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耐火材料行业知识

工业窑炉

1 范围
    本标准规定了工业炉(包括燃料炉和电炉)及其主要零部件的专用术语。有关电炉部分,参阅GB 2900.23—1995《电工术语工业电热设备》。
  本标准适用于制定标准,编制技术文件,编写和翻译专业手册、教材及书刊。
2 工业炉热工
2.1  炉窑热工制度
    炉窑温度制度  炉温随时问或炉内区段变化的规定。
  炉窑供热制度  为保证炉窑温度制度所供给的热能量随时间或炉内区段变化的规定。
  炉窑压力制度控制炉内压力变化的规定。
2.2 炉窑效率
    炉窑生产率  单位时问内炉窑所加热物料或工件的数量,通常以kg/h计。
  炉窑热效率  炉窑对供给能量的有效利用程度在数量上的表示。它等于有效能量占供给能量的百分数。
  炉窑热平衡(能量平衡)  研究进入炉窑内的热量与离开炉窑的热量在数量上的平衡关系。可用热平衡方程、热平衡表或热流图表示,并用热效率等指标来体现用能水平。
  热流平衡图  为了更形象地表明炉窑的用能情况,在热平衡测算后,用各项热能的百分数按比例绘制的热量流向平衡图。
  炉窑热负荷单位时间内供入炉窑内的燃料或电所产生的热量,以kJ/h计。
2.3  加热方式
    加热速度  在达到给定温度前,单位时间内的温度上升值。
  快速加热利用强化传热理论和现代加热技术以超出常规升温速度进行加热的一种方式。
  少氧化、无氧化  加热对于坯料加热.无氧化加热是指在加热过程中金属烧损量在0.25%以下,不形成氧化皮;少氧化加热的金属烧损量在0.25%~0.7%范围内,只有少量一次氧化膜的加热方法。
  脉冲加热  按一定频率反复通、断或增、减供热的加热方法。
2.4  热工设备
    工业炉  存丁业生产中利用燃料燃烧所产生的热量或电能转化的热量将物料或工件在其中进行加热或熔炼、烧结、热处理、保温、干燥等热加工的设备。
  窑  在工业生产中利用燃料燃烧所产生的热量或电能转换的热量将非金属材料进行烧成、熔融或烘焙等的工业炉。通常称为窑。
  燃料炉  以燃料燃烧产生的热量为热能来源的工业炉。
  火焰炉  在炉膛空间内利用燃料燃烧形成的火焰及高温炉气释放的热量直接对物料或工件进行加热的工业炉。
  竖炉  炉身直立,炉内大部装满物料,热交换在料层内进行的工业炉。相关产品推荐:竖炉用耐火砖
  电炉  利用电能转化成热能对物料或工件进行热加工的工业炉。
  直接加热炉  火焰或炉气直接接触物料的工业炉。
  间接加热炉火焰或炉气不直接接触物料的工业炉,如马弗炉、辐射管炉、热油炉等。
  间歇式炉  物料分批进入炉内,实行周期式加热,炉温随工艺要求而定的工业炉,又称周期式炉,如室式炉、均热炉、倒焰窑等。
  连续式炉  物料连续进出,炉内按工艺要求分区,加热过程中各区炉温基本不变的工业炉,如推钢式连续加热炉、隧道窑等。
3  钢铁及有色金属用炉
3.1 行业性炉
    冶金炉  冶金工业中所使用的工业炉,如高炉、炼钢炉、轧钢加热炉等。
  有色冶金炉  有色冶金工业生产中所使用的工业炉,如熔铝炉、烟化炉、气垫炉等。
