耐火可塑料的選擇上，主要選擇高鋁耐火可塑料。高鋁耐火可塑料主要采用優(yōu)質(zhì)的高鋁骨料、氧化鋁粉、化學(xué)結(jié)合劑等按照一定的比例配合而成。高鋁耐火可塑料具有很高的可塑料，在加熱爐應(yīng)用可以彌補(bǔ)耐火澆注料性能的不足，提高爐襯使用周期。
3、高鋁耐火可塑料的施工及烘爐
（1）施工
①施工前準(zhǔn)備：施工前應(yīng)對(duì)耐火可塑料以及錨固磚進(jìn)行質(zhì)量抽檢，保證材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)標(biāo)。施工用的工具以及施工體的表面要保證清潔。
②支模：底模板應(yīng)與錨固磚保持5-10毫米的間距。
③搗打：搗打采用搗打錘進(jìn)行，方向必須與模板垂直，保證至少往返搗打一遍。層與層之間必須刮毛。如果施工中途停歇，必須將已經(jīng)施工好的搗打?qū)庸蚊?/span>
④錨固磚安裝時(shí)，必須保證其與可塑料緊密結(jié)合；
⑤脫模：一般脫模時(shí)間在施工完成后的4h內(nèi)進(jìn)行。同時(shí)窯做好表面刮毛、膨脹縫及氣孔。
（2）烘爐
要想得到使用周期長(zhǎng)的爐襯，除了上述的材料選擇及施工必須做好外，烘爐也是很關(guān)鍵的一環(huán)。烘爐的主要目的是排出耐火可塑料中的結(jié)晶水合游離水。烘爐過(guò)程中不能急于求成，烘爐過(guò)快，施工體中的水蒸氣排出受阻，容易造成裂紋或剝落，影響后期加熱爐的使用。因此，烘爐過(guò)程中必須保證按照耐火可塑料的烘爐曲線(xiàn)進(jìn)行。
4、高鋁耐火可塑料的使用周期
采用高鋁耐火可塑料施工加熱爐的案例已經(jīng)很多，其使用的期限較低水泥澆注料長(zhǎng)一倍不止，澆注料爐襯一般壽命為2~3年，而采用高鋁耐火可塑料可使用7年以上。爐襯表面一直保持平整，沒(méi)有明顯的損毀現(xiàn)象。
加熱爐清洗及保養(yǎng)方法
1、干保養(yǎng)法:
加熱爐停爐后放去爐水，將內(nèi)部污垢徹底清除，沖洗干凈，在爐膛內(nèi)用微火烘干(注意不要大火)，然后將直徑10-30毫米大小的塊狀生石灰分盤(pán)裝好，放置在鍋筒內(nèi)，不使生石灰與金屬接觸，生石灰的重量，以鍋筒容積每立方米8公斤計(jì)算，然后將的人孔、手孔管道閥門(mén)關(guān)閉，每三個(gè)月檢查一次，如生石灰碎成份狀，需即更換，鍋爐重新運(yùn)行時(shí)應(yīng)將生石灰和盤(pán)取出。
2、濕保養(yǎng)法:
加熱爐停爐后放出爐水，將內(nèi)部污垢徹底清除，沖洗干凈，重新注入已處理的水至全滿(mǎn)，將爐水加熱到100℃，讓水中的氣體排出爐外，然后關(guān)閉閥門(mén)，氣候寒冷的地方不可采用保濕養(yǎng)法，以免爐水結(jié)冰損壞加熱爐。
