了解台车式加热炉结构、常用耐火材料以及施工砌筑

台车式炉的特点

(1)台车式炉的炉底是可以移动的台车，工件加热前，台车在炉外装料;工件加热时，由牵引机构将台车抆人炉内;工件加热后，由牵引机构将台车拉出炉外进行卸料。操作比较方便，适用于大型工件和形状复杂的工件加热

(2)台车式炉的炉温可按工艺要求在炉内完成一个完整的加热周期。加热工艺可在较大范围内任意调整。

(3)台车式炉的被加热工件可在台车装载有效范围内，不受几何形状、尺寸大小、重量多少等限制。

(4)台车式炉的炉温与被加热X件温度之间的温差小。

(5)台车式炉是周期性加热炉，通常用于间断操作，因而蓄热损失大。活动台车的大型活动炉门不易密封，台车出炉时热损失大，台车式炉热效率不髙。

图9-22、图9-23为台车式热处理技术

台车式炉发展趋势

台车式炉是周期性的加热炉，提高炉子热效率、节省能源，提高炉子自动控制水平、炉温控制精度和炉温均匀性，以满足严格的加热工艺要求。

(1)采用轻质耐火材料砌体，同时可以减小炉子砌体厚度，减少蓄热损失。用于热处理工艺加热的台车式炉采用耐火纤维砌筑，锻造加热的台车式炉采用轻质耐火浇注料T其节能效果非常显著。

(2)采用各种新型换热器，利用烟气余热预热燃烧用空气。可以直接回收一部分热置供给炉子，还可以强化燃烧，提髙低热值燃料的燃烧温度，节约能源。

(3)改善燃烧系统和提高自动控制水平。在台车式热处埋炉采用髙速烧嘴或亚髙速烧嘴，并应用脉动燃烧控制方式，可以使炉温均匀控制在范围内。采用计算机控制可以提高炉子的工艺控制水平和生产管理水平，提髙台车式炉整体装备的水平。

台车式炉的结构

台车式炉主要由炉膛、台车及轨道、炉门和烟道等部分组成。

9.6.2.1炉膛结构

台车式炉的炉膛是由炉体钢结构、耐火材料砌筑的炉体和炉门闽定在钢结构上及使炉墙与台车周边密封的密封机构组成。

A 砖体炉膛

炉体钢结构由型钢立柱和钢板焊接成一密闭的壳体，防止耐火材料砌体热胀冷缩产生变形，保证砌体的气密性。

砖体炉墙由炉膛的内侧耐火砖、外侧隔热砖和隔热耐火纤维板组成。

砖体炉顶由拱脚砖、楔形砖和直形砖砌成拱形。在拱形上铺保温材料。

台车式炉烧嘴布置在两侧炉墙的下部，其烧嘴砖下部与台车上面标髙相近，使高温气通过台车面和垫铁之间通道形成循环气流。钢坯加热的台车式炉除炉墙下部安装烧嘴外，在炉墙上部还安装配置总供热童约20%左右的烧嘴，以补充下部供热董的不足。为了防止火焰直接冲刷工件，避免过热，上部烧嘴一般向上倾斜15°，下部烧嘴一般向下傾斜5°~10°或水平方向布置。

B 耐火纤维炉膛

耐火纤维炉膛与砌砖炉膛主要有以下几点不同：

(1)耐火纤维炉膛砌体比砌砖炉墙薄、轻、隔热性好。

(2)耐火纤维炉顶无拱顶侧推力，砌体无膨胀应力，因而炉体钢结构可以轻型化。

(3)由于耐火纤维砌体重置轻，炉墙可由型钢托起，使炉墙悬空，台车的底部通风散热好。

(4)利用纤维柔软而有弹性的特点和炉体结构的变化，有多种比砂封优越的密封机构。

9.6.2.2 台车及轨道

台车式炉工件的进出炉是靠台车在牵引机构拖动下，在轨道上行走实现的。

台车由耐火材料砌体、车架和行走机构组成。台车上部耐火材料砌体能够承受炉内高温和工件的载荷。车架在耐火材料砌体向下热传导的影响下，要具有很好的强度和刚度，车架一般由型钢焊接的横梁和纵梁组成，横梁上铺钢板和边框，便于砌筑耐火材料。两侧安装密封刀，在工作时和炉体形成密封。行走机构安装在车架纵梁上，有滚柱带、车轮等形式，行走机构的形式和牵引机构密切相关。