  铸造用炉  铸造生产中使用的工业炉,如冲天炉(冲天炉用耐火材料)、铸件退火炉、砂型干燥炉等。
  锻造用炉  锻造生产中使用的工业炉,如锻造加热炉和锻造正火炉等。
3.2  熔炼炉
    冶炼炉  将含有金属的矿石通过加热熔化去除其杂质得到所需金属的工业炉,如炼铁炉(高炉)、炼铜炉等。
  熔炼炉  将金属或非金属熔化,调整其成分,去其杂质,获得所设定成分的金属或非金属的工业炉,如炼钢炉、玻璃窑等。
  精炼炉  将已熔炼的金属进一步调整成分去除杂质,达到严格设定的成分标准的金属的工业炉。
  熔化炉  将固体金属或非金属熔化成液体的工业炉。
  高炉(高炉用耐火材料)  把铁矿石冶炼成铁的竖炉。
  混铁炉  为保证供应炼钢炉所用铁水的化学成分均匀并保持必要的温度,将高炉冶炼出的铁水予以储存并进行混合的工业炉。
  平炉  炉膛底部筑成熔池,内装炼钢所需炉料,熔池两端为炉头,通过换向装置轮换供热或排烟,将炉料熔炼成钢水的工业炉。
  按熔池耐火材料的性质分为碱性平炉和酸性平炉。
  转炉  炉体置于圆形支撑环上,通过枢轴同环一起转动的炼钢炉。按熔池鼓风位置不同分为底吹、侧吹、顶吹和复合吹转炉。
  吹炼转炉  铜、镍冶金中,处理冰铜得到粗铜或处理低冰镍得到高冰镍的卧式可转动的有色冶金炉。
  冲天炉  一般由炉膛、烟囱、前炉三部分组成,用于连续熔化铸铁的圆形竖炉,又称化铁炉(也有卧式化铁炉)。
  坩埚炉  利用炉内坩埚存放金属,在坩埚外引入热源将坩埚内金属进行熔炼的工业炉。
  反射炉  燃料燃烧生成的火焰或高温炉气在炉膛内沿炉顶压向熔池(或炉底),主要依靠火焰、炉顶及炉壁的辐射传热对物料进行熔炼或加热的工业炉。按加热特性分为反射式熔炼、熔化、精炼、煅烧和加热等炉。
  鼓风炉  以冶炼矿石、精矿或烧结块等物料,制取粗金属或冰铜的竖井式工业炉。如铜密闭鼓风炉、铅鼓风炉、铅锌密闭鼓风炉(鼓风炉用耐火砖)等。
  竖罐蒸馏炉  隔焰加热连续作业的炼锌炉。由罐体、燃烧室、换热室、冷凝器等部分组成。
  闪速炉  处理粉状硫化矿物的强化冶炼炉。由精矿喷嘴、反应塔、沉淀池及上升烟道等组成。
  烟化炉从有色冶金炉渣中回收铅、锌、锡等金属的工业炉。
  有立式和卧式两种炉型。
  混合炉  冶炼铝镁的工业炉。有用于铝液保温和调整成分的铝混合炉,也有处理渣一电解质镁混合液的镁混合炉。
  塔式精馏炉  制取精锌的有色冶金工业炉。包括铅塔、镉塔、铅塔冷凝器、高镉锌冷凝器等设备。
  镁精炼炉  将含有杂质的液态镁进行精炼的工业炉。
  镁还原炉  在硅热法炼镁中,用硅铁作还原剂,以外热法制取金属镁的工业炉。
  熔铝炉  采用燃料或电为热源将铝及铝合金炉料熔化并达到工艺要求的成分和温度的熔炼炉。燃料炉有直焰、倒焰、倒反焰、双膛、双室双向等炉型(熔铝炉用耐火材料)。
3.3  加热炉
    加热炉  一般特指供物料加热提高其温度而不改变其形态,以满足加]-工艺要求的工业炉(加热炉用耐火材料)。
  均热炉  脱模后的热钢锭或冷钢锭垂直放在炉坑中,上加炉盖,将钢锭加热至轧制温度的工业炉,按空气、煤气预热方式不同分为蓄热式和热换式均热炉。
