10结论 46

致谢 47

参考文献 48

1绪论

1.1 加热炉概念

工业原材料在冶炼，加工或成品的制造过程中，为实现预期的物理变化或化学变化所需要的加热装置，统称为加热炉。

1.2 加热炉分类

加热炉的分类多种多样，可以根据加热炉的原理，热工制度，热源和结构等方法来分类。

根据加热炉的供热方式可以分类为：燃料加热炉、电加热炉等。根据加热炉的热工制度和操作方式的不同可以分为：间断式炉、连续式炉。根据加热炉热源的不同可以分为：石油加热炉、煤气加热炉、燃煤加热炉根据加热炉结构的不同可以分类为：室式加热炉、台车式加热炉、井式加热炉、罩式炉、砂型干燥炉、还有很多其他的加热炉，比如冲天炉、真空炉、感应炉等。

1.3加热炉的一般组成部分

不同种类的炉子由于它的用途不同，在炉型上的差异也较大，但他们都有共性。炉子一般由热工工艺系统，装出料系统，热工检测及自动控制系统组成。其中热工工艺系统是最重要最基本的组成部分。

1.3.1炉膛

炉膛一般是由炉墙、炉顶和炉底围成的一个近乎六面体的空间，是对钢坯进行加热的地方。大多数炉膛是在高温下工作的，经受着炉气，烟尘和炉渣的侵蚀和冲刷。因此，在加热炉的运行过程中，炉膛要在高温和荷载条件下保持足够的强度和稳定性，这需要构成炉膛的材料要有足够的强度和耐高温性，同时要求炉衬能够耐受炉气的冲刷和炉渣的侵蚀，足够的绝热保温和气密性能也是十分必要的。为此，炉膛的所用材料，结构构型和尺寸等都必须适应这一点以保证其正常工作。

1.3.2炉墙

（1）足够的耐热性：由于炉墙受到炉膛内火焰的高温辐射，或者要和高温烟气以及灼热的灰渣接触，所以炉墙应具有足够的耐高温性能，并应能承受很大的温度变动和抵抗灰渣侵蚀的能力。对于敷设水冷壁的炉膛，炉墙内壁温度一般不超过800~900℃，当水冷壁管的节距很小时，炉墙内壁温度可降到500~600℃以下。

（2）良好的隔热性：炉的散热损失在很大程度上取决于炉墙的结构和炉墙材料的合理选取，提高炉运行的经济性和安全性。

（3）严密的密封性：由于炉墙密封不严造成的漏风，增大了炉的排烟损失，使引风电耗增大，并恶化了炉内燃烧过程。

（4）一定的机械强度：作用在炉墙上的力有温度应力，自重和炉正常运行时的烟气压力。此外室燃炉运行过程中由于燃料供应失调或燃烧工况恶化，炉膛内会发生爆燃现象，造成突发性的烟气压力，炉内燃烧火焰的脉动也会引起炉墙的振动。再如处于地震区的炉墙，还需要考虑由于地震作用引起的使炉墙产生水平惯性力的作用。炉墙的机械强度应保证炉墙在上述各种外力的作用下，不致发生损坏。

由于一般的耐高温材料往往隔热性能较差而且也较重，隔热性能好的材料往往又不能承受过高的温度，所以炉墙常由几层组成；内层用能承受高温的耐火材料，如用耐火砖砌成或用耐火混凝土浇制。中间为隔热层，用隔热性能良好但承受温度不很高的隔热材料（保温材料）制作。为了保持良好的密封性，外面再用密封材料抹面或金属护板等做成外壁密封层。故一般锅炉的炉墙通常由这三层，即内壁耐火层（耐热层）、中间隔热层（保温层）和外壁密封层（保护层）。

1.3.3炉顶

炉顶是炉膛的薄弱环节。炉顶是否牢固可靠，对炉子工作有重大影响。故在炉子设计时对炉顶的可靠性必须予以充足重视。加热炉的炉顶按其结构分为两种：即拱顶和吊顶。拱顶结构如图1-1所示。拱顶的设计要点是