工業窯爐:工業窯爐按熱(rè)工製度又可(kě)分為(wéi)兩類:一類是間斷式窯爐又稱周期(qī)式(shì)窯爐,其特點是窯爐子間斷生產,在(zài)每一加熱(rè)周期內窯爐溫是變化的,如室式窯爐、台車式窯爐、井式窯爐等;二類是連續式窯(yáo)爐,其特點是窯爐子連續生產,窯爐膛(táng)內劃分(fèn)溫度區段。在加熱過程中每一區段的溫度是不變的,工件由低溫的預(yù)熱區逐步進入高溫的加熱區,如連續式加熱窯爐和熱處(chù)理窯爐(lú)、環形窯爐、步進式窯爐、振底式窯(yáo)爐等。
工(gōng)業窯爐的創造和發(fā)展對人類進(jìn)步起著十分重要的(de)作(zuò)用。中國在商代出現了較為完善的煉銅窯爐,窯爐溫達到1200℃,窯爐(lú)子內徑(jìng)達0.8米。在春秋戰(zhàn)國(guó)時期,人們在熔銅窯爐的基礎(chǔ)上進一步掌握了提高窯(yáo)爐溫的技術,從(cóng)而生產出了鑄鐵。
1794年,世界(jiè)上出(chū)現了熔煉鑄鐵的直筒形衝天窯爐。後到1864年,法國人馬丁運用英國人西門子的蓄熱式窯爐原理(lǐ),建造了用氣體燃料加熱的(de)一台煉鋼平窯爐。他利用蓄熱室對空氣和煤氣進行(háng)高溫預熱,從而保證了煉鋼所需的1600℃以上的溫度。1900年前後,電能供應逐(zhú)漸充足,開始使用各種(zhǒng)電(diàn)阻窯爐、電弧窯爐和(hé)有芯感(gǎn)應窯(yáo)爐。
二十世紀50年(nián)代,無芯感應窯爐得到迅速發展(zhǎn)。後來又出(chū)現了電(diàn)子束窯爐,利用(yòng)電子束來衝擊固態燃料,能強化表麵加熱和熔化高熔(róng)點的材料。
用於鍛造加熱的窯爐(lú)子較早是手鍛窯爐(lú),其工作空間是一個凹形(xíng)槽(cáo),槽內填入煤炭,燃燒用的空氣由槽的(de)下部供入,工件埋在(zài)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(yǐ)後發展(zhǎn)為用(yòng)耐(nài)火(huǒ)磚砌成的半封閉或全(quán)封閉窯爐膛(táng)的室式窯爐,可以(yǐ)用煤,煤氣或油作為燃料,也可用電作為熱源,工(gōng)件放在窯爐(lú)膛裏加熱。
為便於(yú)加熱(rè)大型工件,又出現了適於加熱鋼錠和大鋼坯(pī)的台車式窯爐,為(wéi)了(le)加熱長形杆件還出現了井式(shì)窯爐。20世紀20年代後又出(chū)現了能夠提高窯(yáo)爐子生產率和改善勞動條件的各種機械化、自動化窯爐型。
工業窯爐的(de)燃料(liào)也隨著(zhe)燃料資(zī)源的開發和燃料轉換(huàn)技術的進步(bù),而由采用塊煤(méi)、焦炭、煤粉等固體燃料逐(zhú)步改用發生窯爐煤氣(qì)、城市煤(méi)氣、天然氣、柴油、燃料油(yóu)等氣體和液體燃料,並且研製出(chū)了與所(suǒ)用燃料相適應的各種燃燒裝置。
工業窯爐的結構、加熱(rè)工藝、溫度控製和窯爐內氣氛等,都會直接影響加工後的(de)產品質量。在鍛造加熱(rè)窯爐內,提高金屬的加熱溫度,可以降低變形阻力,但溫度過(guò)高會引起晶粒長大、氧化或過燒,嚴(yán)重影響(xiǎng)工件質量。在熱處理過程中,如果把鋼加熱到臨界(jiè)溫度以上的某一點,然後突然冷(lěng)卻,就能提(tí)高鋼的(de)硬度和強度(dù);如果加熱到臨界(jiè)溫(wēn)度以下的某一點(diǎn)後緩慢冷卻(què),則又能使鋼的硬度(dù)降低而使韌性提高。
為了(le)獲得(dé)尺寸(cùn)和表麵光潔(jié)的工件,或者為了減少金屬氧化以達到保護模具、減少加工(gōng)餘(yú)量等目的,可以采(cǎi)用各種少(shǎo)無(wú)氧化加(jiā)熱窯爐(lú)。在敞焰的少無氧化加熱窯爐內(nèi),利用(yòng)燃料的不完全燃燒產生還原性(xìng)氣(qì)體,在其(qí)中加熱(rè)工件可使氧化燒損率降低到百分之0.3以(yǐ)下。