  手锻炉  工作空间是一凹形槽,槽内填人煤炭,助燃空气Fh槽下部供人,坯料埋在煤炭里加热的小型明火炉。
  室式炉  炉温均匀,具有不同形状(如正方形、长方形、圆形等)炉膛的室式炉,又称箱式炉。坯料从炉门口装入和取出,供单件、小批量坯料加热用。
  开隙式炉  室式炉膛,将进出料口砌成常开的水平缝隙的工业炉,用于加热长料的端部或小件。
  贯通式炉  炉膛为直通形,两端设有炉门.人工操作炉料从一端进,另一端出的工业炉。
  推杆式炉  炉膛呈长条形,用推料机构把坯料或将放坯料的料盘从炉子的一端推人炉内,在炉底或在炉底滑道上推向出料口的工业炉。
  网眼式炉  炉墙四周开有许多孑L眼,供坯料插入进行端部加热的工业炉。    ‘台车式炉炉墙、炉顶固定,炉底为可移动台车的室式炉。通过牵引机构将台车拉出或拖人炉内,在炉外进行装卸料。
  转壁式炉  炉底不动,炉壁转动的工业炉,用于小型棒材的端部加热。
  转底式炉  炉顶和炉墙不动,炉底转动的工业炉,用人工或机械装置装卸坯料,按炉底形状分为环形炉和盘形(或碟形)炉。
  环形炉  炉底呈环形转动的转底式炉,犹如首尾相接的环形连续式加热炉。
  推钢式连续加热炉  钢坯南推钢机从炉子的一端推入炉内.在炉底滑道上经预热段、加热段或再经均热段后连续出炉的工业炉。主要供轧钢前的钢坯加热用。
  步进式炉  通过专用的步进机构使坯料南炉子一端按一定轨迹循序运动至另一端的机械化工业炉。分步进梁式和步进底式两种。运动过程是:坯料置于固定梁或炉底上.步进梁上升将坯料托起,向前移动一定距离后下降,坯料重新落在固定梁或炉底上.步进梁向后移动回至起点。
  链式炉  炉底装有运输链.两端装有链轮,依靠出料端链轮的传动,运输链在炉底滑槽内沿导向钢槽滑动,将运输链L的工件由装料端移动至出料端的机械化工业炉。
  斜底式炉  圆形坯料在倾斜的炉底面,由进料端向出料端边滚动边加热达到工艺要求的工业炉。
  快速加热炉  用提高炉温或其他超出常规的方法快速加热坯料的工业炉。
  敞焰少无氧化加热炉  火焰直接接触坯料.采用分段燃烧等方法,按炉膛各部温度及炉气成分,实现少氧化或无氧化加热的工业炉。
3.4  热处理炉
    热处理炉  供工件加热后实现热处理工艺的工业炉,如各种退火、正火、淬火、回火、渗碳等热处理炉。
  淬火炉将钢材或工件加热至铁一碳状态图Ac1或Ac3以上30~50℃,保温一定时间后浸入淬冷介质中进行快速冷却(淬火)的热处理炉。
  退火炉  根据不同退火工艺的要求,将钢材或工件加热至适当温度,然后缓慢冷却,使钢材硬度降低。获得接近于平衡状态的组织的热处理炉。
  正火炉  将钢材或工件加热至铁一碳状态图Ac3(Acm)以上30~50℃,随后让其在空气中冷却,改变金相组织的热处理炉。
  回火炉  将淬火后的钢材或工件加热至铁~碳状态图Ac,以下适当温度,得到较稳定的合金组织的热处理炉。
  时效炉  将工件加热至较高温度(接近回火温度)保持适当时问,提高钢材和有色金属合金强度或消除铸件应力的热处理炉。
  渗碳炉(渗碳炉用耐火材料)  将低碳钢材或工件放在一定碳势介质中加热,以增加其表层含碳量,获得高的表面硬度和抗磨性能的热处理炉。
