工業(yè)爐的發(fā)展歷史
工業(yè)爐的發(fā)明和開展對(duì)人類前進(jìn)起著十分重要的作用。我國(guó)在商代呈現(xiàn)了較為完善的煉銅爐，爐溫到達(dá)1200℃，爐子內(nèi)徑達(dá)0.8米。在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，大家在熔銅爐的基礎(chǔ)上進(jìn)一步把握了進(jìn)步爐溫的技能，然后出產(chǎn)出了鑄鐵
1794年，世界上呈現(xiàn)了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。后到1864年，法國(guó)人馬丁運(yùn)用英國(guó)人西門子的蓄熱式爐原理，締造了用氣體燃料加熱的靠前臺(tái)煉鋼平爐。他運(yùn)用蓄熱室對(duì)空氣和煤氣進(jìn)行高溫預(yù)熱，然后確保了煉鋼所需的1600℃以上的溫度。1900年前后，電能供應(yīng)逐漸足夠，開始運(yùn)用各種電阻爐、電弧爐和有芯感應(yīng)爐。
二十世紀(jì)50年代，無(wú)芯感應(yīng)爐得到迅速開展。后來(lái)又呈現(xiàn)了電子束爐，運(yùn)用電子束來(lái)沖擊固態(tài)燃料，能強(qiáng)化外表加熱和熔化高熔點(diǎn)的資料。用于鑄造加熱的爐子較早是手鍛爐，其作業(yè)空間是一個(gè)凹形槽，槽內(nèi)填入煤炭，焚燒用的空氣由槽的下部供入，工件埋在煤炭里加熱。這種爐子的熱效率很低，加熱質(zhì)量也欠好，并且只能加熱小型工件，以后開展為用耐火磚砌成的半封閉或全封閉爐膛的室式爐，可以用煤，煤氣或油作為燃料，也可用電作為熱源，工件放在爐膛里加熱。
為便于加熱大型工件，又呈現(xiàn)了適于加熱鋼錠和大鋼坯的臺(tái)車式爐，為了加熱長(zhǎng)形桿件還呈現(xiàn)了井式爐。20世紀(jì)20年代后又呈現(xiàn)了可以進(jìn)步爐子出產(chǎn)率和改進(jìn)勞動(dòng)條件的各種機(jī)械化、主動(dòng)化爐型。
工業(yè)爐的燃料也跟著燃料資本的開發(fā)和燃料變換技能的前進(jìn)，而由選用塊煤、焦炭、煤粉等固體燃料逐漸改用發(fā)生爐煤氣、城市煤氣、天然氣、柴油、燃料油等氣體和液體燃料，并且研制出了與所用燃料相適應(yīng)的各種焚燒設(shè)備。
工業(yè)爐的構(gòu)造、加熱工藝、溫度操控和爐內(nèi)氣氛等，都會(huì)直接影響加工后的產(chǎn)品質(zhì)量。在鑄造加熱爐內(nèi)，進(jìn)步金屬的加熱溫度，可以下降變形阻力，但溫度過(guò)高會(huì)引起晶粒長(zhǎng)大、氧化或過(guò)燒，嚴(yán)重影響工件質(zhì)量。在熱處理過(guò)程中，假如把鋼加熱到臨界溫度以上的某一點(diǎn)，然后俄然冷卻，就能進(jìn)步鋼的硬度和強(qiáng)度;假如加熱到臨界溫度以下的某一點(diǎn)后緩慢冷卻，則又能使鋼的硬度下降而使耐性進(jìn)步。
為了取得尺度準(zhǔn)確和外表光潔的工件，或者為了削減金屬氧化以到達(dá)維護(hù)模具、削減加工余量等意圖，可以選用各種少無(wú)氧化加熱爐。在敞焰的少無(wú)氧化加熱爐內(nèi)，運(yùn)用燃料的不完全焚燒發(fā)生復(fù)原性氣體，在其中加熱工件可使氧化燒損率下降到0.3%以下。
