廣義地講，筑爐工程是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，把特定的材料構(gòu)筑成滿足工藝需求的爐子結(jié)構(gòu)體的實(shí)施過程。這種特定的材料包括耐火材料、金屬材料和其他非金屬材料以及金屬材料與非金屬材料的組合體。當(dāng)這種爐結(jié)構(gòu)體是以工業(yè)活動(dòng)為目的時(shí)，一般統(tǒng)稱為工業(yè)爐。在現(xiàn)代工業(yè)活動(dòng)中，工業(yè)爐廣泛應(yīng)用于冶金等工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵生產(chǎn)工序設(shè)備系統(tǒng)中。在此永益高溫材料將從五個(gè)方面，概要敘述在工業(yè)爐構(gòu)筑過程中，涉及耐火材料結(jié)構(gòu)體的主要程序和內(nèi)容：
(1)工業(yè)爐及其分類；
(2)工業(yè)爐爐襯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；
(3)筑爐材料；
(4)筑爐工程；
(5)筑爐工程的驗(yàn)收。
1.1 工業(yè)爐及其分類
1.1.1工業(yè)爐
工業(yè)爐是對(duì)工業(yè)活動(dòng)中用于改變物料的形態(tài)或物性的特殊熱工設(shè)備的統(tǒng)稱，是工業(yè)活動(dòng)中必不可少的熱工設(shè)備。在冶金、化工、有色金屬、建材、機(jī)械、輕工等行業(yè)，不同的工業(yè)爐被用于不同的工業(yè)目的。
1.1.2工業(yè)爐的分類
綜上所述，工業(yè)爐種類繁多，應(yīng)用廣泛，在不同的行業(yè)工業(yè)爐有著不同的用途。從專業(yè)角度，我們可以對(duì)工業(yè)爐進(jìn)行不同的分類。
? 1.1.2.1按照有無熱源分類
傳統(tǒng)概念中，把工業(yè)爐限定在能夠提供熱源的熱工設(shè)備范圍內(nèi)。事實(shí)上，在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，許多熱工設(shè)備自身不具備提供熱源的基本條件，如鋼鐵行業(yè)的鋼包、化工行業(yè)的一些反應(yīng)塔等，由于在長期習(xí)慣性稱謂中也已經(jīng)稱之為'爐'了，設(shè)備歸類習(xí)慣于歸入工業(yè)爐的管理，而且其構(gòu)造過程也具有一般工業(yè)爐的構(gòu)造特點(diǎn)。所以，這類設(shè)備也統(tǒng)歸為工業(yè)爐。
在此《永益高溫材料有限公司》將按有無熱源的范圍對(duì)工業(yè)爐進(jìn)行分類：
(1)有熱源工業(yè)爐：這里所指熱源，包括各種能量提供的熱源。如：固體燃料、液體燃料、氣體燃料、電源以及化學(xué)熱等。這種工業(yè)爐包括所有能夠?yàn)槲锪咸峁└鞣N熱源的工業(yè)爐。如：加熱爐、電爐等；
(2)無熱源工業(yè)爐：這里的無熱源是指工業(yè)爐不為物料提供各種熱源。如：混鐵車、鋼包、中間包、化學(xué)反應(yīng)塔等。
1.1.2.2按照熱源來源分類
在工業(yè)爐中，常用的熱源主要來自氣體燃料、液體燃料、固體燃料、電力等，這些熱源在形成過程中，一般有兩類：一類是以火焰形式存在；另一類是以非火焰形式存在。
(1)火焰爐：以燃料燃燒釋放出的熱量作為熱源的工業(yè)爐。這種工業(yè)爐結(jié)構(gòu)簡單、燃料多樣，結(jié)構(gòu)形式多樣，生產(chǎn)成本相對(duì)低廉，可以滿足多種工業(yè)目的，在工業(yè)界使用普遍。如：各類加熱爐等；
(2)電爐：以電能轉(zhuǎn)換成熱能作為熱源的工業(yè)爐。這種工業(yè)爐溫度可控精度高，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量高，無燃燒污染，但生產(chǎn)成本相對(duì)較高，使之應(yīng)用受到一定的限制，多用于一些優(yōu)質(zhì)、特殊材料的生產(chