工業窯爐:工業窯爐按熱工製度又可(kě)分為兩類:一類是間斷式窯爐又(yòu)稱周期式窯爐,其特(tè)點是窯爐子間斷生(shēng)產,在每一加熱周期內窯爐溫是(shì)變化的,如室(shì)式窯爐、台車式窯爐、井式窯爐等;二類是連續式窯爐,其特點是(shì)窯爐子連續生產,窯爐(lú)膛內劃(huá)分溫度區段(duàn)。在加(jiā)熱過程中(zhōng)每(měi)一區段的(de)溫度(dù)是不變的,工件由低溫的預熱區逐步進入高(gāo)溫的加熱區(qū),如連續式加熱窯爐(lú)和熱(rè)處理窯爐、環形窯爐、步進(jìn)式窯爐、振底式窯爐等。
工業窯爐的創造和發展對人類進步起(qǐ)著十分重要(yào)的作用。中國在商代(dài)出現了較為完善的煉銅窯爐,窯爐溫達到1200℃,窯爐子內徑達0.8米。在(zài)春秋戰國時(shí)期,人們在熔銅窯爐的基礎上進一步掌握了提高窯爐溫的技術,從而生產出了鑄鐵。
1794年,世(shì)界上出現了熔煉鑄鐵的直筒(tǒng)形衝天窯爐。後到1864年(nián),法國人馬丁運用英國人(rén)西門子的(de)蓄熱式窯(yáo)爐原理,建造了用氣體燃料加熱的一台煉鋼(gāng)平窯爐。他利(lì)用蓄熱室對空(kōng)氣和(hé)煤氣進行高溫預(yù)熱,從(cóng)而保證了煉(liàn)鋼所需的1600℃以上的(de)溫(wēn)度。1900年(nián)前後,電能供應逐漸充(chōng)足,開始使用各種電阻窯爐、電弧窯爐和有芯感應窯爐。
二十世紀50年代,無芯感應窯爐得到迅速發(fā)展。後來又出現了電子束窯爐,利用電(diàn)子束來衝擊固態燃料,能強化(huà)表麵加熱和熔化高熔(róng)點的材料。
用於鍛造加熱的窯爐子(zǐ)較早是手鍛窯爐(lú),其(qí)工作空間是一個凹形槽,槽內填入煤炭,燃燒用(yòng)的空(kōng)氣由槽的下部供(gòng)入,工件埋在煤炭裏加熱。這種窯爐子的熱效率很低,加熱質量也不好,而且隻能加熱小型工件,以後發展為用耐火磚砌成的(de)半封閉或全封閉窯爐膛的室式窯爐,可以用(yòng)煤,煤氣或油作為燃料,也(yě)可用電作為熱源,工件放在窯爐膛裏加熱。
為便於加熱大型(xíng)工件(jiàn),又出現了適於加熱鋼錠和大鋼坯的台車式窯爐,為了加熱(rè)長形杆(gǎn)件還出現了井式窯(yáo)爐。20世紀20年代後又出現了能夠提高窯爐子生產率和改善勞動條(tiáo)件的(de)各種(zhǒng)機械(xiè)化、自動化窯爐型。
工業窯爐的(de)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(tǐ)燃(rán)料逐步改用發生窯爐煤氣(qì)、城市(shì)煤氣、天(tiān)然氣、柴油、燃料油等氣體和液體燃料,並且研製出(chū)了與所用燃料相適應的各種燃燒裝置。
工業窯(yáo)爐的結構、加熱工藝、溫度控製(zhì)和窯爐內氣(qì)氛等,都會直接影(yǐng)響加工後的產品(pǐn)質量。在鍛造加熱窯爐內,提高金屬的加熱溫度,可(kě)以降(jiàng)低變形阻力,但溫(wēn)度過高會引起晶粒長大、氧化或過燒,嚴重影響工件(jiàn)質量。在熱處(chù)理過程中,如果把(bǎ)鋼加熱(rè)到臨界溫度以上的某一點,然後突然冷卻,就能提高鋼(gāng)的硬度和強度;如果加熱到臨界溫度以下的某一點(diǎn)後緩慢冷(lěng)卻,則(zé)又能使鋼的硬度降低而使韌性提高。
為了(le)獲得尺寸和表(biǎo)麵光潔的工(gōng)件(jiàn),或者為了減少金屬氧化以達到保護模具、減少加工餘量等(děng)目的,可以采用各(gè)種少無氧化加熱窯爐。在敞焰的少(shǎo)無氧化加熱窯爐內,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(lǜ)降低到百分(fèn)之0.3以下。