加热炉结构; 火焰炉 ——火焰或燃烧产物占据炉膛一部分空间，物 料占据另一部分空间。 竖 炉——炉身直立，大部分空间堆满块状物料，炉 燃料炉 气通过料层的孔隙向上流动。 流态化炉——炉内是细颗粒物料的流态化床，气体由下 部通 入。 工 浴 炉 ——炉内盛液体介质（熔盐或熔融金属），工 业 件浸入此介质中加热。 炉 电 炉——以电为热源，可划分为电阻炉、感应炉、电 弧炉三类。 自热炉——炉料自身产生的热量维持炉子的正常工作 如氧气转炉等。;一、加热炉的分类; 2.推钢式加热炉：靠推钢机完成炉内运料任务的连续加热炉。为了尽最大可能避免钢坯与炉底直接摩擦而损坏炉底与金属表面，在炉底上装有金属滑轨或水冷管滑道。具有结构相对比较简单、操作便捷、运行可靠、造价低廉等特点。 3.步进式加热炉：靠炉底步进梁的往复运动，把钢坯从进料端送到出料端的连续加热炉。由于推钢式加热炉的长度受到推钢比的限制，以及钢坯种类和加热质量的要求，步进式加热炉才发展起来的。 ; 步进式与推钢式加热炉相比有何优点？; (5)通过调整步进周期时间，可改变钢料在炉内的周期时间，以适应不一样钢种加热的需要。 (6)轧钢机有故障时，能将钢料从进料口退出，防止钢料在炉内长期停留而造成氧化烧损和脱碳。 (7)加热时间容易控制，便于实现过程自动化，适合于计算机操作。;二、加热炉的结构;1.加热炉本体; 炉顶：按结构及形式分为拱顶和吊顶两种。拱顶可用楔形砖砌筑或不定形耐火材料捣制而成，吊顶是由一些特制的异形砖组成，异形砖用金属吊杆单独地或成组的吊在钢结构上。 在连续式加热炉上多采用吊顶而不采用拱顶，这是因为它不受炉子跨度限制，便于局部修理，便于安装烧嘴。炉气在炉膛宽度上铺展均匀。; 炉底：加热炉的炉底结构基本分为两种： ①固定式炉底—钢坯靠推钢机推动在炉底上运动如推钢式加热炉。②移动式炉底—机械化的炉底带动钢坯一起移动，如步进式加热炉。; （2）炉子基础一方面要承受整个炉子的质量不致下沉或倒塌；另一反面还要防止炉底受潮或遭受地下水的侵袭，保证炉子正常工作。绝大多数大中型炉子都采用钢筋混凝土修建。 （3）炉子钢结构一般是由钢柱、横梁、拉杆、拱角梁等组成的钢架。;2.冷却系统; 软水进入除氧器及除氧水箱除氧，除氧后的软水由电动给水泵（柴油给水泵）送入汽包；汽包中的水通过电动循环泵（柴油循环泵）强制性地依次流入下降管、分配水箱、水梁（活动梁、固定梁、支撑管）、上升管，再回流入汽包进行汽水分离，组成一个封闭系统。; 炉底水梁吸收了加热炉的热量后被封闭系统中不断流动的热水带走，这样系统中带有很多压力的热水带走了炉膛内炉底水梁的热量，冷却了处于高温中的炉底水梁并使自身转变成汽水混合物。系统产生的蒸汽可供外部用户使用，并不断向系统中补充消耗掉的水。周而复始，这样一个过程和系统即称为汽化冷却（系统）。;（3）汽化冷却的优点： 1）汽化冷却的耗水量比直接用水冷却少得多。仅相当于水冷却的1／30左右。 2）用工业水冷却时，由冷却水带走的热量全部损失，而汽化冷却所产生的蒸汽则可供生产使用，可拿来发电。; 3）炉底水梁采用汽化冷却时，其表面温度比采用水冷却时要高一些，能减轻坯料加热时形成的黑印、改善坯料加热温度的均匀性。 4）采用水冷却时，用工业水，其硬度较高易结垢，传热效果变差，使炉底水梁发生过热或烧坏。