鍛造生產(chǎn)用爐設(shè)計(jì)(design of furnace for forging production)

冶金工廠的鍛造生產(chǎn)用爐一般包括轉(zhuǎn)底式加熱爐、室式鍛造爐、臺車式鍛造爐和半連續(xù)鍛造加熱爐等。

轉(zhuǎn)底式加熱爐爐身固定，爐底轉(zhuǎn)動(dòng)，放置在爐底上的坯料隨爐底轉(zhuǎn)動(dòng)由裝料口移送到出料口。根據(jù)爐底的形狀，轉(zhuǎn)底式加熱爐又可分為環(huán)形加熱爐和盤形加熱爐兩種。轉(zhuǎn)底式加熱爐適用于碳素鋼、特殊鋼鋼錠和異型鋼坯的鍛前加熱。采用固定式裝出料機(jī)進(jìn)行裝料和出料，也有用地上無軌裝出料機(jī)的。爐溫為1250～1300℃，用煤氣或重油作燃料。

轉(zhuǎn)底式加熱爐的設(shè)計(jì)要考慮下列因素：(1)內(nèi)環(huán)爐墻受熱膨脹后，將要向爐內(nèi)方向傾斜，因此內(nèi)環(huán)墻要采取固定措施；(2)拱頂三角縫過大會降低爐頂強(qiáng)度，因此拱頂砌筑結(jié)構(gòu)要減小三角縫；(3)固定爐墻與環(huán)形爐底之間的縫隙，由于環(huán)形爐底受熱后向外膨脹，因此外環(huán)縫隙要比內(nèi)環(huán)縫隙大；(4)爐墻與爐底之間的縫隙采用水封密封，水封槽底要向爐外方向傾斜，使落入槽中的雜物自然集中到水槽外側(cè)，便于清除。

轉(zhuǎn)底式加熱爐爐底面積利用率低，爐底單位面積產(chǎn)量通常約為120～200kg／(m²•h)，單位熱耗約為2．0～2．5GJ／t。

室式鍛造爐用于鋼料的鍛前加熱。加熱較小鋼料大都用人工或簡單機(jī)械進(jìn)行裝出料。加熱較大鋼料的室式爐，有的采用專門裝出料機(jī)械。爐溫約為1300℃，用煤、煤氣或油作燃料。

室式鍛造爐的設(shè)計(jì)主要要考慮下列條件：(1)一班或兩班制生產(chǎn)的室式鍛造爐要求涼爐升溫快，爐子熱惰性小；(2)采用水冷爐門框和帶襯磚的水冷爐門并減少爐門冒火以降低爐門口的環(huán)境溫度；(3)推廣換熱器或自身換熱燒嘴以充分利用余熱。

爐子的最大燃料消耗量按爐底熱強(qiáng)度乘以爐底面積計(jì)算，爐底熱強(qiáng)度約為280～560kW／m²。爐底單位面積產(chǎn)量約為250～400kg／(m²•h)，單位熱耗約為4．0～5．5GJ／t。

臺車式鍛造爐用于重型鋼錠的鍛前加熱。爐料由吊車或?qū)Ｓ脵C(jī)械裝在臺車上面的墊鐵上，墊鐵高度一般為250～400mm，臺車靠牽引機(jī)械進(jìn)出爐，爐門由卷揚(yáng)機(jī)械升降。爐溫為1220～1300℃，用煤、煤氣或重油作燃料。

臺車式鍛造爐爐瞠尺寸，一般高度可按裝料高度加400～700mm；寬度可按裝料門寬度加700～900mm；長度按臺車有效長度，一般約為最長工件加300～500mm。爐瞠較高的大型爐子，每側(cè)爐墻可設(shè)上下兩排燒嘴供熱，一般上排燒嘴向爐頂方向傾斜，以防止火焰沖刷爐料。

爐子的最大燃料消耗量按爐底熱強(qiáng)度乘以臺車面積計(jì)算，爐底熱強(qiáng)度約為280～390kw／m²。爐底單位面積產(chǎn)量約為150～250kg／(m²•h)，單位熱耗約為3．0～4．0GJ／t。

半連續(xù)鍛造加熱爐用于鋼錠的鍛前加熱。由于鋼錠短，多數(shù)采用實(shí)底爐，由固定在端墻和(或)側(cè)墻上的燒嘴從鋼錠上面供熱，為了減少斷面上的溫度差，出鋼前需翻鋼進(jìn)行均熱。爐溫為1220～1300℃，一般用煤、煤氣或重油作燃料。

鋼錠放在爐底上面的耐熱鋼滑道上，由設(shè)置在裝料端的推鋼機(jī)向出料方向推進(jìn)，加熱好的鋼錠多數(shù)由設(shè)置在出料端側(cè)面的出鋼機(jī)推出爐外。推、出鋼機(jī)的推力按摩擦系數(shù)為1．0計(jì)算。

爐底單位面積產(chǎn)量約為150～250kg／(m²•h)，單位熱耗約為2．5～3．5GJ／t。