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摘要：熔炼炉和保温炉用来为半连续液压铸造机提供铝液。一般来说熔炼炉用以承接来自电解槽的铝液并能处理固体铝锭和厂内废料，按化学成分添加所需数量的合金元素，然后转炉至保温炉，经过保温等处理后再把铝液经过流槽平稳转至半连续液压铸造机。下面介绍的设备为20吨熔保炉。
关键词：燃油炉 设备 燃烧
一、设备主要技术性能参数及要求：
1、工艺过程描述
20吨熔保炉为矩形固定式燃油炉。炉子原料为70%高纯液态铝及30%固体回炉料， 高纯液态铝通过开口包或真空包倒入熔保炉内， 固体回炉料通过叉车由炉门加入炉内，经炉子配置的蓄热式燃烧系统，采用轻柴油作为燃料，将固体铝块迅速熔化，达到炉子额定的熔化能力， 炉门采用大炉门结构，可实现叉车加料及扒渣操作，有利于提高生产率，减轻工人劳动强度。炉子按熔化保温工艺进行生产，炉料熔化后（或熔化过程中）采用电磁搅拌器进行充分搅拌、扒渣、取样分析处理及调温，当熔体成份及温度符合工艺要求后，通过流槽转注进入到的保温炉内。
二、设备组成和结构配置特点
20t固定式熔保炉采用蓄热式烧嘴加热，具有较好的快速升温能力、节能效果及良好的控温能力。本熔保炉由炉体钢结构、耐火材料炉衬、炉门及升降气动压紧装置、蓄热式燃烧系统（助燃系统、排烟系统、炉压检测装置）、铝液测温装置、炉前水电气管路、电气控制系统等。
1、炉体钢结构
炉壳由钢板和型钢组成。炉壳是一个坚固的结构，设计为一个网络状加固钢件，用以承受热应力和机械应力，具有良好的结构刚性，炉子底部采用高强度炉底结构，炉底电磁搅拌器部位钢板采用奥氏体1Cr18Ni9Ti，为实现电磁搅拌装置的使用提供了可靠的保障。
2、 炉子砌体
本炉炉衬耐火材料设计时充分考虑其高温和高精铝的要求，通过合理的选材及精心的设计施工，满足设备使用中对不同部位工况特性的要求，有效地解决了炉衬热态性变化引起的炉衬瘫塌，开裂等不良现象，确保炉衬长期可靠生产运行。
炉衬采用整体浇注料的炉衬结构形式，熔池底部由精铝浇注料、防渗浇注料、轻质保温浇注料及陶瓷纤维背衬板浇注施工而成；熔池以下炉墙由精铝浇注料、防渗浇注料、轻质保温浇注料、标准陶瓷纤维背衬板浇注施工而成；液面线以上炉墙由高铝浇注料/轻质保温浇注料/标准陶瓷纤维背衬板浇注施工而成；炉顶由高铝浇注料、纤维毡、蛭石粉组成，并均匀布置耐热合金锚固件吊挂。炉门口采用重质浇注料采取分段施工方式浇注而成，以确保避免其在频繁开关炉门状态下因极冷极热造成的开裂、变形。
3、 炉门及升降机构
为了方便冷料进炉及扒渣操作，炉子采用了通体大炉门结构，从而使得进料、扒渣更为方便、快捷、彻底。
炉门外壳采用大型型钢、钢板焊接而成，內有耐火浇注料和轻质浇注料，炉门采用重质浇注料，采取分段施工方式浇注而成，以确保避免其在频繁开关炉门状态下因极冷极热造成的开裂、变形。炉门四周用小块的经机加工处理的耐热合金铸件拼接而成，并镶有硅酸铝纤维密封条。
炉口四周炉门框同样设有小块的经机加工处理的耐热合金铸件，并用螺栓固定在炉口钢板及型钢上。
炉门耐热铸件与炉门框耐热铸件通过硅酸铝纤维密封条进行有效密封，其分块的结构及针对性的合金材料，可有效的应对高温烧烤及电解铝气氛侵蚀。
炉门升降采用电液推杆驱动，并通过主令控制器实现炉门行程控制及与燃烧系统、铝液测温的联锁。
炉门两侧设有气缸夹紧装置，可使炉门上安装的硅酸铝纤维密封条进行有效密封。
4、电磁搅拌器系统
本炉采用电磁搅拌装置，炉子底部设有通道，电磁搅拌装置通过自己的传动装置在炉子底部沿轨道移动。
电磁搅拌炉炉底采用高强度炉底结构，既保证电磁搅拌要求的炉底厚度又保证了炉底绝热性能，炉底电磁搅拌器部位钢板采用奥氏体1Cr18Ni9Ti，为实现电磁搅拌装置的使用提供了可靠保障。
5、燃烧系统
蓄热式燃烧系统包括：一对蓄热式燃烧器；换向装置；燃油、空气和烟气管路；各种手动、电动调节阀；助燃风机；排烟风机；鼓风机；炉温、炉压检测元件和自动控制系统等。
