CN204770448U - 节能耐蚀室状锻造加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种节能耐蚀室状锻造加热炉，包括炉体，炉体内分为加热室和预热室，加热室和预热室内壁的拐角处都砌筑成圆弧状，加热室与预热室通过带闸门的烟气通道连通；加热室和预热室的整体外部填充有绝热材料，加热室和预热室分别设有对应的炉门，加热室内设有第一烧嘴、第二烧嘴和进风口，预热室的室壁底部设有带闸门的烟道出口。本实用新型设计合理、结构简单、成本低廉、维护方便、使用效果极佳，本实用新型耐蚀性较一般室状炉提高，寿命周期增加8个月左右；保温节能效果明显，热损耗较低，较一般天然气整体炉节约天然气燃料38%；经济适用，砌筑工艺简便。

Description

节能耐蚀室状锻造加热炉

技术领域

本实用新型涉及一种锻造加热炉，具体是一种节能耐蚀室状锻造加热炉。

背景技术

锻造加热炉是锻造行业最重要的加热设备，其主要作用是根据金属加热性能和工艺的要求，把需要锻造的金属加热到一定的温度范围，以获得尽可能高的塑性和尽可能低的变形抗力，同时改变金属的结晶组织。天然气是一种清洁能源，具有较高的热值、燃烧稳定、设备简易、便于控制以及污染小等优点，已被作为燃料逐步应用于锻造加热炉领域。但是，目前业内使用的天然气室状锻造加热炉结构存在一定的技术缺陷。主要是：一是现有锻造加热炉一般采用长方体的炉膛结构，砌筑的前后墙和两堵侧墙在炉内形成的夹角均为90°，这四个死角既不方便放置加热的坯料，又不利于气体从喷口流出后在炉内形成快速旋转的射流（借助射流的作用能够造成炉气的循环，达到使得整个炉膛保持温度均匀的目的），另外，锻造加热炉加热阶段辐射传热占主导地位，炉壁对金属的角度系数对导热是有一定影响的，四个死角不利于直接的辐射传热，存在一定的热损耗。第二，现有技术炉内烟气大多直接排入空气中，热损失和能耗大。第三，现有技术存在砖砌体外层绝热层所选保温材料组合性能不够好，致使炉内部分热量流失。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种节能耐蚀室状锻造加热炉。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种节能耐蚀室状锻造加热炉，包括炉体，炉体内由耐火砌筑体砌筑有左、右两个室，其中一个室为加热室、另一个室为预热室，加热室和预热室内壁的拐角处都砌筑成圆弧状，隔断加热室与预热室的耐火砌筑体上开设有连通两个室且带闸门的烟气通道；加热室和预热室的整体外部填充有绝热材料，加热室和预热室分别设有对应的炉门，加热室的左室壁上部设有第一烧嘴、右室壁上部设有第二烧嘴、室顶设有带闸门的进风口，预热室的室壁底部设有带闸门的烟道出口。

进一步的，所述的加热室和预热室内壁的拐角处圆弧状的半径R为150mm。

所述的绝热材料分为两层，内层由硅酸铝纤维材料制作而成、厚度为100mm，外层由粒径为6-10mm的膨胀蛭石颗粒制作而成、厚度为130mm。

本实用新型改进了炉体的耐火材料砌筑结构。在每个炉室内相邻的每堵侧墙（左右两侧）与前、后墙砌筑过程中，改变炉内室壁角90°夹角，砌筑为内圆弧形角，而炉室外角仍砌筑为90°角，即内圆外方型。这样既减少了对炉内天然气火焰射流的阻碍，有利于快速形成旋转燃烧的炉内火焰，减少了涡流区，又增加了直接辐射加热坯料的有效面积。

本实用新型利用烟气余热预热坯料。锻造加热炉烟气平均出炉温度达1100-1200℃，如果白白流失热损失将达到35%-50%，在加热高碳钢和不锈钢坯时，不允许直接进入高温区进行加热，需对钢坯预热到一定温度，为此，本实用新型专利采用独立双室炉结构，由彼此独立的两个炉室通过烟气通道相连。在加热室安装两个烧嘴，用于加热坯料，预热室利用加热室排出的的烟气余热预热坯料，最后烟气由预热室烟道出口排出。同时通过烟气通道上的闸门控制烟气流量，确保加热和预热的效果。开始工作时，两个烧嘴加热加热室的坯料，适当开启烟气通道的闸门，使烟气从烟气通道进入右侧预热室对坯料进行预热，最后由烟道出口排出；当加热室或预热室升温速度较慢或较快时，可适当调节烟气通道的闸门；同时还可通过关闭烟气通道和烟道出口调节各室加热温度和速度。当加热室坯料达到工艺温度要求出料后，预热室达到预热温度的坯料可直接移入加热室进行加热。

