炉型结构对炉子进行设计或改进时,应根据生产工艺要求,尽量选用新型节能炉子。选择合适的炉型结构,提供工业井式炉提高机械化程度和能源利用率。通常采用的节能措施有:(1)采用圆形炉膛替代箱形炉膛,可强化炉膛对工件均匀传热的效果,减少炉壁散热量,使炉膛形成一个热交换系统,在加热元件,炉衬和工件3者之间进行热交换。工业井式炉生产通过采用合理的炉膛空间和在不增大炉膛空间容积的前提下,加大炉内壁面积,以增大热交换面积的方式提高炉膛热交换从而提高热效率。(2)在炉膛内安设风扇,加强炉内对流传热。特别是小型加热炉,高速气流可破坏停滞在工件表面阻碍传热和界面反应炉气边界底层,起到缩短加热时间和加快提高工件温度的作用。
脉冲燃烧控制采用的是一种间断燃烧的方式,使用脉宽调制技术,通过调节燃烧时间的占空比(通断比)实现窑炉的温度控制。燃料流量可通过压力调整预先设定,烧嘴一旦工作,就处于满负荷状态,工业井式炉生产保证烧嘴燃烧时的燃气出口速度不变。当需要升温时,烧嘴燃烧时间加长,间断时间减小;需要降温时,烧嘴燃烧时间减小,间断时间加长。脉冲燃烧控制的主要优点为传热效率高,大大降低能耗。可提高炉内温度场的均匀性。无需在线调整,即可实现燃烧气氛的控制。可提高烧嘴的负荷调节比。提供工业井式炉系统简单可靠,造价低。减少NOx的生成。普通烧嘴的调节比一般为1:4左右,当烧嘴在满负荷工作时,燃气流速、火焰形状、热效率均可达到佳状态,但当烧嘴流量接近其小流量时,热负荷小,燃气流速大大降低,火焰形状达不到要求,热效率急剧下降,高速烧嘴工作在满负荷流量50%以下时,上述各项指标距设计要求就有了较大的差距。
回转炉或称回转窑,在冶金工业中用于铁矿石的直接还原、氧化铝矿物的焙烧、粘土矿物的焙烧,提供工业井式炉以及各种散状原料的焙烧挥发、离析和干燥作业。回转炉的炉体呈圆筒形,用厚钢板制成,筒内衬以耐火材料。炉体横架在支座的滚轮上,稍倾斜(4~6%)。炉体长度与直径之比在12:1到30:1之间。操作时炉体匀速转动。由于炉体的倾斜和转动,工业井式炉生产炉料由高处逐渐移向低处。炉料在运动过程中逐渐升温,并依次发生物理、化学变化。回转炉的温度一般控制在炉料熔点以下。
蓄热式加热炉的燃烧器破损的原因蓄热式加热炉烧嘴砖、蓄热箱体是蓄热式加热炉燃烧系统的重要组成部分,提供工业井式炉烧嘴砖是用于烧嘴部位的耐火制品,起组织火焰的作用,蓄热箱是完成燃烧介质预热换热装置。根据资料报道,蓄热式燃烧器破损的表现形式首先是烧嘴周围发红,随后演变为透热冒火的现象,最后发展为烧嘴砖与炉墙剥落、甚至导致炉墙倒塌的严重问题。目前,轧钢蓄热式加热炉用燃烧器主要有空气单蓄热式和空煤气双蓄热式。工业井式炉生产针对蓄热式加热炉燃烧器的破损以及由此带来的加热炉热工特性的恶化和严重安全隐患等问题,国内众多学者根据蓄热式加热炉的工艺特点,系统地分析了常规蓄热式燃烧器破损的原因。