节能必须有科学的计量与对比测试方法。测试方法是热平衡测试。通过对工业炉的热工测定,全面地了解工业炉的热工过程,分析、诊断加热炉的“病情”,找出其“病因”,天津工业电阻炉进行节能技术改造,使加热炉的热效率进一步提高,单耗下降,并获得加热炉运行经济技术性能指标的各项参数,分析加热炉运行情况,及时调整加热炉工况,使其达到运行的佳状态,从而找出节约能源的有效途径和方向。但也有人认为热平衡测试十分繁杂,工业电阻炉生产还要模拟生产稳定工况,然而,生产工况实际是不稳定的,模拟生产稳定工况易失实,热平衡只是评价能炉等级的人为手段,与实际相差很远,甚至虚假,因此提出用空炉升温保温的时间、能耗作为节能对比。
为了使炉温恒定和实现规定的升温速度,除必须根据工艺要求、预热器和炉用机械型式、燃料和燃烧装置类别、工业炉排烟方式等确定优良的炉型结构外,还需要对燃料和助燃空气的流量和压力,提供工业电阻炉或对电功率等可控变量通过各种控制单元进行相互调节,以实现炉温、炉气氛或炉压的自动控制工业炉行业采用脉冲燃烧的必要性高档工业产品对炉内温度场的均匀性要求较高,工业电阻炉生产对燃烧气氛的稳定可控性要求较高,使用传统的连续燃烧控制无法实现。随着宽断面、大容量的工业炉的出现,必须采用脉冲燃烧控制技术才能控制炉内温度场的均匀性。
为了获得尺寸和表面光洁的工件,或者为了减少金属氧化以达到保护模具、减少加工余量等目的,可以采用各种少无氧化加热炉。工业电阻炉生产在敞焰的少无氧化加热炉内,利用燃料的不完全燃烧产生还原性气体,在其中加热工件可使氧化烧损率降低到0.3%以下。可控气氛炉是使用人工制备的气氛,通入炉内可进行气体渗碳、碳氮共渗、光亮淬火、正火、退火等热处理:以达到改变金相组织、提高工件机械性能的目的。提供工业电阻炉在流动粒子炉中,利用燃料的燃烧气体,或外部施加的其他流化剂,强行流过炉床上的石墨粒子或其他惰性粒子层,工件埋在粒子层中能实现强化加热,也可进行渗碳、氮化等各种无氧化加热。在盐浴炉内,用熔融的盐液作为加热介质,可防止工件氧化和脱碳。
工业炉修理的环境较差,许多修理作业是在炉内进行,空间十分拥挤,自然采光不足,通风条件很差。天津工业电阻炉工人操作时不仅受到粉尘的侵害,有时还直接受到高温、烟尘、有毒气体和化工材料的腐蚀。有的炉子(如冲天炉)高达10m—20m,由于炉身现场狭窄,修理工作呈高空立体交叉、多层作业,危险性很大。因此,当操作和维修工业炉时,要十分重视安全问题。提供工业电阻炉尤其是在组织工业炉时,要十分重视安全问题。尤其是在组织工业炉的抢修或热修时,更应注意这些不安全因素所可能引起的不幸事故。
电炉利用电热效应供热的冶金炉—神光电炉。电炉设备通常是成套的,包括电炉 炉体,电力设备(电炉变压器、整流器、变频器等),工业电阻炉生产开闭器,附属辅助电器(阻流器、补偿电容等),真空设备,检测控制仪表《电工仪表、热工仪表(见下图)等》,自动调节系统,炉用机械设备(进出料机械、炉体倾转装置等)。大型电炉的电力设备和检测控制仪表等一般集中在电炉供电室。同燃料炉比较,电炉的优点有:炉内气氛容易控制,提供工业电阻炉甚至可抽成真空;物料加热快,加热温度高,温度容易控制;生产过程较易实现机械化和自动化;劳动卫生条件好;热效率高;产品质量好等。
工业炉供一般金属机件在空气中进行回火以及铝合金压铸件、活塞、铝板等轻合金机件淬火、退火、时效热处理之用。工业电阻炉生产外壳有钢板和型钢焊接而成,台车由型钢及钢板焊接,台车通过与炉衬的软接触和沙封机构来减少热辐射及对流损失,有效保证炉体密封性。通风机由鼓风机和导风板组成,鼓风电动机与加热元件有电气连锁,只有当鼓风机接通后加热,元件才能通电,这样可保证加热元件能在通风循环的情况下工作。炉衬:该炉炉体部分采用全纤维,纤维根据炉膛尺寸定做成模块,将纤维压缩成块状进行现场筑棉,提供工业电阻炉固定方式采用穿肖加钩钉固定,即在块状纤维棉中均匀穿肖,然后用钩钉钩住穿肖,拉紧后与炉体焊接。在台车耐压部分采用高铝砖砌筑,下部均有保温砖保温。炉门的升降是通过滚轮在导轨上上下滚动来实现的,并采用先进的弹簧压紧装置密封,这样既保证了在关闭时炉门纤维与炉体纤维之间的吻合密封,又保证了在启闭的过程中不会摩擦损伤纤维。