本实用新型选择性能好的保温材料组合构成绝热层。为了减少热损失和增加炉温的稳定性，需要在耐火砌筑体外填充绝热材料。所选绝热材料的主要性能特点是：热导率小，体积密度小，体积比热容小，并具有一定的耐高温性能，同时考虑经济性。经反复工况试验获得：硅酸铝纤维材料是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，用作保温材料可减轻炉体重量，缩小尺寸，其容量在259Kg/m3，最高使用温度>1000℃，材料致密性相对好，用作内层保温，填充厚度100mm；外层采用粒径6-10mm的膨胀蛭石颗粒作为保温层填料，膨胀蛭石也是一种性能优异的耐火材料，其容量100-300Kg/m3,最高使用温度>1000℃，填充厚度130mm。两种保温材料组合厚度230mm，表现出良好的保温性能。

本实用新型设计合理、结构简单、成本低廉、维护方便、使用效果极佳，本实用新型耐蚀性较一般室状炉提高，寿命周期增加8个月左右；保温节能效果明显，热损耗较低，较一般天然气整体炉节约天然气燃料38%；经济适用，砌筑工艺简便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中炉室内部示意图。

图中：1-加热室、2-预热室、3-烟气通道、4-绝热材料、4-1-内层、4-2-外层、5-炉门、6-第一烧嘴、7-第二烧嘴、8-进风口、9-烟道出口、10-耐火砌筑体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的描述：

如图1、2所示，一种节能耐蚀室状锻造加热炉，包括炉体，炉体内由耐火砌筑体10砌筑有左、右两个炉室，其中一个炉室为加热室1、另一个炉室为预热室2，加热室1和预热室2内壁的拐角处都砌筑成圆弧状，隔断加热室1与预热室2的耐火砌筑体10上开设有连通两个炉室且带闸门的烟气通道3；加热室1和预热室2的整体外部填充有绝热材料4，加热室1和预热室2分别设有对应的炉门5，加热室1的左室壁上部设有第一烧嘴6、右室壁上部设有第二烧嘴7、室顶设有带闸门的进风口8，预热室2的室壁底部设有带闸门的烟道出口9。

具体实施时，所述的加热室1和预热室2内壁的拐角处圆弧状的半径R为150mm。所述的绝热材料4分为两层，内层4-1由硅酸铝纤维材料制作而成、厚度为100mm，外层4-2由粒径为6-10mm的膨胀蛭石颗粒制作而成、厚度为130mm。

以下列举一个制造本实用新型锻造加热炉的制造方法，需要说明的是该实施例仅为说明性的，并不对本实用新型的技术方案做任何的限定，具体制造方法包括以下几个步骤：

步骤1：砌筑基础及炉炕，根据设计图要求，预设炉架水泥基础，炕面采用镁砖立铺，镁砖下铺垫普通耐火黏土砖，炕高700mm。

步骤2：焊接炉架。炉架由竖钢架和水平拉杆组成，按照整体.炉长、宽、高尺寸：3500mm×3200mm×2200mm设计，采用120×60×5槽钢焊接炉架，长度方向每个面增设拉杆槽钢4根，高度方向每个面增设竖钢架槽钢3根，四角各增设2根竖钢架槽钢加固，所有竖直方向的竖钢架均用地脚螺丝紧固于预制的水泥基础内。预留炉门5于炉体前侧正中位置、预留进风口8于炉顶正中位置、两个烧嘴预设在左右两侧墙中间距离炕表面800mm的位置，左右各设置一个烧嘴。烧嘴预设一定角度，避免火焰直接喷到坯料上，造成局部过热，同时在进风的作用下，两射流存在一定的交角，增加混合的强度。

