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在軋鋼、鍛造等行業(yè)中,能源成本在產(chǎn)品成本中占有相當?shù)谋壤?5%—35%,因此節(jié)能成為重要問題。在這類加熱爐中,在美國常用的節(jié)能技術(shù)也不外乎采用多種和多級換熱設備回收煙氣余熱,精確控制溫度,陶瓷纖維襯里,高輻射涂層,更換節(jié)能型燒嘴及空燃比自控等等。先進的技術(shù)有富氧燒鋼,脈沖燃燒,計算機控制和綜合優(yōu)化技術(shù)等。從工藝角度看,有爐氣控制,等溫鍛造,高速熱鍛,精密鍛造(熱模鍛)等。
一、美國的鍛造爐節(jié)能
(1)美國德州Houstoonr,CameronIronWorks是一家各種航空航天和石油勘探工業(yè)的鍛造商,開發(fā)了一種新型的鍛造爐,采用新的兩級金屬與陶瓷換熱器相結(jié)合的同流換熱系統(tǒng),四個Therm-A-Jet高速燒嘴以及有獨特結(jié)構(gòu)的電子控制系統(tǒng),節(jié)能高達55%。
美國ColumbusMckinnon公司(CedanIA)對模型鍛造爐(Slot-forgefurnace)用真空成型陶瓷纖維組件作隔熱襯里,提高效率20%,并且減少爐子維修延長壽命。此外升溫時間縮短,平均爐殼溫度下降5%,只有50℃。
此外,ECF鍛造公司(Ellwood,PA)于1989年安裝了高耐溫陶瓷纖維組件(由美國Carborundam公司生產(chǎn)的多晶莫來石纖維組件,其生產(chǎn)安裝均有一套專門技術(shù),T=1650℃)經(jīng)一年使用后,看不見明顯收縮和磨損。預計使用壽命可達十年。
二、英國的鍛造爐節(jié)能
鍛造爐是一種熱效率不高的爐子的典型,重型鍛造爐,能耗相當大,因此回收其煙氣余熱,意義很大。英國ForgemastersEngineering公司在重型鍛造爐上米用了RCB和陶瓷纖維襯里兩項改造措施后節(jié)能32%。證明余熱回收,用低熱容陶瓷纖維作襯里是鍛造爐的兩項基本的節(jié)能措施。其中RCB用于鍛造爐包括落錘鍛造加熱爐非常合適。
三、前蘇聯(lián)的鍛造爐節(jié)能
在前蘇聯(lián),鍛件加熱爐也是工業(yè)窯爐中熱效率較低的一種爐型。它的熱力有效系數(shù)值通常不超過5%—10%。雙室加熱爐的工作原理如下:放置好鋼錠的兩個爐底,即被推入爐內(nèi),關閉閘門,點燃燒嘴。天然氣在鋼錠上部空間燃燒,火焰長度為爐室長度的0.65%—0.70%。燃燒產(chǎn)物通過門洞流向預熱室和下沉煙道,相繼加熱爐室5和4內(nèi)的鋼錠,以及金屬換熱器內(nèi)的助燃空氣后,沿煙道系統(tǒng)排向煙囪。
加熱室內(nèi)金屬達到給定溫度后,打開閘門,推出兩個爐底。達到鍛壓溫度的鋼錠被送去鍛打,同時把預熱室的鋼錠搬到騰清的爐底上,而在預熱室爐底上再放上冷鋼錠,推進兩個爐底,關閉閘門,點燃燒嘴,開始金屬加熱新的一輪周期。