  渗氮炉  将氮原子渗入钢材或工件表层内以提高其表面硬度、抗磨性以及疲劳强度和抗腐蚀能力的化学热处理炉。
  氰化炉  对钢材或】:件同时进行渗碳和渗氮的热处理炉。又称碳氮共渗炉。
  井式炉  具有垂直圆柱形炉膛,炉体全部或部分安装于地下,炉口设于炉子顶部,由专用吊具将各类长杆形工件悬挂在炉内,或将工件盛放在料筐内在炉内进行加热的热处理炉。
  升降式炉  加热室为一固定炉膛,装有坯料的炉底上升进入炉膛,加热完成后炉底下降,在炉外卸料的工业炉。
  罩式炉  炉体呈钟罩形,坯料放在罩内加热,移走罩体后卸料的工业炉。罩式炉由内罩、外罩和炉台组成。主要用于线盘、带卷和薄板垛的热处理加热。
  马弗炉  为防止工件局部过烧,减少氧化烧损或调节炉气成分,满足工艺要求等,在工件与热源之间加一密封保护罩进行间接加热的工业炉。
  网带式炉  炉底为耐热钢网带,依靠两端链轮传动,放在网带上的工件南装料端运至出料端的机械化工业炉。
  振底式炉  依靠炉底的振动进行输料的机械化工业炉。传动步骤是:通过驱动机构使炉底加速前进,达到一定值后急剧减速,使炉底上的工件借助运动惯性克服与炉底的摩擦力而向前滑动一定距离,反复振动后使工件逐步移出炉外。
  辊底式炉  炉底由炉辊及传动机构组成,依靠炉辊的转动将工件从进料端送至出料端的机械化工业炉。
  水封式炉  铜及铜合金带卷,通过炉子进出口的密封水槽进人炉内加热,达到光亮退火工艺要求的有色冶金炉。
  气垫式炉  铝与铝合金或铜与铜合金板、带、箔材,在炉内靠由喷口喷出的保护气体组成的气垫支承着悬浮前进,边运行,边加热,实现光亮退火的有色冶金炉。
3.5  保温炉
    保温炉  物料加热后在一定时间内使其保持一定温度的工业炉。
  铝液保温炉  将铝或铝合金熔液升温,保温排气以达到工艺要求的有色冶金炉。有倾动式和固定式两种炉型,又称静置炉。
  坑式炉  形状呈地坑状的工业炉,可全部或部分建在地下,一般用于钢铁的保温缓冷,也有用于工件的退火等热处理。
3.6  其他
    烧结炉  把物料,如矿粉、铁粉加热到生成液相的温度,使其达到粘结成块的工业炉。
  热风炉  加热空气的工业炉。根据不同换热方式分为换热式和蓄热式两种类型。
  钎焊炉  将装配好钎料的工件进行加热焊接的工业炉。质量要求高的产品尚需放在真空室内加热。
  镁氯化炉  在电解法制镁过程中,将氧化镁氯化,制取氯化镁的工业炉。
  垂熔炉为电子材料钨丝和钼丝生产用棒材的加工专用设备,是在氢气保护条件下,对处于垂直状态的钨棒、钼棒,用低电压、大电流直接进行烧结和退火处理的工业炉。
4  非金属用炉
4.1  陶瓷、耐火材料、砖瓦窑陶瓷窑用以烧成陶瓷制品的窑。
  耐火材料窑  烘干烧成耐火材料制品的窑。
  隧道窑烧  制陶瓷、耐火材料、砖瓦制品的连续式窑。因其窑体形状似隧道而得名。按窑内运输设备分有窑车式、推板式,辊底式、输送带式、步进梁式和气垫式隧道窑等。
  推板窑  用机械传动或液压式推送装置将排列在耐高温轨道上且前后紧密相接的料盘连续推人窑内的连续推送式隧道窑。用于电子陶瓷、电瓷、磁性材料,稀土材料等小型产品的烧结工艺。
  辊底窑  用耐热钢辊子或耐高温陶瓷辊子或再结晶碳化硅辊子传送制品的连续式隧道窑,用于电子陶瓷、磁性材料或日用陶瓷、建筑装饰砖等产品。