步骤3、砌筑耐火砌筑体。在炉架内部耐火砌筑体，四周除炉门外砌筑350mm厚一级高铝砖墙，采用错缝砌筑法，在相邻的每堵侧墙左右两侧墙与前、后墙砌筑过程中，改变炉内室壁角90°夹角，砌筑为内圆弧形角，选择半径R为150mm，外角仍砌筑为90°角，即内圆外方型。墙体内预留进气口，使安装的天然气喷嘴镶嵌于墙体内，喇叭口与内墙面基本齐平。按照工艺要求设置合理的伸缩缝，所有耐火砌筑体砖缝均采用2mm耐火泥填实，本实用新型耐火砌筑体主要采用一级高铝砖，可适应1470℃的工艺高温，是既能抗碱又能适当抗酸侵蚀的良好的耐火材料，为适应高铝砖的使用寿命并与之更好结合，通过大量工况试验，获得的耐火泥配比方案为：高铝矾土熟料重量比83-87%、硅酸铝8-13%、耐火黏土3-5%、氮化硼粉末0.1-0.3%。高铝矾土熟料结构致密、高温体积稳定性好、耐火度高，其耐蚀性能与一级高铝砖接近；硅酸铝是一种铝硅酸盐，具有低导热率、优良的热稳定性及化学稳定性等特性，能够提高耐火泥的硬度、耐磨性、耐候性和稳定性；耐火黏土具有较好的耐高温性和可塑性，可有效提高各配料间的结合力；氮化硼化学性质稳定，对几乎所有的熔融金属都呈化学惰性，能耐高温至2000℃，是耐火材料的优质抗氧化添加剂，尤其在抗熔融金属腐蚀的环境。顶部结构采用弓形拱顶错缝砌筑方法，中心角为60°，拱脚砖的角度与拱的角度相符，砌筑前先支设拱胎，砌筑时从两边拱脚同时向中心对称进行，打入锁砖3块。拱顶选用T52一级高铝砖，砌筑厚度230mm，砌筑体内预留进风口；炉门采用小弦砖拱顶，炉门用作进出料，宽、高尺寸为1340×900mm，设计在炉体前墙面的中间位置，炉门底部均与炕平面高度一致，以便于进出料，炉门及炉门框均采用铸铁件，通过电动提升机构控制升降；适当加大炉脖长度尺寸，对提高炉门使用寿命和减少火焰冲刷炉门能够起到一定的作用，加强密封措施，采用新型耐高温材料减少炉门及开孔的热流失。

步骤4、敷设绝热材料作为绝热层。在炉体周围按照先周边再顶层，由下到上的顺序，采用边焊包边钢板边敷设保温层的工艺方法，钢板厚度4mm-5mm，周边及顶部保温层总厚度均为230mm，绝热材料由里到外分为两层：内层为硅酸铝纤维材料100mm，外层为粒径6-10mm膨胀蛭石保温颗粒材料130mm。

步骤5、炉体周边及顶部铁皮包边焊接、炉门及进气口、通风口保温材料敷设铁皮包边焊接等工艺处理。炉门、炉门提升机构、燃烧装置和其他相关零件都固定在钢结构上。

以上为炉体内加热室1的制作方法，预热室2砌筑方法相同，只是不需设置进风口和烧嘴。在加热室1和预热室2之间耐火砌筑体中间靠下位置炕平面之上开设烟气通道3，在预热室2右侧墙体靠下位置设置烟道出口9，均采用耐高温管道和阀板控制机构。

Claims (3)

1.一种节能耐蚀室状锻造加热炉，包括炉体，其特征在于：所述的炉体内由耐火砌筑体（10）砌筑有左、右两个炉室，其中一个炉室为加热室（1）、另一个炉室为预热室（2），加热室（1）和预热室（2）内壁的拐角处都砌筑成圆弧状，隔断加热室（1）与预热室（2）的耐火砌筑体（10）上开设有连通两个炉室且带闸门的烟气通道（3）；加热室（1）和预热室（2）的整体外部填充有绝热材料（4），加热室（1）和预热室（2）分别设有对应的炉门（5），加热室（1）的左室壁上部设有第一烧嘴（6）、右室壁上部设有第二烧嘴（7）、室顶设有带闸门的进风口（8），预热室（2）的室壁底部设有带闸门的烟道出口（9）。

2.根据权利要求1所述的节能耐蚀室状锻造加热炉，其特征在于：所述的加热室（1）和预热室（2）内壁的拐角处圆弧状的半径R为150mm。

3.根据权利要求1或2所述的节能耐蚀室状锻造加热炉，其特征在于：所述的绝热材料（4）分为两层，内层（4-1）由硅酸铝纤维材料制作而成、厚度为100mm，外层（4-2）由粒径为6-10mm的膨胀蛭石颗粒制作而成、厚度为130mm。