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1 前言
11 我国工业炉的现状
众所周知工业炉作为工业加热过程中重要的工艺装备在我国的国民经济建设和发展中起着十分重要的作用
近20年来我国从国外引进了不少先进的工业设备其中包括真空炉100多台可控气氛热处理机500多台套通过采用进口先进的仪器仪表和关键性的炉用元器件使我国工业炉的生产制造水平有了明显的提高我国自行研制的新型可控渗氮炉高压气淬炉预抽真空光亮退火炉大型铝材热处理生产线大型连续式气体渗氮炉等其主要技术性能都已接近国外同类产品水平由于价格便宜替代了进口为国家节省了外汇同时还有部分上水平的电炉产品出口无论工业炉的品种数量还是质量我国工业炉行业的面貌今非昔比日新月异从工业炉的产量和拥有量来看在世界上我国堪称工业炉大国[1]
传统室式燃气锻造加热炉炉门口装置采用耐热铸铁铸造而成因高温易变形开裂严重影响锻造加热炉的正常使用寿命因此需要设计一种结构简单容易制造安装方便的炉门装置与传统铸铁炉口装置相比新炉门应具有无断裂使用寿命长炉子砌体耐冲撞同时可以回收余热达到节能效果 董育铭
炉门由炉门炉门导板炉门压紧结构等部分组成起到密封炉口防止炉内热量散失和大量冷空气被吸入炉内的作用设计炉门装置的基本要求是关闭严密结构强度高变形小热量散失少和使用寿命长现有的中小型室式锻造加热炉的炉门和炉门导板多采用耐热铸铁铸造而成内敷设耐火衬层属非水冷结构钢结构焊接水冷炉口装置整体采用 14mm 厚 Q235 钢板焊接而成工作时由于水封腔内通入冷
却水利用水循环带走炉口的大量热能使加热炉炉口在高温环境时形成一个冷氛围以此来保证炉口在高温下不变形炉门和炉门导板砌体间不留缝隙使之能承受装取料时的机械冲撞达到保护砌体及延长加热炉使用寿命的目的 [2] 12工业炉的节能问题
自20世纪中后期开始世界经济进入了高速发展的新时期导致能源的需求量和消耗从而产生了诸如人类实现持久生存和发展的可持续发展的问题这是人类社会发展观念的一个根本性转变重组胶原蛋白
我国的能源资源丰富地质贮存量居世界第3位但能源的占有量却只有世界平均水平的确12美国的110在我国的能源资源构成中煤与石油天然气的比例是10114575040而我国只有32不到虽然我国的节能工作取得很大的成绩然而由于工业技术水平比较落后企业管理水平不高我国单位国民生产总值的能耗甚至比印度还高出1倍多[3]
在市场经济社会里能耗的高低直接反映在产品的成本和价格上直接影响企业产品营销的竞争力甚至影响企业的生存和发展尤其近代国际国内竞争日趋激烈能源问题日趋严重降低产品单耗节约能源受到人们的关注对大多数工业炉企业来讲节能降耗降低生产成本提高产品质量已成为企业进步和技术创新的
工作重点
目前我国还有不少企业由于各方面的原因仍然在利用落后的工艺技术使用着陈旧的设备进行生产如大量的直燃式煤窑老式的油窑及电窑等这不仅造成企业本身的能源费用支出加大产品质量得不到保证而且对整个社会也造成资源的浪费和环境的污染[4]
英国工业与能源部对钢铁有金属建材化工等工业部门所作的调查估计采
用高效隔热保温材料每年可降低能耗915×1012KJ10多万台各种工业炉窑它的能耗约占全国年总能耗的25如果采用先进的隔热保温材料那么必将节约大量能源业已表明节能降耗所取得的直接经济效益不亚于常规能源的开发和利用因此锲而不舍地解决国家现可持续发展战略和能源政策的重要组成功部分随着我国经济的快速发展对能源的需求量也是越来越大然而由于对能源的利用的利用率不高导致环境的破坏由此可见经济的发展与资源环境的矛盾日趋尖锐工业化进程的不断加快就会导致环境的进一步恶化而石油化工行业能能耗大户同时对能源的利用效果又很低下因此控制好炼油行业的能耗对经济能源和环境都有着极大的好处
LLMH15
