連續(xù)加熱爐是軋鋼車間加熱鋼料時(shí)應(yīng)用最普遍的爐子，一般加熱坯料時(shí)溫度都在900～1350℃左右，熱處理時(shí)溫度都在700～1150℃左右。在連續(xù)加熱爐中，爐子的工作是連續(xù)的，坯料由爐溫較低的爐尾裝入，在機(jī)械作用下以一定速度向爐溫較高的爐頭移動(dòng)，與爐膛內(nèi)的熱氣體反向而行，當(dāng)坯料被加熱到工藝要求的溫度時(shí)，便不斷從爐內(nèi)排出。

    在穩(wěn)定工作的情況下，爐氣沿爐膛長(zhǎng)度方向由爐頭向爐尾流動(dòng)，沿流動(dòng)方向爐膛溫度和爐氣溫度逐漸降低，但爐內(nèi)各點(diǎn)溫度基本不隨時(shí)間變化，爐膛內(nèi)的傳熱可近似地當(dāng)做穩(wěn)定態(tài)傳熱，金屬內(nèi)部的傳熱則屬于不穩(wěn)定態(tài)導(dǎo)熱。

    一、基本介紹

    加熱爐是將物料或工件加熱的設(shè)備。按熱源劃分有燃料加熱爐、電阻加熱爐、感應(yīng)加熱爐、微波加熱爐等。應(yīng)用遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業(yè)領(lǐng)域。

    在冶金工業(yè)中，加熱爐習(xí)慣上是指把金屬加熱到軋制成鍛造溫度的工業(yè)爐，包括有連續(xù)加熱爐和室式加熱爐等。金屬熱處理用的加熱爐另稱為熱處理爐。初軋前加熱鋼錠或使鋼錠內(nèi)部溫度均勻的爐子稱為均熱爐。廣義而言，加熱爐也包括均熱爐和熱處理爐。

    從廣義來(lái)說(shuō)，連續(xù)加熱爐包括推鋼式爐、斜底式爐、 步進(jìn)式爐、環(huán)形式爐、分室式爐等， 但習(xí)慣上常指推鋼式爐。

    連續(xù)加熱爐通常使用氣體燃料、重油或粉煤，有的燒塊煤。為了有效地利用廢氣熱量，在煙道內(nèi)安裝預(yù)熱空氣和煤氣的換熱器，或安裝余熱鍋爐。

    連續(xù)加熱爐多數(shù)用于軋制前加熱金屬料坯， 少數(shù)用于鍛造和熱處理。其主要特點(diǎn)是：料坯在爐內(nèi)依軋制的節(jié)奏連續(xù)運(yùn)動(dòng)，爐氣在爐內(nèi)也連續(xù)流動(dòng)；一般在爐料的斷面尺寸、品種和產(chǎn)量不變的情況下，爐子各部分的溫度和爐中金屬料的溫度基本上不隨時(shí)間變化而僅沿爐子長(zhǎng)度變化。

在鍛造和軋制生產(chǎn)中，鋼坯一般在完全燃燒火焰的氧化氣氛中加熱。采用不完全燃燒的還原性火焰(即“自身保護(hù)氣氛”）來(lái)直接加熱金屬，可以達(dá)到無(wú)氧化或少氧化的目的。這種加熱方式稱為明火式或敞焰式無(wú)氧化加熱，成功地應(yīng)用于轉(zhuǎn)底式加熱爐和室式加熱爐。

二、基本組成

  連續(xù)加熱爐由加熱爐的爐體、燃燒室、出料口、煙道和迭料推鋼機(jī)構(gòu)成，加熱爐的爐體由加熱段、預(yù)熱段和爐尾擴(kuò)張段組成，其特征在于：（1）階述加熱爐的爐體加熱段和預(yù)熱段內(nèi)，分別設(shè)有可上、下垂直移動(dòng)的前扼流墻和后扼流墻；（2）所述加熱爐的爐體加熱段寬度大干預(yù)熱段的寬度；（3）所述加熱爐的爐體爐尾擴(kuò)張段長(zhǎng)度為加熱段和預(yù)熱段總長(zhǎng)度的8.5%以下，爐尾擴(kuò)張段的長(zhǎng)寬比為1/3~1/5。

