工業(yè)爐的發(fā)展歷程
產(chǎn)業(yè)爐的創(chuàng)造和發(fā)展對(duì)人類提高起著十分重要的作用。中國(guó)在商代泛起了較為完善的煉銅爐，爐溫達(dá)到1200℃，爐子內(nèi)徑達(dá)0.8米。在年齡戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，人們?cè)谌坫~爐的基礎(chǔ)長(zhǎng)進(jìn)一步把握了進(jìn)步爐溫的技術(shù)，從而出產(chǎn)出了鑄鐵
1794年，世界上泛起了熔煉鑄鐵的直筒形沖天爐。后到1864年，法國(guó)人馬丁運(yùn)用英國(guó)人西門子的蓄熱式爐原理，建造了用氣體燃料加熱的第一臺(tái)煉鋼平爐。他利用蓄熱室對(duì)空氣和煤氣進(jìn)行高溫預(yù)熱，從而保證了煉鋼所需的1600℃以上的溫度。1900年前后，電能供給逐漸充足，開始使用各種電阻爐、電弧爐和有芯感應(yīng)爐。
二十世紀(jì)50年代，無(wú)芯感應(yīng)爐得到迅速發(fā)展。后來(lái)又泛起了電子束爐，利用電子束來(lái)沖擊固態(tài)燃料，能強(qiáng)化表面加熱和熔化高熔點(diǎn)的材料。
用于鑄造加熱的爐子早是手鍛爐，其工作空間是一個(gè)凹形槽，槽內(nèi)填入煤炭，燃燒用的空氣由槽的下部供入，工件埋在煤炭里加熱。這種爐子的熱效率很低，加熱質(zhì)量也不好，而且只能加熱小型工件，以后發(fā)展為用耐火磚砌成的半封或全封爐膛的室式爐，可以用煤，煤氣或油作為燃料，也可用電作為熱源，工件放在爐膛里加熱。
為便于加熱大型工件，又泛起了適于加熱鋼錠和大鋼坯的臺(tái)車式爐，為了加熱長(zhǎng)形桿件還泛起了井式爐。20世紀(jì)20年代后又泛起了能夠進(jìn)步爐子出產(chǎn)率和改善勞動(dòng)前提的各種機(jī)械化、自動(dòng)化爐型。
產(chǎn)業(yè)爐的燃料也跟著燃料資源的開發(fā)和燃料轉(zhuǎn)換技術(shù)的提高，而由采用塊煤、焦炭、煤粉等固體燃料逐步改用發(fā)生爐煤氣、城市煤氣、自然氣、柴油、燃料油等氣體和液體燃料，并且研制出了與所用燃料相適應(yīng)的各種燃燒裝置。
產(chǎn)業(yè)爐的結(jié)構(gòu)、加熱工藝、溫度控制和爐內(nèi)氣氛等，都會(huì)直接影響加工后的產(chǎn)品質(zhì)量。在鑄造加熱爐內(nèi)，進(jìn)步金屬的加熱溫度，可以降低變形阻力，但溫渡過高會(huì)引起晶粒長(zhǎng)大、氧化或過燒，嚴(yán)峻影響工件質(zhì)量。在熱處理過程中，假如把鋼加熱到臨界溫度以上的某一點(diǎn)，然后溘然冷卻，就能進(jìn)步鋼的硬度和強(qiáng)度；假如加熱到臨界溫度以下的某一點(diǎn)后緩慢冷卻，則又能使鋼的硬度降低而使韌性進(jìn)步。
為了獲得尺寸精確和表面光潔的工件，或者為了減少金屬氧化以達(dá)到保護(hù)模具、減少加工余量等目的，可以采用各種少無(wú)氧化加熱爐。在敞焰的少無(wú)氧化加熱爐內(nèi)，利用燃料的不*燃燒產(chǎn)生還原性氣體，在其中加熱工件可使氧化燒損率降低到0.3%以下。
可控氣氛爐是使用人工制備的氣氛，通入爐內(nèi)可進(jìn)行氣體滲碳、碳氮共滲、光亮淬火、正火、退火等熱處理：以達(dá)到改變金相組織、進(jìn)步工件機(jī)械機(jī)能的目的。在活動(dòng)粒子爐中，利用燃料的燃燒氣體，或外部施加的其他流化劑，強(qiáng)行流過爐床上的石墨粒子或其他惰性粒子層，工件埋在粒子層中能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化加熱，也可進(jìn)行滲碳、氮化等各種無(wú)氧化加熱。在鹽浴爐內(nèi)，用熔融的鹽液作為加熱介質(zhì)，可防止工件氧化和脫碳。