蓄热式烧嘴成对工作，二者交替变换燃烧和排烟，烧嘴内的蓄热体相应变换放热和吸热状态。通过蓄热体这一媒介，出炉烟气的余热被转换成空气的物理热而得到回收利用。具有足够的传热能力和含热能力的蓄热体，能使烟气余热得到充分的回收，将空气预热到很高的温度。通过蓄热式烧嘴，烟气排出温度可降到150～200℃，空气可预热到1000℃左右的高温，热回收效率达到85%以上。这样不仅可以节约大量能源，还可以大大提高燃料的理论燃烧温度，缩短熔炼时间，减少热损率，提高产量。
6.温度监测系统
所提供的热电偶用来监测以下温度：
（1）测铝液温度热电偶
（2）测炉膛温度热电偶
铝液连续测温热电偶，可连续测量铝液温度并参与燃烧控制，实现铝液温度高精度控制。测铝液热电偶保护套管采用碳化硅保护管，并设有专用气动测铝液机架。
炉门打开时，测铝液热电偶自动退出，同时燃烧器主火焰熄灭。炉门关闭，测铝液热电偶自动插入。
当选择铝液温度参与燃烧控制时，该热电偶测出的铝液温度被送入电控系统，根据设定的PID参数进行运算，动态的修改炉膛温度设定值，从而精确的控制燃烧负荷供给量，提高铝液控制精度。
当不选择铝液温度参与燃烧控制时，该偶只起铝液温度显示作用。
7.炉压控制系统
炉膛压力控制为全自动控制。
炉压控制是由微压差变压器，烟道闸板执行器等构成的闭环系统而完成的，取压点设在炉壁上，通过取压管将炉内压力送给设在炉子侧面的微差压变送器，微差压变送器将采集到的炉气压力信号转换成4～20mA信号，送入PLC控制模块，经PID运算后控制排烟风道的电动蝶阀与电动执行器来调节阀的开口度，从而保证炉气压力在允许的范围内。
8、电气控制系统
电气控制系统用于燃气熔铝炉的控制，所有电气元件均采用国内外知名品牌的电气产品。本电控系统由可编程控制器（PLC）、控制软件、记录仪表、信号采集、执行电路等组成，具有全部设备的运行控制和状态显示、报警、参数设定、检测、记录等功能，实现对温度、压力、火焰监测等功能的控制，并在选择和设计时充分考虑到采购的便利性、操作维护的简便性、使用的可靠性和故障的快速处理等。
参考文献
[1]曾正明. 工业炉维修手册. 机械工业出版社， 1998.
[2] 肖亚庆. 铝加工技术实用手册
[3] 王秉铨..工业炉设计手册. 北京：机械工业出版社，1996.
关键词：燃油炉 设备 燃烧
一、设备主要技术性能参数及要求：
1、工艺过程描述
20吨熔保炉为矩形固定式燃油炉。炉子原料为70%高纯液态铝及30%固体回炉料， 高纯液态铝通过开口包或真空包倒入熔保炉内， 固体回炉料通过叉车由炉门加入炉内，经炉子配置的蓄热式燃烧系统，采用轻柴油作为燃料，将固体铝块迅速熔化，达到炉子额定的熔化能力， 炉门采用大炉门结构，可实现叉车加料及扒渣操作，有利于提高生产率，减轻工人劳动强度。炉子按熔化保温工艺进行生产，炉料熔化后（或熔化过程中）采用电磁搅拌器进行充分搅拌、扒渣、取样分析处理及调温，当熔体成份及温度符合工艺要求后，通过流槽转注进入到的保温炉内。
二、设备组成和结构配置特点
20t固定式熔保炉采用蓄热式烧嘴加热，具有较好的快速升温能力、节能效果及良好的控温能力。本熔保炉由炉体钢结构、耐火材料炉衬、炉门及升降气动压紧装置、蓄热式燃烧系统（助燃系统、排烟系统、炉压检测装置）、铝液测温装置、炉前水电气管路、电气控制系统等。
1、炉体钢结构
炉壳由钢板和型钢组成。炉壳是一个坚固的结构，设计为一个网络状加固钢件，用以承受热应力和机械应力，具有良好的结构刚性，炉子底部采用高强度炉底结构，炉底电磁搅拌器部位钢板采用奥氏体1Cr18Ni9Ti，为实现电磁搅拌装置的使用提供了可靠的保障。
2、 炉子砌体
本炉炉衬耐火材料设计时充分考虑其高温和高精铝的要求，通过合理的选材及精心的设计施工，满足设备使用中对不同部位工况特性的要求，有效地解决了炉衬热态性变化引起的炉衬瘫塌，开裂等不良现象，确保炉衬长期可靠生产运行。
