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摘 要：影响步进式加热炉热效率的几个方面。
关键词：步进式加热炉；热效率；炉口密封
一直以来火焰炉的热效率都比较低，通常的火焰炉热效率基本都在20～35%之间，能源被大量浪费，同时也不利于环保。但如果采用电炉，耗电成本又特别高，为了降低生产成本，设备使用厂家大都纷纷采用燃气作为燃料，所以提高火焰炉的热效率就成了设备制造厂家及使用厂家都非常关注的问题。
由于步进炉形结构的优化设计，平焰烧嘴的采用，以及烟气热量的回收利用，再加上炉衬耐火材料的合理选用，使本炉的最大特点得以体现，那就是节能，这是一项利国利民的长远指标，此炉子的热效率可以达到55～65%。下面进行具体介绍通过如下方法达到提高步进式加热炉热效率的目的。
1 燃烧装置
传统的普通烧嘴多采用手动控制，自动化程度低，燃气压力与空气压力不控制，燃料与空气混合配比不充分， 致使燃料燃烧不充分，造成能源浪费。
本炉采用平焰烧嘴，该燃烧系统具有烧嘴出口速度快、自动点火、火燃检测、熄火报警、自动调节控燃比等功能。平焰燃烧喷出的火焰是贴着炉壁向四周伸展的圆盘形薄层，即形成张角为1808的平展火焰，它对工件的加温非常均匀，即使在加温薄板时也不会产生局部过热。
平焰燃烧与一般直焰燃烧相比有火焰稳定性好，火焰温度分布均匀等一系列优点，通过双交叉自动控制，使燃料与空气配比自动调节，使燃料得到充分燃烧，降低了不完全燃烧损失，有效提高了炉子的热效率。
2 炉体保温材料
炉墙散热损失是热损失当中比较大的一项，所以降低炉墙表面温升就成为提高炉子热效率的重要指标。
本炉炉衬保温材料选用耐火纤维折叠块结构，它具有抗风蚀性能好、隔热保温效果好、抗热震性能好及施工维修方便等优点。安装时进行了预压紧，以防止耐火纤维炉衬热缩带来的热损失。为此保温层的保温效果特别好，炉侧墙的表面温升≤30℃，使炉子的热效率得到显著提高。
3 炉门口密封
炉口密封一直被人们所关注，是炉子设计成败的关键。有些高温加热炉由于炉口密封不好，炉口四处漏火，气流外溢，炉口温度一直烧不上去，造成炉口温度比炉内温度低，对被加热工件的产品质量造成影响；同时炉口冒火使门框板进一步变形、损坏，引起更多的烟气溢出，造成很大的热损失；而且炉压控制不稳，影响炉内气氛。基于以上原因，对炉口密封作进一步改进，炉口密封采用自重斜槽压紧，炉门框与炉门都有水冷装置，防止热气流的侵蚀，使炉门框变形更大，炉门框与炉门耐火纤维毡错位安装，保证一软一硬相互接触，袮补二者之间的缝隙，使炉门密封处于良好运行状态。此炉门的结构设计，解决了炉门在高温加热过程中出现的上述问题，即提高了炉子的使用寿命、节约了能源、提高了炉子的热效率，又保证了炉子的均匀性、使炉内气氛不受干扰。
4 水封装置
此炉增设了炉底水封装置，此水封保证了炉底步进梁在运行过程中动梁与定梁的完全密封，使炉内气流被截止到水封位置，无法向炉外扩散，炉外冷空气亦无法向炉内侵蚀，更无法形成炉内外的对流，大大减少了对流换热的损失，同时也使炉内气氛得到控制，使炉内的正常压力得以保证。
5 排烟装置
排烟损失是影响炉子热效率的非常重要的一项。以往加热炉加热工件后产生的高温烟气直接排放到大气中，不仅热量未被回收利用，还对环境有一定的污染。在此炉中为有效提高其热效率作了进一步改进，即此炉将预热段增至40%左右，而且排烟口设置在预热段，冷铜锭的运行方向与气流的运行方向相反，形成充分的对流场，使热量充分被冷锭吸收；在烟囱与炉子之间设置了换热器，经过四行程换热器的换热，不仅将烟气温度由650℃左右降到300℃左右，还将助燃风的温度由室温提高到400℃左右，然后提供给烧嘴进行燃烧，使能源得到二次利用；设置炉膛压力控制系统，将压力控制为微正压，不仅防止炉内气流不能外溢，又防止了冷空气侵蚀炉膛，而且保证了气流在炉内有足够的停炉时间，使热量被工件充分吸收。此项设计在炉子的能源节约方面有了很大改进，使炉子的热效率有了显著提供。
经过以上几个方面的改进，使火焰炉的热效率由原来30%，提高到此炉的65%，此炉在能源节约方面有了很大的进步。
通过以上几个方面可以看出步进铜锭加热炉为高效节能、环保实用型设备，在国内冶金行业已得到普遍应用，为国内冶金行业快速发展打下坚实基础。总之，现代化离不开能源的支持，要大力提倡效率革命，优化能源消费结构，发展低污染低排放技术，推进新能源和可再生能源的开发利用，在谋求社会发展的同时，不要损害当代的生存质量，剥夺后代可持续发展的机会，致力于一个持久、再生、干净的能源体系，使能源与经济和环境协调发展，为我国的社会现代化做出更大的贡献。
参考文献
[1]机械工业部设计研究院.工业炉设计手册[C].北京：机械工业出版社，2000，6.
[2]世界有色金属[J].
[3]冶金工程设计第3册机电设备与工业炉窑[M].北京：冶金工业出版社，2005.
[4]铜加工技术实用手册[C].北京：冶金工业出版社，2007.
