爐型結構對爐子進行設計或改進時,應根據生產工藝要求,盡量選用新型節能爐子。選擇合適的爐型結構,提供工業井式爐提高機械化程度和能源利用率。通常采用的節能措施有:(1)采用圓形爐膛替代箱形爐膛,可強化爐膛對工件均勻傳熱的效果,減少爐壁散熱量,使爐膛形成一個熱交換系統,在加熱元件,爐襯和工件3者之間進行熱交換。工業井式爐生產通過采用合理的爐膛空間和在不增大爐膛空間容積的前提下,加大爐內壁面積,以增大熱交換面積的方式提高爐膛熱交換從而提高熱效率。(2)在爐膛內安設風扇,加強爐內對流傳熱。特別是小型加熱爐,高速氣流可破壞停滯在工件表面阻礙傳熱和界面反應爐氣邊界底層,起到縮短加熱時間和加快提高工件溫度的作用。
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,工業井式爐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。提供工業井式爐系統簡單可靠,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。
回轉爐或稱回轉窯,在冶金工業中用于鐵礦石的直接還原、氧化鋁礦物的焙燒、粘土礦物的焙燒,提供工業井式爐以及各種散狀原料的焙燒揮發、離析和干燥作業。回轉爐的爐體呈圓筒形,用厚鋼板制成,筒內襯以耐火材料。爐體橫架在支座的滾輪上,稍傾斜(4~6%)。爐體長度與直徑之比在12:1到30:1之間。操作時爐體勻速轉動。由于爐體的傾斜和轉動,工業井式爐生產爐料由高處逐漸移向低處。爐料在運動過程中逐漸升溫,并依次發生物理、化學變化。回轉爐的溫度一般控制在爐料熔點以下。
蓄熱式加熱爐的燃燒器破損的原因蓄熱式加熱爐燒嘴磚、蓄熱箱體是蓄熱式加熱爐燃燒系統的重要組成部分,提供工業井式爐燒嘴磚是用于燒嘴部位的耐火制品,起組織火焰的作用,蓄熱箱是完成燃燒介質預熱換熱裝置。根據資料報道,蓄熱式燃燒器破損的表現形式首先是燒嘴周圍發紅,隨后演變為透熱冒火的現象,最后發展為燒嘴磚與爐墻剝落、甚至導致爐墻倒塌的嚴重問題。目前,軋鋼蓄熱式加熱爐用燃燒器主要有空氣單蓄熱式和空煤氣雙蓄熱式。工業井式爐生產針對蓄熱式加熱爐燃燒器的破損以及由此帶來的加熱爐熱工特性的惡化和嚴重安全隱患等問題,國內眾多學者根據蓄熱式加熱爐的工藝特點,系統地分析了常規蓄熱式燃燒器破損的原因。