可控氣氛爐是運(yùn)用人工制備的氣氛，通入爐內(nèi)可進(jìn)行氣體滲碳、碳氮共滲、亮光淬火、正火、退火等熱處理：以到達(dá)改動(dòng)金相安排、進(jìn)步工件機(jī)械性能的意圖。在活動(dòng)粒子爐中，運(yùn)用燃料的焚燒氣體，或外部施加的其他流化劑，強(qiáng)行流過(guò)爐床上的石墨粒子或其他慵懶粒子層，工件埋在粒子層中能完成強(qiáng)化加熱，也可進(jìn)行滲碳、氮化等各種無(wú)氧化加熱。在鹽浴爐內(nèi)，用熔融的鹽液作為加熱介質(zhì)，可防止工件氧化和脫碳。在沖天爐內(nèi)熔煉鑄鐵，往往遭到焦炭質(zhì)量、送風(fēng)方法、爐料情況和空氣溫度等條件的影響，使熔煉過(guò)程難于安穩(wěn)，不易取得優(yōu)質(zhì)鐵水。熱風(fēng)沖天爐能有效地進(jìn)步鐵水溫度、削減合金燒損、下降鐵水氧化率，然后能出產(chǎn)出高檔鑄鐵。
跟著無(wú)芯感應(yīng)爐的呈現(xiàn)，沖天爐有逐漸被替代的趨勢(shì)。這種感應(yīng)爐的熔煉作業(yè)不受任何鑄鐵等級(jí)的限制，可以從熔煉一種等級(jí)的鑄鐵，很快變換到熔煉另一種等級(jí)的鑄鐵，有利于進(jìn)步鐵水的質(zhì)量。一些特種合金鋼，如超低碳不銹鋼以及軋輥和汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等用的鋼，需要將平爐或通常電弧爐熔煉出的鋼水，在精粹爐內(nèi)經(jīng)過(guò)真空除氣和氬氣攪動(dòng)去雜，進(jìn)一步精粹出高純度、大容量的優(yōu)質(zhì)鋼水。
火焰爐的燃料來(lái)歷廣，報(bào)價(jià)低，便于量體裁衣采取不一樣的構(gòu)造，有利于下降出產(chǎn)費(fèi)用，但火焰爐難于完成準(zhǔn)確操控，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，熱效率較低。電爐的特點(diǎn)是爐溫均勻和便于完成主動(dòng)操控，加熱質(zhì)量好。按能量變換方法，電爐又可分為電阻爐、感應(yīng)爐和電弧爐?！∫詥挝粫r(shí)間單位爐底面積計(jì)算的爐子加熱能力稱為爐子出產(chǎn)率。爐子升溫速度越快、爐子裝載量越大，則爐子出產(chǎn)率越高。在通常情況下，爐子出產(chǎn)率越高，則加熱每千克物料的單位熱量耗費(fèi)也越低。因而，為了下降能源耗費(fèi)，應(yīng)該滿負(fù)荷出產(chǎn)，盡量進(jìn)步爐子出產(chǎn)率，一起對(duì)焚燒設(shè)備實(shí)行燃料與助燃空氣的主動(dòng)份額調(diào)理，以防止空氣量過(guò)剩或缺乏。此外，還要削減爐墻蓄熱和散熱丟失、水冷構(gòu)件熱丟失、各種開口的輻射熱丟失、離爐煙氣帶走的熱丟失等。
金屬或物料加熱時(shí)吸收的熱量與供入爐內(nèi)的熱量之比，稱為爐子熱效率。接連式爐比接連式爐的熱效率高，因?yàn)榻舆B式爐的出產(chǎn)率高，并且是不接連作業(yè)的，爐子熱準(zhǔn)則處于安穩(wěn)狀況，沒(méi)有周期性的爐墻蓄熱丟失，還因?yàn)闋t膛內(nèi)部有一個(gè)預(yù)熱爐料的區(qū)段，煙氣有些余熱為因?yàn)闋t膛內(nèi)部有一個(gè)預(yù)熱爐料的區(qū)段，煙氣有些余熱為入爐的冷工件所吸收，下降了離爐煙氣的溫度。
以完成爐溫、爐氣氛或爐壓的主動(dòng)操控。