关键词：步进式加热炉；热效率；炉口密封
一直以来火焰炉的热效率都比较低，通常的火焰炉热效率基本都在20～35%之间，能源被大量浪费，同时也不利于环保。但如果采用电炉，耗电成本又特别高，为了降低生产成本，设备使用厂家大都纷纷采用燃气作为燃料，所以提高火焰炉的热效率就成了设备制造厂家及使用厂家都非常关注的问题。
由于步进炉形结构的优化设计，平焰烧嘴的采用，以及烟气热量的回收利用，再加上炉衬耐火材料的合理选用，使本炉的最大特点得以体现，那就是节能，这是一项利国利民的长远指标，此炉子的热效率可以达到55～65%。下面进行具体介绍通过如下方法达到提高步进式加热炉热效率的目的。
1 燃烧装置
传统的普通烧嘴多采用手动控制，自动化程度低，燃气压力与空气压力不控制，燃料与空气混合配比不充分， 致使燃料燃烧不充分，造成能源浪费。
本炉采用平焰烧嘴，该燃烧系统具有烧嘴出口速度快、自动点火、火燃检测、熄火报警、自动调节控燃比等功能。平焰燃烧喷出的火焰是贴着炉壁向四周伸展的圆盘形薄层，即形成张角为1808的平展火焰，它对工件的加温非常均匀，即使在加温薄板时也不会产生局部过热。
平焰燃烧与一般直焰燃烧相比有火焰稳定性好，火焰温度分布均匀等一系列优点，通过双交叉自动控制，使燃料与空气配比自动调节，使燃料得到充分燃烧，降低了不完全燃烧损失，有效提高了炉子的热效率。
2 炉体保温材料
炉墙散热损失是热损失当中比较大的一项，所以降低炉墙表面温升就成为提高炉子热效率的重要指标。
本炉炉衬保温材料选用耐火纤维折叠块结构，它具有抗风蚀性能好、隔热保温效果好、抗热震性能好及施工维修方便等优点。安装时进行了预压紧，以防止耐火纤维炉衬热缩带来的热损失。为此保温层的保温效果特别好，炉侧墙的表面温升≤30℃，使炉子的热效率得到显著提高。
3 炉门口密封
炉口密封一直被人们所关注，是炉子设计成败的关键。有些高温加热炉由于炉口密封不好，炉口四处漏火，气流外溢，炉口温度一直烧不上去，造成炉口温度比炉内温度低，对被加热工件的产品质量造成影响；同时炉口冒火使门框板进一步变形、损坏，引起更多的烟气溢出，造成很大的热损失；而且炉压控制不稳，影响炉内气氛。基于以上原因，对炉口密封作进一步改进，炉口密封采用自重斜槽压紧，炉门框与炉门都有水冷装置，防止热气流的侵蚀，使炉门框变形更大，炉门框与炉门耐火纤维毡错位安装，保证一软一硬相互接触，袮补二者之间的缝隙，使炉门密封处于良好运行状态。此炉门的结构设计，解决了炉门在高温加热过程中出现的上述问题，即提高了炉子的使用寿命、节约了能源、提高了炉子的热效率，又保证了炉子的均匀性、使炉内气氛不受干扰。
4 水封装置
此炉增设了炉底水封装置，此水封保证了炉底步进梁在运行过程中动梁与定梁的完全密封，使炉内气流被截止到水封位置，无法向炉外扩散，炉外冷空气亦无法向炉内侵蚀，更无法形成炉内外的对流，大大减少了对流换热的损失，同时也使炉内气氛得到控制，使炉内的正常压力得以保证。
5 排烟装置
排烟损失是影响炉子热效率的非常重要的一项。以往加热炉加热工件后产生的高温烟气直接排放到大气中，不仅热量未被回收利用，还对环境有一定的污染。在此炉中为有效提高其热效率作了进一步改进，即此炉将预热段增至40%左右，而且排烟口设置在预热段，冷铜锭的运行方向与气流的运行方向相反，形成充分的对流场，使热量充分被冷锭吸收；在烟囱与炉子之间设置了换热器，经过四行程换热器的换热，不仅将烟气温度由650℃左右降到300℃左右，还将助燃风的温度由室温提高到400℃左右，然后提供给烧嘴进行燃烧，使能源得到二次利用；设置炉膛压力控制系统，将压力控制为微正压，不仅防止炉内气流不能外溢，又防止了冷空气侵蚀炉膛，而且保证了气流在炉内有足够的停炉时间，使热量被工件充分吸收。此项设计在炉子的能源节约方面有了很大改进，使炉子的热效率有了显著提供。
经过以上几个方面的改进，使火焰炉的热效率由原来30%，提高到此炉的65%，此炉在能源节约方面有了很大的进步。
通过以上几个方面可以看出步进铜锭加热炉为高效节能、环保实用型设备，在国内冶金行业已得到普遍应用，为国内冶金行业快速发展打下坚实基础。总之，现代化离不开能源的支持，要大力提倡效率革命，优化能源消费结构，发展低污染低排放技术，推进新能源和可再生能源的开发利用，在谋求社会发展的同时，不要损害当代的生存质量，剥夺后代可持续发展的机会，致力于一个持久、再生、干净的能源体系，使能源与经济和环境协调发展，为我国的社会现代化做出更大的贡献。
参考文献
[1]机械工业部设计研究院.工业炉设计手册[C].北京：机械工业出版社，2000，6.
[2]世界有色金属[J].
[3]冶金工程设计第3册机电设备与工业炉窑[M].北京：冶金工业出版社，2005.
[4]铜加工技术实用手册[C].北京：冶金工业出版社，2007.