PDF《天然气锻 造炉 应 用技 术》

天然气锻 造炉 应 用技 术程文(株洲职业技术学院,湖南株洲412000)摘要:合理利 用能源 , 保 护环境 , 改善 了劳动条件 , 实现 文 明生产具有 决定作 用 .

燃 油锻 造加 热炉改 为天然 气锻 造加 热炉 的设计 , 改善 了劳动条件 , 减少了大 气污染 , 降低 了能耗 , 提 高了锻 件质 量. 关键 词:天然气锻造 炉;

加热技 术;

锻件中图分类号 : T G

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6 文 献标 志码 : A 锻 造炉加 热技 术及 装备水平 对 满足 工 艺要 求,提高锻件质量 , 降低生产成本 , 合理利用能源 , 保护 环境 , 改善劳动 条件,实现文明生 产具 有决定作 用.某机车 厂原有 7台燃 油锻造加 热炉,用于 机 车配 件 的锻造 加热 , 因其能耗高 , 污染 大,工作环 境恶 劣,已不适应 文明生产 要求 , 该 厂决 定 利用 川气 东输 的气源,选用作者设 计,株洲火炬工业 炉有 限责任公 司 生产 的天然气锻 造加 热炉代替 原有 的燃油 炉,进行锻造加热 生产 .通过 一年的生产 运行,取得 了较 好 的经济效益 和社 会效 益 .下 面就 天 然气 锻 造炉 ( 见图1)的技术作 简要 的介绍 . B A- A I 图1天然气锻造炉1天然气加热炉 的技术要点 天然气锻造加热炉技术参数见表

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1 炉膛 结构 天然 气锻 造炉 的炉膛 采用 圆柱球 冠顶结构 , 此 结构在相同的炉膛容积下 , 可减少炉壁表面积 , 相应 地 减少 了炉壁 散热量 而节能 .热量 由炉 内壁集 中向表1夭然气锻造加热炉技术参数 中央辐 射,炉内温 度均 匀,球冠半 径 为炉 膛 直径 , 此 结构有 利于炉顶 热 量集 中向 炉底 辐射 , 可提 高热 效率.炉 子在使用 时 膨胀 应力均匀 向四周 发散 , 可减 少膨胀 裂纹 的产 生 .为防止火焰 和高温 炉气 大量 溢 出炉 门,加长炉 喉 尺寸 , 此 方案 可 延长 炉门寿命 , 提 高热效 率.炉底面积的大小, 主要决定于产量和配套锻压 设备的生产能力 , 尽量 做到工件 达 到锻 打 要求 后尽快出炉 , 缩短工件在炉内的滞 留时间,以免 氧化和过烧 . 炉膛 高度 应考虑工件高度 尺 寸和 烧嘴安装尺 寸,应尽可能地 降低炉 膛,以免温度 分层 .

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2 炉衬结构 锻 造炉是 周期性 作业加 热炉 , 工 作温度 为1300℃.对炉 衬材 料 的耐火 度 和热 震性能要 求较 高,磷酸高铝 混凝 土热震稳定性 好,强度高,高温下微膨胀,耐火度 为1760℃ , 不易开 裂 .因此 炉墙 和炉顶 选 用磷酸 高铝混 凝土,外砌1131TI1TI轻质粘土保 温砖和501TI1TI硅钙板保 温.炉顶 工作 层受高温 气流 的冲刷 、 热应 力 以及 炉顶自重 的作 用,炉顶 容易 剥离 , 开裂 , 甚 至导致塌 陷,《新技术新工 艺》・ 热加 工工艺 技术与 材料 研究

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3 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 是 整个炉子 的薄弱 环节 .因此炉顶设 计为 可更换 的整块预制砖 .当炉顶毁 损严 重时 , 只需 更换 炉顶砖 , 而 不需将炉 衬全部捣 毁重 筑 .为 了使 炉顶 砖在膨胀 时能够按 照人 为方 式 出现 膨 胀缝 , 炉顶砖预 制拆 模后要在球 冠 面用胀 缝 刀开 4条2O~3