   按爐溫分布，爐膛沿長(zhǎng)度方向分為預(yù)熱段、加熱段和均熱段。進(jìn)料端爐溫較低為預(yù)熱段，其作用在于利用爐氣熱量，以提高爐子的熱效率。加熱段為主要供熱段，爐氣溫度較高，以利于實(shí)現(xiàn)快速加熱。 均熱段位于出料端，爐氣溫度與金屬料溫度差別很小，保證出爐料坯的斷面溫度均勻。用于加熱小斷面坯料的爐子只有預(yù)熱段和加熱段。 習(xí)慣上還按爐內(nèi)安裝燒嘴的供熱帶劃分爐段。依供熱帶的數(shù)目把爐子稱為一段式、二段式，以至五段式、六段式等。

三、技術(shù)發(fā)展

   上世紀(jì)50～60年代，由于軋機(jī)能力加大，而推鋼式爐的長(zhǎng)度受到推鋼長(zhǎng)度的限制不能太長(zhǎng)，所以開(kāi)始在進(jìn)料端增加供熱帶，取消不供熱的預(yù)熱段，以提高單位爐底面積的生產(chǎn)率。用這種爐子加熱板坯，爐底的單位面積產(chǎn)量達(dá)900～ 1000kg/(m·h)，熱耗約為(2.1～ 2.7)×10kJ/t。

    70年代以來(lái)，由于節(jié)能需要，又由于新興的步進(jìn)式爐允許增加爐子長(zhǎng)度，所以又增設(shè)不供熱的預(yù)熱段，最佳的爐底單位面積產(chǎn)量在600～650kg/(m·h)，熱耗約為(1.3～2.1)×10kJ/t。連續(xù)加熱爐通常使用氣體燃料、重油或粉煤，有的燒塊煤。為了有效地利用廢氣熱量，在煙道內(nèi)安裝預(yù)熱空氣和煤氣的換熱器，或安裝余熱鍋爐。

    在鍛造和軋制生產(chǎn)中，鋼坯一 般在完全燃燒火焰的氧化氣氛中加 熱。而采用不完全燃燒的還原性火焰(即“自身保護(hù)氣氛”)來(lái)直接加熱 金屬，可以達(dá)到無(wú)氧化或少氧化的 目的。這種加熱方式稱為明火式或 敞焰式無(wú)氧化加熱，它成功地應(yīng)用 于環(huán)形式加熱爐和室式加熱爐。

四、分類

   從廣義來(lái)說(shuō)，連續(xù)加熱爐包括推鋼式爐、斜底式爐、 步進(jìn)式爐、環(huán)形式爐、分室式爐等， 但習(xí)慣上常指推鋼式爐。

推鋼式連續(xù)加熱爐

  推鋼式連續(xù)加熱爐靠推鋼機(jī)完成爐內(nèi)運(yùn)料任務(wù)的連續(xù)加熱爐。料坯在爐底或在用水冷管支撐的滑軌上滑動(dòng)，在后一種情況下可對(duì)料坯實(shí)行上下兩面加熱。爐底水管通常用隔熱材料包覆，以減少熱損失。為減小水冷滑軌造成的料坯下部的“黑印”，已經(jīng)采用了使料坯與水管之間具有隔熱作用的“熱滑軌”。有的小型連續(xù)加熱爐采用了由特殊陶質(zhì)材料制成的無(wú)水冷滑軌，支撐在由耐火材料砌筑的基墻上，這種爐子叫“無(wú)水冷爐”。