在沖天爐內(nèi)熔煉鑄鐵，往往受到焦炭質(zhì)量、送風(fēng)方式、爐料情況和空氣溫度等前提的影響，使熔煉過程難于不亂，不易獲得優(yōu)質(zhì)鐵水。熱風(fēng)沖天爐能有效地進(jìn)步鐵水溫度、減少合金燒損、降低鐵水氧化率，從而能出產(chǎn)出高級(jí)鑄鐵。
跟著無(wú)芯感應(yīng)爐的泛起，沖天爐有逐步被取代的趨勢(shì)。這種感應(yīng)爐的熔煉工作不受任何鑄鐵等級(jí)的限制，能夠從熔煉一種等級(jí)的鑄鐵，很快轉(zhuǎn)換到熔煉另一種等級(jí)的鑄鐵，有利于進(jìn)步鐵水的質(zhì)量。一些特種合金鋼，如超低碳不銹鋼以及軋輥和汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等用的鋼，需要將平爐或一般電弧爐熔煉出的鋼水，在精煉爐內(nèi)通過真空除氣和氬氣攪動(dòng)去雜，進(jìn)一步精煉出高純度、大容量的優(yōu)質(zhì)鋼水。
火焰爐的燃料來(lái)源廣，價(jià)格低，便于因地制宜采取不同的結(jié)構(gòu)，有利于降低出產(chǎn)用度，但火焰爐難于實(shí)現(xiàn)精確控制，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)峻，熱效率較低。電爐的特點(diǎn)是爐溫平均和便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，加熱質(zhì)量好。按能量轉(zhuǎn)換方式，電爐又可分為電阻爐、感應(yīng)爐和電弧爐?！∫詥挝粫r(shí)間單位爐底面積計(jì)算的爐子加熱能力稱為爐子出產(chǎn)率。爐子升溫速度越快、爐子裝載量越大，則爐子出產(chǎn)率越高。在一般情況下，爐子出產(chǎn)率越高，則加熱每千克物料的單位熱量消耗也越低。因此，為了降低能源消耗，應(yīng)該滿負(fù)荷出產(chǎn)，盡量進(jìn)步爐子出產(chǎn)率，同時(shí)對(duì)燃燒裝置實(shí)行燃料與助燃空氣的自動(dòng)比例調(diào)節(jié)，以防止空氣量過?；虿蛔?。此外，還要減少爐墻蓄熱和散熱損失、水冷構(gòu)件熱損失、各種啟齒的輻射熱損失、離爐煙氣帶走的熱損失等。
金屬或物料加熱時(shí)吸收的熱量與供入爐內(nèi)的熱量之比，稱為爐子熱效率。連續(xù)式爐比中斷式爐的熱效率高，由于連續(xù)式爐的出產(chǎn)率高，而且是不中斷工作的，爐子熱軌制處于不亂狀態(tài)，沒有周期性的爐墻蓄熱損失，還因?yàn)闋t膛內(nèi)部有一個(gè)預(yù)熱爐料的區(qū)段，煙氣部門余熱為因?yàn)闋t膛內(nèi)部有一個(gè)預(yù)熱爐料的區(qū)段，煙氣部門余熱為入爐的冷工件所吸收，降低了離爐煙氣的溫度。
為了使?fàn)t溫恒定和實(shí)現(xiàn)劃定的升溫速度，除必需根據(jù)工藝要求、預(yù)熱器和爐用機(jī)械型式、燃料和燃燒裝置種別、產(chǎn)業(yè)爐排煙方式等確定優(yōu)良的爐型結(jié)構(gòu)外，還需要對(duì)燃料和助燃空氣的流量和壓力，或?qū)﹄姽β实瓤煽刈兞客ㄟ^各種控制單元進(jìn)行相互調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)爐溫、爐氣氛或爐壓的自動(dòng)控制。
燃?xì)鉃橐夯瘹?，自然氣，焦?fàn)t煤氣，城市煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣，混合煤氣，發(fā)生爐煤氣，高爐煤氣等。