工業爐是在工業生產中的熱量,主要組成部分有:工業爐砌體、工業爐排煙系統、工業爐預熱器和工業爐燃燒裝置等。蓄熱式加熱爐生產機械工業應用的工業爐有多種類型,在鑄造車間,有熔煉金屬的沖天爐、感應爐、 電阻爐、電弧爐、真空爐、平爐、坩堝爐等;有烘烤砂型的砂型干燥爐、鐵合金烘爐和鑄件退火爐等;在鍛壓車間,有對鋼錠或鋼坯進行鍛前加熱的各種加熱爐,和鍛后消除應力的熱處理爐;提供蓄熱式加熱爐在金屬熱處理車間,有改善工件機械性能的各種退火、正火、淬火和回火的熱處理爐;在焊接車間,有焊件的焊前預熱爐和焊后回火爐;在粉末冶金車間有燒結金屬的加熱爐等。
燃氣為液化氣,天然氣,焦爐煤氣,城市煤氣,轉爐煤氣,混合煤氣,發生爐煤氣,高爐煤氣等。提供蓄熱式加熱爐工業爐按供熱方式分為兩類:一類是火焰爐(或稱燃料爐),用固體、液體或氣體燃料在爐內的燃燒熱量對工件進行加熱;第二類是電爐,在爐內將電能轉化為熱量進行加熱。工業爐按熱工制度分為兩類:一是間斷式爐,又稱周期式爐,其特點是爐膛內不劃分溫度區段,爐子按一班或兩班生產,在每一加熱周期內爐溫是變化的,如各種室式爐、臺車式爐、井式爐、罩式爐等;二是連續式爐,其特點是爐膛內劃分溫度區段,蓄熱式加熱爐生產一般由預熱、加熱(高溫)、均熱(保溫)三個區段組成,爐子為三班連續生產,在工業爐加熱過程中每一區段內的溫度可認為是不變化的,如二段或三段連續式加熱爐、推桿式加熱爐和熱處理爐、環形爐、步進式爐、振底式爐、沖天爐及石灰窯等。
為便于加熱大型工件,又出現了適于加熱鋼錠和大鋼坯的臺車式爐,為了加熱長形桿件還出現了井式爐。提供蓄熱式加熱爐20 世紀20 年代后又出現了能夠提高爐子生產率和改善勞動條件的各種機械化、自動化爐型。工業爐的燃料也隨著燃料資源的開發和燃料轉換技術的進步,而由采用塊煤、焦炭、煤粉等固體燃料逐步改用發生爐煤氣、城市煤氣、天然氣、柴油、燃料油等氣體和液體燃料,蓄熱式加熱爐生產并且研制出了與所用燃料相適應的各種燃燒裝置。
火焰爐的燃料來源廣,價格低,便于因地制宜采取不同的結構,有利于降低生產費用,但火焰爐難于實現控制,對環境污染嚴重,熱效率較低。電爐的特點是爐溫均勻和便于實現自動控制,加熱質量好。按能量轉換方式,電爐又可分為電阻爐、感應爐和電弧爐。提供蓄熱式加熱爐 以單位時間單位爐底面積計算的爐子加熱能力稱為爐子生產率。爐子升溫速度越快、爐子裝載量越大,則爐子生產率越高。在一般情況下,爐子生產率越高,則加熱每千克物料的單位熱量消耗也越低。湖南蓄熱式加熱爐因此,為了降低能源消耗,應該滿負荷生產,盡量提高爐子生產率,同時對燃燒裝置實行燃料與助燃空氣的自動比例調節,以防止空氣量過剩或不足。此外,還要減少爐墻蓄熱和散熱損失、水冷構件熱損失、各種開口的輻射熱損失、離爐煙氣帶走的熱損失等。
常見的熱處理工藝有正火,退火,固溶,時效,淬火,回火,退火,滲碳,滲氮,調質,球化,釬焊等:1. 正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點AC3或ACM以上的適當溫度保持一定時間后在空氣中冷卻,蓄熱式加熱爐生產得到珠光體類組織的熱處理工藝。2. 退火annealing:將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度,保溫一段時間后,隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。3. 固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區恒溫保持,提供蓄熱式加熱爐使過剩相充分溶解到固溶體中,然后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。
發展歷程工業爐的創造和發展對人類進步起著十分重要的作用。中國在商代出現了較為完善的煉銅爐,提供蓄熱式加熱爐爐溫達到1200℃,爐子內徑達0.8米。在春秋戰國時期,人們在熔銅爐的基礎上進一步掌握了提高爐溫的技術,從而生產出了鑄鐵。1794年,世界上出現了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。后到1864年,法國人馬丁運用英國人西門子的蓄熱式爐原理,建造了用氣體燃料加熱的臺煉鋼平爐。蓄熱式加熱爐生產他利用蓄熱室對空氣和煤氣進行高溫預熱,從而保證了煉鋼所需的1600℃以上的溫度。1900年前后,電能供應逐漸充足,開始使用各種電阻爐、電弧爐和有芯感應爐。