采用汽化冷却时，采用软水能够尽可能的防止结垢，从而可延长炉底水梁的寿命。 ;3.燃烧系统; （1）工作过程：烧嘴和蓄热体是成对出现的，当空气和煤气通过烧嘴时，被加热供燃烧所用，另一侧的烧嘴则充当排烟的角色，同时蓄热体被烟气加热。当到达换向时刻时，换向阀动作使系统反向运行，加热好的蓄热体被用来预热空气和煤气，冷却的蓄热体又被排出的高温烟气加热，最后排出的烟气只有150～200℃，空气和煤气预热温度800～1000 ℃左右。;（2）主要设备：燃烧器、蓄热体、换向阀、控制管理系统 （3）蓄热体的选择： 1）形状要求：堆体积稳定性、清灰难易程度、加工难易程度。 2）材质要求：耐高温、良好传热性能、抗热震性好、强度高 。 3）尺寸要求：尺寸过大，会使蓄热室体积非常庞大，换向时间长；尺寸过小，会使换向时间很短，电气和机械设备都不能适应，换向的损失也随之增大。;蜂窝状蓄热体与小球状蓄热体比较有如下优点: 1）蜂窝体换热面积大，传热能力强。同样换热能力时，蜂窝状蓄热体的体积只需小球蓄热体1/3～1/4。 2）蜂窝体壁很薄，透热深度小，因而蓄热、放热速度快，温度效率高，换向时间仅为60秒左右，有利于保证钢坯均匀加热。 3）蜂窝体内气流通道规则，阻力损失仅为球状的1/3～1/4，不易产生灰尘沉积堵塞。 4）因小球具有流动性，安装时较为困难，其次蓄热式烧嘴采用小球方式，由于摆放不下更多的蓄热球，有蓄热能力不够的现象，会造成炉子严重正压，加热炉升温困难等问题。;（4）换向阀：换向可采用定时换向和定温换向,换向周期30～60秒左右，由PLC系统来进行控制。;4.排烟系统; 烟道布置时要尽量缩短长度和减少烟气流动阻力损失，要与厂房柱基、设备基础和电缆等保持一定的距离，以免它们受烟道温度的影响。为了控制排烟量以调节炉膛压力，烟道上必须设置烟道闸板。 （3）烟囱：烟囱是通常用的一种排烟装置。烟囱结构有砖烟囱、钢筋混凝土烟囱和金属烟囱。绝大多数的烟囱采用钢筋混凝土烟囱修建。 ;5.装出料系统; 步进梁的工作原理： 当钢坯放在固定梁上时，低于固定梁平面的活动梁托起钢坯上升到高于固定梁平面，然后活动梁与钢坯向前水平运动，到达水平运动距离后，活动梁下降将钢坯放在固定梁上后继续下降到下限位置，再作后退运动，回到起始位置，整一个完整的过程为一个矩形轨迹。 ;6.余热回收系统; （2）加热炉余热回收的途径: ①利用排出炉外的烟气来预热空气和煤气， 提高炉子的热效率；②排出炉外的烟气来生产蒸汽，以供生产和生活使用。 （3）利用烟气来预热空气和煤气的意义: ①可回收热量，节约燃料；②可提高燃烧温度，有利于利用低热值燃料；③可改善燃烧过程，改善燃烧效果。 ;7.自动控制系统; (3) 完成炉温、炉压的自动控制功能：炉温控制采用以炉温为设定值、空气煤气自动配比调节相结合的自动控制；炉压控制是系统监视两段炉压、炉膛压力，采用单回路自动控制。 (4)完成换向功能：使加热炉每侧的空气烧嘴共用几个换向阀进行换向；每侧的煤气烧嘴共用几个换向阀进行换向。;三、加热原理;2、钢坯的加热工艺： （1）加热温度：加热终了时钢坯出炉前的表面温度。一般来说，加热温度越高，对热加工过程越有利。因为钢坯温度比较高时，塑性较好，加工时的变形阻力小，能耗消耗量少。同时，轧机能增加压下量，提高轧制速度，提高产量，减轻设备的磨损。