0 mm 深 的胀 缝线,宽度 为1.5~2mm.胀 缝线 交 角呈

9 O . . 当炉顶砖膨胀 时,会在预先开好 的胀缝 内开裂 , 而不会 出现不规则 的裂缝 . 炉墙采 用现场整体 浇注,留设垂 直膨胀缝 ( 详见 图1),缝宽为

8 mm, 垂直贯通 .为避 免炉 壳局部 发热,膨胀 缝水平 方 向设 计 为折 缝 .浇 注 时缝 内填 充聚氯乙烯波纹板 , 该材 料烘 炉后 的残 留物 为6%,烘炉完 毕后 , 炉膛 内表 面 的膨 胀缝内可 填充石棉绳.砌炉 时炉顶预制 砖与炉墙 接触 面用磷酸 二氢铝加 高 铝粉 调制 成的泥浆合缝,保证炉子的整体性和气密性 . 炉底 设 计为 便 于维 修更 换 的结构 , 采 用镁 铬砖砌筑 .镁 铬砖 系碱性 耐 火材 料,抵抗 熔融钢液 和含铁熔渣侵 蚀 的能力较强 , 且 耐磨耐 冲击 , 能抵抗工 件 进出炉子 的机械 碰撞 . 炉子 采用 比重 为1.0的轻 质粘土保 温砖和5Omm厚 硅钙板保 温,炉壳温升小 于3O℃ , 经济合 理.1.3燃烧 装置及 炉前管道 采用 湖南 金 信公 司 的燃 烧技 术,选用内置 式等温高速烧嘴 .他 的特点有 :

1 )节 能效 果 明显 ;

2 )它 把烧 嘴、换热器 、 烟囱、 烟道有 机地结合 为一整 体,结构紧凑 , 便 于操作 ;

3 )烧嘴 喷 出的高 温气 流速度 高,利于炉气对 流传 热,炉温均匀;

4)具 有 自动点 火功能及报 警 系统 , 自动 化程度高;

5)安 装便利,维修方便 . 烧 嘴砖 中心至炉底 高度为烧 嘴安装 高度 .此尺 寸大小 , 直接关 系 到加 热效 果和氧化 烧 损率 .此尺寸过大 则烧嘴 喷出 的高 温气流对 工件表 面炉气 的搅 拌作用减弱, 增加 了燃料消耗.此尺寸过小, 则高温 气流直接 喷射到工 件上 , 易使工件局 部受 热( 特别 是 棱角处 ) 而 过烧 .烧嘴的安装 高 度应 大于工件 尺寸150mm 左右.炉前 管道 分 炉前 天然 气 管道 和炉 前 空气 管道 . 天然气管道 应刷 黄 色油 漆,起警 示作 用 .天然 气管道由减压 阀、 截止 阀、 电磁 阀、 球阀、 放 散管 以及 点火 装置组 成 .炉 前空气管 道分为 进风管 、 热风管 2种,包括换 热器 , 离心式鼓 风机以及 电控 系统.热 风管 外壳应 作保温处理,热风管上应设换热器冷却出风口.1.4炉门机构 采用 电动炉 门机 构,制动 电机传 动经 过摆 线针轮减速机 减速后,输出轴转动带动炉门上下 移动.采用此机构 可方便 地 开启 炉门,炉门可停 靠在任一 高度, 便于观察工件加热程度.由于炉内微正压操 作(0~2

0 P a ) , 火 焰可 通 过炉 门与 炉体 之间的间 隙 冒出 .炉 门导板与 炉体 垂直 方 向交 角设 计为5.,炉门下端面呈

8 5 . ( 详见图1).这 样可以依 靠炉门的重量 分力压 住炉 门导 板,避免 了因 间隙存 在而造 成 的热损失 .炉 门及 炉 门导板 均采用 耐热铸铁 ( 牌号 : RQ TS i

5 ) .炉 门内衬 硅酸 铝纤 维板,外侧 用 高铝 水泥浇注 , 此 结构不易 变形 , 使 用寿命 长.2烘炉要提 高锻 造炉 炉 衬寿命 , 避免烘炉 时炉 衬崩 裂及 放爆 现象 , 就必 须 根据 炉 衬结 构 特点 和 耐火 材料的性能、炉衬厚度 、 成 型工 艺、1200烘炉方式、 施工 警800o00季节等制定科学 嚣6

0 0 的烘 炉 曲线 .烘420o0O炉的主要 作用是排除浇注料 中的游离水 及化学结123456789时间/ d 图2烘炉 升温 曲线 合水.因磷酸高铝浇注料中的磷酸铝结合剂系热硬 性 结合剂 , 必须在 高 于常 温 的条 件下 ( 约500℃) 才可获得相 当高的强 度,故在制定 烘炉曲线 时,应在600℃左右设 一保 温段 , 具 体升温 曲线见 图2.烘 炉注意事项 如下 .