台车轨道根据台车的行走机构形式而定。车轮式台车使用单轨，滚柱带式台车使用双轨。轨道长度包括炉内和炉外两部分，轨道多选用重轨，轨道安装在基础的轨枕上。炉内轨扰是整段的，两条钢轨安放在一条轨枕上，钢轨与轨枕用m板固定。炉外轨枕分成两段，单独支承一条钢轨，钢轨一般焊丁-轨枕上，

9.6.2.3 炉门

台车式炉的炉门比较高大，炉门n和炉门边框采用耐热铸铁件井进行机械加工制造，形成平的密封面。炉门衬里采用耐火纤维或轻质砖砌筑，炉门关闭时，由压紧机构平稳地将炉门推向密封面并压紧。炉门开启时t将炉门推离密封面，用提升机将炉门提起。

9.6.2.4 烟道结构

砌砖台车式炉的烟道多设在两侧炉墙的下部，多个支烟道汜集到炉子轨道下的主烟道形成T排烟结构。

耐火纤维炉衬的台车式炉的烟道位置不受砌体限制，可以采用下排烟结构，更多地采用炉后墙或侧墙以及炉顶的上排烟形式的烟道结构。

台车式炉常用耐火材料

(1)台车式加热炉所需筑炉材料种类：

1)高钼砖;

2)黏土砖;

3)硅藻土砖或硅钙板、耐火纤维隔热板;

4)高铝耐火浇注料;

5)多晶莫来石纤维制品

(2)台车式热处理炉所需筑炉材料种类：

1)黏土砖;

2)硅藻土砖或硅钙板、耐火纤维隔热板;

3)耐火浇注料;

4)耐火纤维毯;

5)耐火纤维模块。

台台车式炉砌筑必须按设计要求选用材料，其材料应符合现行材料标准的规定。施工时注意各部件之间的衔接。

9.6.4.1 砌筑前应具备的条件

(1)轨道及基础的校对。校核轨道标高与轨距;立柱预埋板和相应预埋件尺寸及标高;炉子中心线与相应的基准线尺寸。以上尺寸要符合设计图纸要求。

(2)钢结构尺寸的校对。校核立柱的安装尺寸及垂直度;炉墙钢板对炉子中心的平行度与垂直度;密封槽的标髙;烧嘴砖位置及标高。

(3>车架尺寸的校对。车轮或轨道与台车中心的平行度;台车表面的水平度和标高;台车边框及密封刀安装位置及标髙。

以上主要结构正确无误后再进行耐火材料砌筑。

9.6.4.2 耐火砖炉衬砌筑

台车式炉耐火砖砌筑应遵循的砌砖基本原则如下：

(1)砌筑耐火砖用的泥浆与所用耐火砖相匹配。

(2)耐火砖砌体应避免出现通缝，砖缝内泥浆要饱满。

(3)砌体砖缝尺寸要严格控制。

(4)膨胀缝的间距不大于2.5m，均按“弓”形留出，每米砌体长度需留5~10mm的膨胀缝。

(5)台车面耐火砖采用116mm厚度的侧砌法。

(6)炉体与地下烟道的接口沉陷缝处，砌体不能咬砌，采用直缝相靠且不填充泥浆。

(7)采用耐火浇注料时，严格按浇注料的使用方法施工。

9.6.4.3 耐火纤维炉衬砌筑

台车式炉是采用耐火纤维炉衬最多的炉型之一.耐火纤维的安装方式多种多样，这里介绍几种目前使用较广泛的耐火纤维的安装方法。(1)带锚固件纤维折叠模块安装方法，如图9-24所示。

