炉型结构优化设计方案

1.炉膛结构

（1）旋流式结构　烧嘴切线方向安装，燃烧气体沿炉壁旋转流动，火焰与工件有可能直接接触，操作不当时易造成工件过烧现象，但结构简单，施工方便，目前被广泛采用。图12-39所示为旋流井式炉炉膛截面示意图。

（2）循环式结构　烧嘴沿切线方向安装，烧嘴喷口前方建立一个带有吸入口的循环烟道，烧嘴喷出的高速气流吸入部分炉气（烟气），使燃烧气体温度因混入炉气而有降低并提高了气体运动速度，对防止工件过烧、增强对流传热、均匀炉温有利。

图12-40所示为循环井式热处理炉简图，性能数据见表12-12。

图12-39 旋流井式炉炉膛截面示意图

（3）马弗式结构　在炉膛内用耐火砖砌一环形保护套，使炉内火焰不与工件接触，此类炉型适用于低温热处理加热。图12-41所示为带马弗井式热处理炉简图，性能数据见表12-13。

马弗式炉炉体较笨重，燃料消耗量较大，升温速度也慢，虽具有炉温稳定、工件不被过烧等优点，但由于耐火砖保护套的热惰性大，因而改变炉温或调整炉内温差的迟滞性明显。用耐热钢作保护套可改善上述缺点。

表12-12 循环井式热处理炉性能

注：1.井式炉炉底面积按炉高纵截面面积计算。

2.为了提高节能效果，本炉型可采用较少数量的高速烧嘴代替42只d_pt=28喷射式烧嘴，用耐火纤维炉衬或高强度超轻质耐火砖炉衬代替重质砖炉衬。

3.表内气体量为标准状态下数据。

图12-4O 循环井式热处理炉简图

1—烧嘴砖 2—平台 3—煤气管道 4—放散管 5—炉盖 6—烟道闸 7—检查口 8—烟道 9—炉壳

图12-41 带马弗井式热处理炉简图

1—烧嘴砖 2—平台 3—煤气管道 4—煤气放散管 5—炉盖 6—烟道闸门 7—检查口 8—马弗 9—炉壳

表12-13 带马弗井式热处理炉性能

注：表内气体量为标准状态下数据。

2.排烟方式

（1）下排烟（图12-42）下排烟的特点是：(www.xing528.com)

1）炉膛顶部维持零压或微正压，炉口处可以不吸入冷空气，但炉膛全深密闭性要好，以防从不严密处吸入冷空气。

2）由于炉膛顶部不设排烟口，炉口的无效操作区减小，从而可缩短吊具长度，对降低炉身高度及厂房高度有利。

3）下排烟方式需克服炉内高温气体的几何压力，因而需建立较高的烟囱。

图12-42 井式炉排烟方案

a）炉身在地面以下的下排烟方案 b）炉身在地面以上的下排烟方案 c）上、下排烟方案

（2）上、下排烟　炉膛深度很大，例如大于20m，为了减少排烟阻力，降低烟囱高度，可考虑上、下排烟方案，如图12-42c所示，其特点是：

1）可将炉膛压力零压线调整到炉膛中部附近，能利用炉内部分几何压力，从而减少排烟阻力。

2）炉口排烟口处为负压，不冒火。炉口处可吸入冷空气，降低了炉口区温度，对炉盖起保护作用。同时，冷空气经炉口区排烟口进入烟道，因而不会渗入炉膛氧化工件。

3）由于炉口设置排烟口，使炉口处有一段带氧化气氛的低温区，不能用于加热工件，因而增加了炉身高度并相应使吊具加长。

4）采用上、下排烟时，需适当缩小上部排烟口及烟道的尺寸，使上部烟道阻力大于下部烟道的阻力，以扩大上部烟道闸门的调节范围。

目前井式炉多采用下排烟方式，特殊情况下采用上、下排烟方式，不采用单独上排烟方式。

3.炉口结构

炉口大小应根据最大工件直径（或装料直径）并考虑到工件与炉口内壁之间应留有的间距，尽量选取较小的炉口直径以缩小炉盖尺寸，从而减小炉盖传动机构的功率。炉口直径可按下式确定：

炉口直径=最大工件直径+2（100～150）mm

图12-43所示为下排烟带马弗的井式炉炉口结构局部示意图，图12-44所示为井式炉炉盖结构局部示意图。

图12-43 下排烟井式炉口结构局部示意图

图12-44 井式炉炉盖结构局部示意图

1—炉盖 2—砂封 3—炉盖滚轮 4—支撑梁

炉盖分为左右两半，多为倾斜接缝。炉盖的启闭可采用机械或液压传动，目前多采用液压传动。液压传动机构的动作顺序是：左右炉盖提升（左炉盖在斜缝下，则右炉盖先提升1s）→左右炉盖同时外移→装卸料→左右炉盖同时内移→左右炉盖下降（靠炉盖自身质量完成，左炉盖下降1s）。此为一个动作循环。