1 )烘 炉开始 后不能停 止或 中断 , 严格 遵循 升温曲线 .

2 )关 闭烟 道 闸板 , 微启炉门,注意 观 察温 度显 示,控制好 升温速度 , 避免局 部过热 .

3 )在200℃以下时 , 采 用干柴 烘炉 .2

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0 ℃时采 用 干柴 加 柴油 , 并送助燃 风烘炉.5

5 0℃ 以 上采用 天然气 烘炉 , 通 过调 整 燃气 量和风量 来 控制 炉膛 内温度均 匀上升及 分布 .

4 )如果

6 0 0℃保 温结束 后,炉缝 处仍 在滴 水或 冒白烟 , 则不 能立 即升温 .在 该温度 继续保 温,直至 炉缝处不 滴水 、 不 冒白烟时方 可按升 温曲线 升温 .

3 日常使 用及维修 锻造 炉 的使 用应严格按操作规程进行 .加料时, 工件应放在炉 台上, 再推进炉内, 严禁直接将工 件扔 进炉 内,而损 坏炉底 .停炉 时应关 闭炉 门, 让炉温缓慢冷却 .换热器在烧嘴停止工作后, 冷却出风 口自动打开 , 用风冷却换热器.使用时应观察炉内 压力情 况,及时调 整压力 .点火 电极 、 烧 嘴砖和炉 底'

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《 新技术 新工艺 》・ 热加 工工艺 技术 与材料研 究2008年 第1期维普资讯 http://www.cqvip.com 金 属橡 胶异 型 丝热 轧 电加 热 法的 温 度控制 * 郝慧荣 , 白鸿柏 , 刘红,刘瑜(1.解放军军械 工程学院 , 河北 石家庄

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2 .石家庄陆军指挥 学院, 河北 石家庄

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0 3 ) 摘要:金属 橡胶材料 可 工作在传 统橡胶 无法 工作的 高温 、 低温 、 真 空及腐 蚀介质 中, 越 来越 受到人们 的重视 .我 国对金 属橡胶 的研 究起 步较 晚,特别是在 非 圆截 面异形丝金 属橡胶 的研 究上 , 国 内几乎还 是空白.本 文针 对在金 属橡胶 非 圆截 面异型 丝制备 工艺 中热轧 时, 基 于电加 热法 的温度控 制进行 了一 些探 讨.关键词 : 金属橡胶 ;

异 型丝 ;

热轧 ;

温度控 制 中图分 类号 : TG

1 3 文献标 志码 : A 金属橡胶 材料是 一种均质 的弹性 多孔材料 , 他 的原 材料是金 属,这种材料 具有 类似于橡 胶 一样 的 弹性性能, 可工作在高温、 低温 、 真空及腐蚀介质中, 是传统橡胶的最佳替代品.他的阻尼、 缓冲、 减振性 能 良好 , 而且 寿命 长 .正确选择 孔隙度 , 还可 以使 金 属橡胶 构件满 足过 滤、密封、热传 导 等特 殊 要求 n ] . 金属橡胶 材料 的制备方 法是 : 将 直径 为0.05mm 到2mm 金 属丝制成螺旋 卷;

拉伸螺 旋卷 , 使其具有 均 匀的螺距 ;

根据成型后 构件的受 力特点 , 沿模具纵 向、 横 向及其纵横 相间的任 意组 合方向进 行排 列铺 放,得到 金属橡胶 坯料;

将坏 料放人相 应 的模 具中,在10~40MP a 压力下成 型;

制成的坯件 再经热稳 定 处理 引. 在对金 属橡胶的阻尼、缓冲、减振性能的研 究中,人们发 现金属橡 胶加载后 , 其 内部 的丝 与丝之 间 会发 生相对 滑移而 损耗 能量,表现出明显 的干摩 擦阻尼特点 .干摩擦 力 与正 压力 、 接触面的粗 糙程 度 及接 触面 的大 小成正 比.以往 在制备 金属橡 胶时所 用 的金 属丝均 为圆 截 面丝 , 金 属橡 胶 中丝 与丝的接 触多 为........