步進(jìn)式連續(xù)加熱爐

   步進(jìn)式連續(xù)加熱爐靠爐底或水冷金屬梁的上升、前進(jìn)、下降、后退的動(dòng)作把料坯一步一步地移送前進(jìn)的連續(xù)加熱爐。爐子有固定爐底和步進(jìn)爐底，或者有固定梁和步進(jìn)梁。前者叫做步進(jìn)底式爐，后者叫做步進(jìn)梁式爐。軋鋼用加熱爐的步進(jìn)梁通常由水冷管組成。步進(jìn)梁式爐可對(duì)料坯實(shí)現(xiàn)上下雙面加熱。70年代以來(lái)，由于軋機(jī)的大型化，步進(jìn)梁式爐得到了廣泛應(yīng)用。同推鋼式爐相比，它的優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)料靈活，必要時(shí)可將爐料全部排出爐外；料坯在爐底或梁上有間隔地?cái)[開(kāi)，可較快地均勻加熱；完全消除了推鋼式爐的拱鋼和粘鋼故障，因而使?fàn)t的長(zhǎng)度不受這些因素的限制。中國(guó)1979年投產(chǎn)的步進(jìn)梁式爐長(zhǎng)為32.5米，生產(chǎn)能力為每小時(shí)270噸。

轉(zhuǎn)底式加熱爐

   轉(zhuǎn)底式加熱爐爐身固定，爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，放置在爐底上的料坯隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)由進(jìn)料口移送到出料口。根據(jù)爐底的形狀，轉(zhuǎn)底式加熱爐可分為環(huán)形爐和盤形爐兩種，冶金廠軋鋼車間多用環(huán)形爐。圖是一座生產(chǎn)能力為每小時(shí)75噸的轉(zhuǎn)底環(huán)形加熱爐剖面圖。這種爐子適于加熱不能用推鋼和步進(jìn)方式運(yùn)送的物料，如圓坯、車輪和輪箍坯、模鍛前的異形坯以及品種多和長(zhǎng)短不一的料坯等。缺點(diǎn)是爐底面積利用率低，爐底單位面積產(chǎn)量通常約為350～400公斤/(米2·時(shí))。

分室式快速加熱爐

   分室式快速加熱爐由若干個(gè)擺在一條線上的加熱室所組成。加熱室和加熱室之間設(shè)間室，傳送料坯的輥?zhàn)釉O(shè)在間室內(nèi)，料坯單根（或雙根）地通過(guò)各加熱室和間室而被加熱。每個(gè)加熱室與相鄰的間室構(gòu)成一個(gè)“爐節(jié)”，所以又稱節(jié)式爐。這種加熱爐能快速加熱，氧化和脫碳少，適用于加熱圓形料坯和鋼管。與行星軋機(jī)相配合，可用來(lái)加熱連鑄板坯；也可對(duì)某些鋼材進(jìn)行局部加熱。缺點(diǎn)是單位爐長(zhǎng)的生產(chǎn)能力低，爐子熱效率較低。

室式加熱爐

   室式加熱爐用于金屬坯或錠鍛壓前的加熱。物料加熱時(shí)不移動(dòng)；爐內(nèi)不分段，要求各處爐溫均勻，對(duì)于大鋼錠加熱采用周期性的溫度制度（即爐溫按時(shí)間分為預(yù)熱期、加熱期、均熱期等）。

   室式加熱爐有兩種：固定爐底室式爐和車底式爐。固定爐底室式爐爐底面積一般1～10米2。裝出料多靠人工或簡(jiǎn)單機(jī)械；加熱較大工件的室式爐，也有用專門裝出料機(jī)的。燃料為煤、重油或煤氣。有的爐在爐墻上開(kāi)一縫隙,料坯由縫隙送入爐內(nèi)加熱,叫“縫式爐”，常用于小件加熱或長(zhǎng)料坯的端頭或局部加熱。這類爐的爐底單位面積產(chǎn)量通常為300～400公斤/(米2·時(shí))，單位熱耗每噸鋼約為(1.0～1.5)×106千卡。車底式爐用于重量為十幾噸至幾百噸的大鋼錠在鍛壓前的加熱，爐型為室式或隧道式。加熱物件放置在臺(tái)車上，爐外進(jìn)行裝卸料，由車間吊車或其他牽引裝置把臺(tái)車拽入或拖出爐膛，大鋼錠加熱要求爐溫分布均勻，所以車底式爐常采用分散供熱和分散排煙（燒嘴和煙道口分散地布置在爐子側(cè)墻上）。