炉在我国经济的发展中消耗掉大量的能源据统计工业炉消耗是一次性能源占到全国消耗的20％而且大多数炉都是燃煤为主虽然近二十年来工业炉的技术有了较快的发展但是总的来说对能源的利用总体水平不高仅相当于发达国家六七十年代的水平热效率平均不到30％而国际上的热效率平均值为50％以上
由此可见我国在工业炉的热效率方面仍然有相当大的潜力我国工业炉工业炉的炉门是唯一的送料口在加热过程中炉门的密封可保证炉内温度的控制防止能量的浪费防止有害气体的散失对操作者造成的伤害由于炉门经常处在高温下工作所以需要操作机构来实现炉门的启闭动作本文在考察各种工业加热炉炉门启闭方式的基础上针对双室反射炉的特点采用简单的链传动机构实现炉门的启闭运动本设计力争以较少的运动部件较小的布局空间简单的运动方式达到炉门灵活自动启闭并满足加热炉对炉门的特殊功用要求
13 炉门压紧结构
工业炉在工作时炉体内的温度很高炉门口往往有跑火现象因此炉门要有压
紧装置目前的炉门压紧机构有链条动力式气缸压紧弹簧压紧 30°斜轨道压紧四连杆重力压紧等几种几种机构简介如下
131 链条动力式压紧炉门
链条动力式炉门压紧机构是本院在消化吸收国外先进技术基础上研制开发的一种新型炉门压紧结构炉门链条式机械压紧机构布置在炉子前立柱的两侧避免了炉内高温气体和台车出炉时高温炉料对链条式机械压紧机构直接辐射炉门是用设在两
毛刷制作
侧支承轴架通过连结板与滚轮支承拉杆绞接形成四连杆炉子前立柱的两侧各有一条供滚轮上下移动的轨道两侧的连接板各自与一条环行的链条连接当减速机通过链轮链条驱动环行链条时炉门就随着滚轮沿垂直的滚轮轨道作上下移动炉子前立柱的底部设置有炉门到关闭炉口位置的挡铁装置炉门上也有相应的挡铁
132 炉门气缸压紧机构
炉门气缸压紧机构是用气缸驱动一套连杆机构压紧炉门加热炉的气缸压紧机构一般将气缸布置在炉子前立柱的两侧尽量避免炉内高温气体和台车出炉时高温炉料对气缸的直接辐射炉门是通过其定位滚轮沿着轨道垂直升降133 炉门弹簧压紧机构
炉门弹簧压紧机构是一种结构简单又运行安全可靠的机构本院曾做过几十台用弹簧压紧的炉门使用效果良好但用于中温热处理炉居多弹簧压紧炉门设计的关键是根据炉门的大小和重量确定炉门的压紧力合理确定弹簧的有关参数最小工作负荷最大工作负荷和工作行程然后通过优化设计确定弹簧的直径和长度对此我们通过设计和现场调试实践等积累了一定的经验对于台车式高温加
热炉我们结合齐齐哈尔某厂的实践还要考虑由于台车从炉内拉出时车上炽热物料对弹簧产生热辐射使弹簧的弹性受到影响减小了炉门的压紧力造成炉门由于跑火而损坏
134 30°斜轨道压紧机构
30°斜轨道压紧机构在国外多用于中温热处理炉炉门两侧的定位滚轮是沿着立柱上一条固定的轨道上下移动在炉门到达最低点位置处轨道有一段能使滚轮向内产生水平位移的 30°斜轨道当炉门落到此处时滚轮在30°斜轨道运行中在垂直向炉门框分力的作用下炉门向炉门框平移并靠炉门的自重将炉门压紧
135 炉门四连杆重力压紧机构
四连杆炉门压紧机构是从国外引进的一种新型炉门压紧结构本院在消化吸收的基础上开发了这种炉门压紧结构这种炉门压紧结构也是一种结构简单又运行安全可靠的机构其工作原理是利用炉门自身的重力利用四连杆机构将炉门压紧炉门的压紧力可调整炉门压下时支点的位置炉门在重力的带动下将炉门压紧该机构原来用于中温炉主要原因是支点处须用几个轴承受轴承使用温度的影响限制了该机构的使用最近我们采用国内新开发的稀土陶瓷轴承该轴承的使用温度可达400 ℃～500 ℃并且无须润滑使用效果良好在高温炉的使用正在试验中
14 炉门提升机构
水性涂料分散剂现有的炉门提升机构有三种气动式液压式机械式它们的各有优缺点现分别介绍如下
141 气动式炉门提升结构
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