炉衬采用整体浇注料的炉衬结构形式，熔池底部由精铝浇注料、防渗浇注料、轻质保温浇注料及陶瓷纤维背衬板浇注施工而成；熔池以下炉墙由精铝浇注料、防渗浇注料、轻质保温浇注料、标准陶瓷纤维背衬板浇注施工而成；液面线以上炉墙由高铝浇注料/轻质保温浇注料/标准陶瓷纤维背衬板浇注施工而成；炉顶由高铝浇注料、纤维毡、蛭石粉组成，并均匀布置耐热合金锚固件吊挂。炉门口采用重质浇注料采取分段施工方式浇注而成，以确保避免其在频繁开关炉门状态下因极冷极热造成的开裂、变形。
3、 炉门及升降机构
为了方便冷料进炉及扒渣操作，炉子采用了通体大炉门结构，从而使得进料、扒渣更为方便、快捷、彻底。
炉门外壳采用大型型钢、钢板焊接而成，內有耐火浇注料和轻质浇注料，炉门采用重质浇注料，采取分段施工方式浇注而成，以确保避免其在频繁开关炉门状态下因极冷极热造成的开裂、变形。炉门四周用小块的经机加工处理的耐热合金铸件拼接而成，并镶有硅酸铝纤维密封条。
炉口四周炉门框同样设有小块的经机加工处理的耐热合金铸件，并用螺栓固定在炉口钢板及型钢上。
炉门耐热铸件与炉门框耐热铸件通过硅酸铝纤维密封条进行有效密封，其分块的结构及针对性的合金材料，可有效的应对高温烧烤及电解铝气氛侵蚀。
炉门升降采用电液推杆驱动，并通过主令控制器实现炉门行程控制及与燃烧系统、铝液测温的联锁。
炉门两侧设有气缸夹紧装置，可使炉门上安装的硅酸铝纤维密封条进行有效密封。
4、电磁搅拌器系统
本炉采用电磁搅拌装置，炉子底部设有通道，电磁搅拌装置通过自己的传动装置在炉子底部沿轨道移动。
电磁搅拌炉炉底采用高强度炉底结构，既保证电磁搅拌要求的炉底厚度又保证了炉底绝热性能，炉底电磁搅拌器部位钢板采用奥氏体1Cr18Ni9Ti，为实现电磁搅拌装置的使用提供了可靠保障。
5、燃烧系统
蓄热式燃烧系统包括：一对蓄热式燃烧器；换向装置；燃油、空气和烟气管路；各种手动、电动调节阀；助燃风机；排烟风机；鼓风机；炉温、炉压检测元件和自动控制系统等。
蓄热式烧嘴成对工作，二者交替变换燃烧和排烟，烧嘴内的蓄热体相应变换放热和吸热状态。通过蓄热体这一媒介，出炉烟气的余热被转换成空气的物理热而得到回收利用。具有足够的传热能力和含热能力的蓄热体，能使烟气余热得到充分的回收，将空气预热到很高的温度。通过蓄热式烧嘴，烟气排出温度可降到150～200℃，空气可预热到1000℃左右的高温，热回收效率达到85%以上。这样不仅可以节约大量能源，还可以大大提高燃料的理论燃烧温度，缩短熔炼时间，减少热损率，提高产量。
6.温度监测系统
所提供的热电偶用来监测以下温度：
（1）测铝液温度热电偶
（2）测炉膛温度热电偶
铝液连续测温热电偶，可连续测量铝液温度并参与燃烧控制，实现铝液温度高精度控制。测铝液热电偶保护套管采用碳化硅保护管，并设有专用气动测铝液机架。
炉门打开时，测铝液热电偶自动退出，同时燃烧器主火焰熄灭。炉门关闭，测铝液热电偶自动插入。
当选择铝液温度参与燃烧控制时，该热电偶测出的铝液温度被送入电控系统，根据设定的PID参数进行运算，动态的修改炉膛温度设定值，从而精确的控制燃烧负荷供给量，提高铝液控制精度。
当不选择铝液温度参与燃烧控制时，该偶只起铝液温度显示作用。
7.炉压控制系统
炉膛压力控制为全自动控制。
炉压控制是由微压差变压器，烟道闸板执行器等构成的闭环系统而完成的，取压点设在炉壁上，通过取压管将炉内压力送给设在炉子侧面的微差压变送器，微差压变送器将采集到的炉气压力信号转换成4～20mA信号，送入PLC控制模块，经PID运算后控制排烟风道的电动蝶阀与电动执行器来调节阀的开口度，从而保证炉气压力在允许的范围内。
8、电气控制系统
电气控制系统用于燃气熔铝炉的控制，所有电气元件均采用国内外知名品牌的电气产品。本电控系统由可编程控制器（PLC）、控制软件、记录仪表、信号采集、执行电路等组成，具有全部设备的运行控制和状态显示、报警、参数设定、检测、记录等功能，实现对温度、压力、火焰监测等功能的控制，并在选择和设计时充分考虑到采购的便利性、操作维护的简便性、使用的可靠性和故障的快速处理等。
参考文献
[1]曾正明. 工业炉维修手册. 机械工业出版社， 1998.
[2] 肖亚庆. 铝加工技术实用手册
[3] 王秉铨..工业炉设计手册. 北京：机械工业出版社，1996.