工業爐按供熱方式分類,工業爐是在工業生產中,利用燃料燃燒或電能轉化的熱量,將物料或工件加熱的熱工設備。冷渣機生產廣義地說,鍋爐也是一種工業爐,但習慣上人們不把它包括在工業爐范圍內。 (1)火焰爐。其按工作室的形狀可分為膛式火焰爐和回轉爐兩類。膛式火焰爐的工作室叫做爐膛,由爐底、爐墻和爐頂組成。回轉爐(或稱為回轉窯)用于鐵礦石的直接還原、氧化鋁礦物的焙燒、黏土礦物的焙燒、以及各種散狀原料的焙燒揮發、離析和干燥作業。(2)電爐。提供冷渣機電爐又可分為電阻爐、感應爐和電弧爐。電爐的優點有:爐內氣氛容易控制,甚至可抽成真空;物料加熱快,加熱溫度高,溫度容易控制;生產過程容易實現機械化和電動化;勞動衛生條件好;熱效率高;加熱質量好等。
二十世紀50 年代,無芯感應爐得到迅速發展。后來又出現了電子束爐,利用電子束來沖擊固態燃料,能強化表面加熱和熔化高熔點的材料。冷渣機生產用于鍛造加熱的爐子早是手鍛爐,其工作空間是一個凹形槽,槽內填入煤炭,燃燒用的空氣由槽的下部供入,工件埋在煤炭里加熱。北京冷渣機這種爐子的熱效率很低,加熱質量也不好, 而且只能加熱小型工件,以后發展為用耐火磚砌成的半封閉或全封閉爐膛的室式爐, 可以用煤,煤氣或油作為燃料,也可用電作為熱源,工件放在爐膛里加熱。
脈沖燃燒控制采用的是一種間斷燃燒的方式,使用脈寬調制技術,通過調節燃燒時間的占空比(通斷比)實現窯爐的溫度控制。燃料流量可通過壓力調整預先設定,燒嘴一旦工作,就處于滿負荷狀態,冷渣機生產保證燒嘴燃燒時的燃氣出口速度不變。當需要升溫時,燒嘴燃燒時間加長,間斷時間減小;需要降溫時,燒嘴燃燒時間減小,間斷時間加長。脈沖燃燒控制的主要優點為傳熱效率高,大大降低能耗。可提高爐內溫度場的均勻性。無需在線調整,即可實現燃燒氣氛的控制。可提高燒嘴的負荷調節比。提供冷渣機系統簡單可靠,造價低。減少NOx的生成。普通燒嘴的調節比一般為1:4左右,當燒嘴在滿負荷工作時,燃氣流速、火焰形狀、熱效率均可達到佳狀態,但當燒嘴流量接近其小流量時,熱負荷小,燃氣流速大大降低,火焰形狀達不到要求,熱效率急劇下降,高速燒嘴工作在滿負荷流量50%以下時,上述各項指標距設計要求就有了較大的差距。
為了獲得尺寸和表面光潔的工件,或者為了減少金屬氧化以達到保護模具、減少加工余量等目的,可以采用各種少無氧化加熱爐。冷渣機生產在敞焰的少無氧化加熱爐內,利用燃料的不完全燃燒產生還原性氣體,在其中加熱工件可使氧化燒損率降低到0.3%以下。可控氣氛爐是使用人工制備的氣氛,通入爐內可進行氣體滲碳、碳氮共滲、光亮淬火、正火、退火等熱處理:以達到改變金相組織、提高工件機械性能的目的。提供冷渣機在流動粒子爐中,利用燃料的燃燒氣體,或外部施加的其他流化劑,強行流過爐床上的石墨粒子或其他惰性粒子層,工件埋在粒子層中能實現強化加熱,也可進行滲碳、氮化等各種無氧化加熱。在鹽浴爐內,用熔融的鹽液作為加熱介質,可防止工件氧化和脫碳。
檢測控制我國工業爐的能源消耗大,浪費嚴重,普遍存在空氣過剩系數過大的問題,這主要是由于調節手段的落后,冷渣機生產工人的勞動強度較大,難以保證理想的燃燒工況。因此提高熱工檢測與控制水平,具有很大的節能潛力。采用先進的自動控制技術,特別是采用微機控制系統,已經成為工業爐自動控制的發展方向。通過設置自動控制系統,提供冷渣機以各相關系統的及時配合和控制來實現節能。諸如加熱爐各主要過程變量的定量控制,爐溫與燃料流量的串級控制,燃料與助燃空氣的比值控制以及煙道廢氣的含氧量控制等。