  倒焰窑  烧制陶瓷、耐火材料、砖瓦制品的间歇式窑。因其火焰由燃烧室升至窑顶,然后再由窑顶经窑内制品,倒流至窑底吸火孔排出而得名。按其窑体结构形式分有圆窑和矩形窑等。
  梭式窑  将制品装在窑车上推入窑中关闭窑门进行烧制的问歇式窑。分两端有门和一端有门两种,一端有门的又称抽屉窑。
  罩式窑  窑墙、窑顶联结成钟罩形.工作时将罩扣在装好制品的窑车上,烧成后将罩提升,移走窑车的间歇式窑。小型窑为固定钟罩,窑车为升降式。
  蒸笼窑  可以变更窑室高度的罩式窑。其结构特点是窑顶和窑墙分开单独起吊,窑墙分圈构成像蒸笼格,可以根据烧制制品的高度灵活地装拆变更窑室的高度。
  轮窑烧制砖瓦的环形连续式窑。环形窑道内一边码放砖坯,另一边卸出烧成产品。由窑顶火眼投煤,火移动而制品不动。
4.2  水泥窑  水泥窑水泥生产中使用的窑。主要有回转窑和立窑。
  回转窑(回转窑用耐火材料)  窑体成圆筒形倾斜放置且连续回转.物料从窑尾(冷端)进入,随着窑体的回转移向窑头(热端)排出.烧嘴设在窑头或单独燃烧室内.燃烧产物逆向流经物料,将热量传给物料后从窑尾排出的连续式窑。
  窑外分解炉  水泥生产过程中对生料人回转窑前进行加热使碳酸盐大量分解的窑炉。有悬浮式和沸腾式两种类型。窑外分解能大幅度地提高回转窑的产量,是现代化水泥回转窑煅烧新工艺。
  立窑  窑体竖直的窑。通常含煤物料由上向下运动,下部鼓入空气。中部燃烧形成烧成带,其上为预热带。其下为冷却带。有普通立窑和机械立窑两种类型。
4.3  玻璃熔窑
    玻璃熔窑(玻璃窑用耐火材料)  熔制玻璃的窑。按其结构分为池窑和坩埚窑两大类。
  池窑  将玻璃或其他物料的配合料在窑池内加热熔制成熔液的窑。按窑内火焰流动的方向分为横焰窑、马蹄焰窑和纵焰窑三类。
  坩埚窑窑内放置坩埚,配合料放在坩埚内熔制成熔液的窑。
  退火窑  消除或减弱玻璃制品或其他熔铸制品中残余应力和光学不均匀性以及稳定制品内部结构的窑,按其结构有:室式、台车式、隧道式、垂直输送式、辊道式和网带式退火窑。
  烤花窑  在陶瓷、玻璃或搪瓷制品上彩绘或印花后加热,使色釉焙附在制品上的窑。
  4.4  电子行业用炉
    稳定炉  彩色显像管制造过程中对已配对好的屏与荫罩组件进行消除内应力,保证荧光粉和荫罩相互位置精度的热稳定处理工业炉。多采用传送带式全自动隧道炉。
  封接炉  彩色显像管制造过程中对装配后的屏组件与内涂石墨后并涂了低熔点玻璃的锥体进行封接工艺用的工业炉。多采用传送带式全自动隧道炉。
  排气炉  彩色显像管制造过程中对已装好电子枪并封口后的显像管在加热状态下进行抽真空用的工业炉。为排气小车式全自动隧道炉。
  扩散炉  半导体器件和固体电路制造工艺中扩散磷、硼等杂质用的工业炉。多为卧式管状电阻加热炉。
  外延炉  在氢气保护条件下,对半导体器件和固体电路生产中的气相外延生长进行高频加热的工业炉。分为卧式或立式管状炉。
  单晶炉  在真空或保护气氛条件下,采用高频感应或高纯石墨电阻元件加热.熔化和控制硅、锗及其他半导体元素和化合物的单晶体拉制成棒材制品的工业炉。