纤维折叠模块由折叠毯、锚固件、捆扎带、保护片组成。锚固件形式有蝶形锚固件、角铁式锚固件、板凳式锚固件等种类，这些锚固件在纤维折叠模块生产过程中已经预埋在模块内，如图9-25所示。

纤维折叠模块中间采用两支耐热合金钢穿筋支承整个模块，通过焊接在炉壁钢板上的螺栓将模块固定牢固。炉壁钢板与纤维模块之间形成无缝隙的紧密接触，整个纤维内衬平整、厚度均匀i该方法采用单块安装固定，可以单独拆装更换;安装排列方式可采用错向拼花式排列T也可顺次同向排列。此方法可用于台车式炉的炉顶和炉墙的纤维固定。

纤维折叠模块安装步骤：

1)炉体钢结构的钢板上划线，确定焊接固定螺栓的位置，然后焊接固定螺栓。

2)在钢板上错位平铺两层纤维毯，并用卡片固定，纤维毯两层总厚度为50mm。

3)用导向杆将纤维模块的中心孔对准固定螈栓，并托起纤维模块使模块的中心孔嵌入固定螺栓。

4)用专用扳手将螺母经中心孔套管拧在固定螺栓上，并拧紧将纤维模块固定牢。按顺序依次将纤维模块安装好。

5)安装后拆除塑料包装膜，剪断捆扎带，抽出导向管及三合板保护片，并整形。

6)若需要在纤维表面喷涂髙温涂料时，需先喷涂一层固化剂，然后再喷涂高温涂料。

(2)人字架式纤维折叠模块安装方法如图所示^人字架式纤维折叠模块安装方法是将由折叠毯、捆扎带组成的无预埋锚固件的纤维模块T用耐热钢人字形固定架和穿筋将纤维模块固定在炉体钢板上。

该方法锚固件结构简单，施工方便。纤维模块的固定是通过穿筋方法将相邻的纤维模块连接为一体，只能采用沿折叠方向顺次同向排列安装。该方法适用于台车式炉的炉墙使用。

人字架式纤维折叠模块安装歩骤：

1)在炉墙钢板上划线，确定人字架的位置，将人字架焊在钢板上。

2)平铺一层纤维毯。

3)将无锚固件纤维折叠毯嵌人两人字架中间并压紧，穿入耐热钢穿筋。按顺序依次安装好一层。

4)在每层中间需铺纤维补偿层。

5)安装后拆除塑料捆扎带并整形。

(3>层铺式纤维结构安装方法如图9-27所示。层铺式纤维结构是耐火纤维产生后最早应用的安装方法之一。由于固定件易形成热短路及固定件寿命等因素，目前用于低温台车式炉炉衬和排烟道的内衬砌筑。

层铺式纤维结构安装步骤：

1)在钢结构的钢板上划线焊接固定螺栓。

2)将纤维毯或纤维毡错层铺在钢板上并压实，纤维压缩到设计要求厚度。

3)拧紧螺栓上卡板将纤维固定牢。

(4)烧嘴砖安装部件的纤维结构如图9-28所示。在烧嘴工作时烧嘴砖内腔温度很高，长时间处在非常恶劣的工作环境下，烧嘴砖会出现裂纹。高温火焰会沿裂纹将周边纤维烧损，因此，在烧嘴砖外侧要安装烧嘴砖保护套。烧嘴砖保护套根据炉子砌体结构不同，有用耐火砖砌筑的，也有用耐火混凝土浇注的。筑炉时先将烧嘴砖保护套砌好，周边留有10~20mm间隙，安装烧嘴砖后用纤维填实。

(5)炉门口顶部的纤维结构如图9-29所示。炉门口顶部耐火纤维砌体常常被炉门挤压，当炉门密封不严时，炉内热气流从该位置溢出。处理不当该部位极易损坏。该处采用带锚固件纤维折叠模块安装方法固定纤维砌体，纤维模块采用双螺栓固定，安装步骤与带锚固件纤维折叠模块安装方法相同。

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