熱處理爐用耐火磚

　　熱處理爐用耐火磚材質(zhì)選擇

　　鋼鐵熱處理爐爐溫小于l300℃,—般用高鋁質(zhì)和硅酸鋁質(zhì)的燒成制品或不定形耐火材料砌筑爐襯即可。

　　若爐內(nèi)實(shí)行可控氣氛作業(yè)，則爐襯要求在高溫下不與可控氣氛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，宜采用含F(xiàn)e2O3特別少的抗?jié)B碳磚作爐襯，此時(shí)Fe2O3的含量要低于1%。

　　由于熱處理爐工藝的影響，在同樣生產(chǎn)率的情況下，熱處理爐爐襯面積和體積比加熱爐大。因而爐襯散熱損失和蓄熱損失要大得多：如連續(xù)加熱爐散熱損失占總熱量的3%?5%，在熱處理爐一般占20%;連續(xù)加熱爐不考慮蓄熱損失。周期作業(yè)的熱處理爐蓄熱損失常占蓄熱量的30%~40%。因此對熱處理爐減少爐襯熱損失以提高爐子熱效率起著十分重要的作用。

　　在滿足工作溫度和爐內(nèi)氣氛的情況下，減少蓄熱損失就應(yīng)選擇體積密度小和比熱小的爐襯材料;減少散熱損失就應(yīng)選擇熱導(dǎo)率小的爐襯材料。例如，300kW電熱罩式爐，以硅酸鋁耐火纖維替代輕質(zhì)粘土磚(容重1.3t/m3)后，可節(jié)電能為38.3%。

　　表1-1列出熱處理爐常用的砌爐材料及其性能，供選用。

　　形狀尺寸

　　爐膛尺寸應(yīng)力求緊湊，減少爐內(nèi)無用空間，以利于爐內(nèi)溫度均勻和提高熱效率，如井式爐常采用圓柱形爐膛而不采用方形爐膛。

　　使用可控氣氛熱處理時(shí)，爐襯的厚度要比爐內(nèi)為空氣時(shí)的厚度要厚，因?yàn)榭煽貧夥諢釋?dǎo)率比空氣大，如以空氣的熱導(dǎo)率為1的話，NH5分解氣則為5.5,H2則為7。我們可以熱損失小，經(jīng)濟(jì)效益大，返本期短等原則，列出有關(guān)熱工、經(jīng)濟(jì)方面函數(shù)，用化方法求得爐襯佳厚度。

　　熱處理爐對燒嘴的要求如下：

　　(1)調(diào)節(jié)性能方面，熱處理工藝規(guī)定工件加熱有較長的保溫期，保溫期的熱負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于升溫期，相差幾倍到十幾倍，在這樣較大變化的負(fù)荷時(shí)，要求燒嘴也能正常使用，則燒嘴要有較大的調(diào)節(jié)比，對油嘴調(diào)節(jié)比達(dá)1:8，對煤氣燒嘴好大于1:10。這樣的要求過去采用的高壓噴射式煤氣燒嘴是達(dá)不到的，它的調(diào)節(jié)比只有1:3。

　　熱處理爐采用還原性氣氛時(shí)，要求在空氣消耗系數(shù)變化較寬的范圍內(nèi)燒嘴也能達(dá)到穩(wěn)定燃燒，即具備氣氛調(diào)節(jié)能力。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，燒嘴帶有自動(dòng)點(diǎn)火和火焰監(jiān)測裝置。

　　(2)改善爐溫均勻性方面，加強(qiáng)爐氣循環(huán)，高速燒嘴噴出速度超過100m/s，在這股氣流攪動(dòng)下，整個(gè)爐膛溫差減小，在500?75O℃的爐溫下，溫差±5℃，在750?1000℃爐溫下，溫差±10℃。

　　降低火焰溫度，髙速燒嘴用改變二次風(fēng)數(shù)量的方法，可以得到低于煤氣著火溫度的均勻爐溫。低達(dá)200℃。

　　避免局部過熱，平焰燒嘴可獲得均勻輻射的表面，對板材、帶材熱處理為合適。

　　為了利用煙氣的余熱出現(xiàn)了自身預(yù)熱燒嘴和帶預(yù)熱器的輻射管，將燃燒器和預(yù)熱器結(jié)合為一體，不僅回收煙氣余熱，同時(shí)簡化煙道。

　　2.加熱方式

　　熱處理爐加熱方式有直接加熱和間接加熱兩種加熱方式。—般燃料爐內(nèi)，被加熱工件周圍是高溫的燃燒產(chǎn)物，加熱過程中會(huì)T同程度出現(xiàn)氧化和脫碳。對于不允許氧化和脫碳的工件是采用間接加熱方式，該方式有兩種方法：，將工件用罩子罩上或箱子裝上 ,煙氣在罩外或箱外加熱，可采用罩式爐或室式爐。第二，將熱源(火焰或電熱體)用輻射管罩起來，工件周圍通入所需要的控制氣氛。間接加熱在生產(chǎn)上得到了很大的推廣應(yīng)用。表15-7是不同形式輻射管的特點(diǎn)。圖15-40是各種形式的煤氣輻射管，圖15-41是電熱輻射管，圖15-42是煤氣輻射管在爐內(nèi)的布置。