  外热式回转窑  在滚动中间接加热产品的转动管式炉。如用于电子陶瓷元件的真空复碳、电子软磁产品原料的烧结等。其转动炉管为耐高温陶瓷或耐热钢管,多用电阻丝在管外加热。
4.5  其他
    马蹄形搪烧炉  烧制搪瓷制品的窑炉。因其炉膛呈马蹄形而得名。
  电极焙烧炉  将高压成形后的生电极、炭块和化学阳极等炭素制品在隔绝空气的条件下进行间接加热,使焙烧后的炭素制品的机械强度增大,导电性和抗热性能增高的工业炉,有连续式和问歇式两种炉型。
  炭素煅烧炉  将炭素材料在隔绝空气的情况下进行热处理的工业炉。有回转式和蒸罐式两种类型。
  石墨化电炉  在隔绝空气的情况下,将炭素制品进行石墨化,使其导电性、导热性以及化学稳定性增高、硬度降低,具有优良的石墨性质的电阻炉。
  滚筒式炉  炉体为圆筒,筒内装有螺旋导向片,从一端供入热源,烟气将热量传给物料后从另一端排出,物料随筒转动经加热后输送出炉外的工业炉。
  干燥炉(室)  除去物料中所含水分或挥发分的工业炉。按不同干燥对象分:砂型干燥炉、泥芯干燥炉、油漆干燥室、木材干燥室等。
5 石化及化工用炉
5.1  管式炉
    管式炉  炉内设有管排或盘管,通过管壁将燃料燃烧的热量传给管内物料的工业炉,有圆筒炉、箱式炉和立式炉等。
  圆筒炉  辐射室呈圆筒形的管式炉,有立式圆筒炉和卧式圆筒炉。
  箱式炉  辐射室为长方形的管式炉,有立管箱式炉、卧管箱式炉和门形管箱式炉等。
  立式炉  辐射室为长方形,上部带斜肩,辐射和对流管均为水平放置的管式炉。
  侧烧炉  燃烧器位于侧墙的管式炉。
  底烧炉  燃烧器位于炉底的管式炉。
  顶烧炉  燃烧器位于炉顶的管式炉。
  对流式炉  仅有对流室而无辐射室的管式炉。
  辐射室炉  仅有辐射室而无对流室的管式炉。
  辐射对流型炉有辐射室和对流室的管式炉。
5.2  接触反应炉
    接触反应炉  利用触媒使某些化工物料进行化学反应的工业炉,如转化炉和脱水炉等。
  转化炉  用以进行转化反应制取氢气或合成氨原料气等的工业炉,有一段转化炉和二段转化炉等。
  一段转化炉 (一段转化炉各部位使用耐火材料) 在高温高压下,以天然气、油田气等为原料,借助镍触媒的作用,制取合成氨原料气的管式炉,有顶烧炉、底烧炉和双面辐射炉等型式。
  二段转化炉  将一段转化炉出来的含有1O%左右CH4的转化气,进一步进行部分氧化和转化的工业炉。
5.3  其他
    热载体加热炉加热热载体的工业炉。如联苯炉、热油炉和高压水炉等。
  石灰窑(石灰窑用耐火砖)  煅烧石灰石制取石灰的窑。
  焚烧炉  焚烧废物的工业炉。有固体废物焚烧炉、废液焚烧炉和废气焚烧炉等。
  煅烧炉  煅烧固体物料,使之发生物理变化和化学变化的工业炉,如纯碱煅烧炉等。
  裂解炉  进行裂解反应制取烯烃和氯乙烯单体等的工业炉。有鲁姆斯SPT型、斯通韦勃斯特USC型、福斯特惠勒型及三菱倒梯台型裂解炉等。
  沸腾炉在物料处于沸腾状态下,进行干燥、焙烧和化学反应的工业炉。如硫酸沸腾炉。
  电石炉(电石炉用耐火材料)  以焦炭和石灰为原料生产碳化钙的电弧炉。

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