但是加热温度受到钢坯过热、过烧、氧化和脱碳的限制。因此，每一种钢坯的加热温度都有一个上限，即最高加热温度。; （2）加热速度：加热时表面温度上升的速度，单位为oC∕ h。加热速度越快，炉子单位生产率越高，钢坯的氧化越少，单位燃耗也越低。但加热速度除了受到炉子的传热条件和燃耗指标的限制之外，主要是受到钢坯本身所允许的加热速度的限制，可归结为两点：①钢坯加热初期，由于断面温差而产生热应力。加热速度越快，温度差越大，热应力也越大。这种应力可能超过金属的强度极限，造成钢坯的破裂。②加热终了时，断面上的温度差可能超过所要求的最终断面温差，造成压力加工上的困难。 ; （3）加热制度：通常用温度制度和供热制度两种形式表示。温度制度：钢坯周围的温度随加热时间的变化。供热制度：为保证温度制度，所供给的热量随加热时间的变化。 加热制度从炉型分为：一段式、二段式、三段式、多段式;3、钢坯的加热缺陷： （1）钢的氧化： 1）定义：钢坯在加热炉内加热时，钢坯表面同炉气中的CO2、H2O、 O2、CO等发生反应，生成氧化铁皮的过程叫钢的氧化。生成的氧化铁皮即所说烧损，氧化铁皮结构示意图如下： 2）影响氧化的因素：加热温度、加热时间、炉气成分、钢坯的成分等。 ;①加热温度的影响：在900℃以下时，钢的氧化速度很小；当达1000℃以上时，钢的氧化速度飞速增加。 ②加热时间的影响：在相同条件下，加热时间愈长则钢的氧化层愈厚。 ③炉气成分的影响：炉气中一般含有O2、H2O、 CO2、CO等，它们都能与钢坯发生化学发应。 ④钢的成分的影响：对于碳钢来说，增加含碳量，钢的烧损量会降低。合金元素如Cr、Si、Mn、Al等可提高钢的抗氧化。; 3）减少氧化的措施： ①快速加热，减少钢在高温取得停留时间，加热能力与轧钢能力相匹配。 ②控制炉内气氛：保证煤气完全燃烧的前提下，减少过剩空气量。 ③保持微正压操作。 ;（3）钢的脱碳： 1） 定义：钢在加热时除表面部分氧化烧损外，炉气中的氧化性气体还要和钢中的碳（即Fe3C）发生反应而使钢中的碳含量降低，此现状称为钢的脱碳。 2）脱碳的危害：脱碳后钢的机械强度（尤其是硬度）大为降低，严重时其疲劳强度也降低（如弹簧钢）。 ; 3）影响脱碳的因素：加热温度、加热时间、炉气成分、钢的成分等。 4）预防措施： ①快速加热，减少钢在高温段的停留时间。 ②正确选择加热温度，避开易脱碳的峰值范围。 ③适当调节和控制炉内气氛。;（4）钢的过热、过烧： 1）钢的过热：当钢的加热温度超过临界点后，钢的晶粒开始长大，温度愈高，加热时间愈长，晶粒长大越明显。晶粒长大后会使其机械性能变差，此现状叫钢的过热。 2）防止钢过热的措施： ①掌握好加热温度。 ②减少钢在高温段的停留时间。 ③适当缩短加热时间。; 3）钢的过烧：当钢的加热温度比过热更高，时间更长，不仅钢的晶粒长大，而且晶粒之间的边界开始融化，氧进入晶粒间隙，使钢发生氧化并促使融化，导致晶粒间的结合力被破坏，使钢失去本身的强度和塑性，此现状叫钢的过烧。 4）防止钢过烧的措施： ①避免加热温度过高。 ②减少钢在高温段的停留时间。 ③减少过剩空气量。; 谢 谢 ！

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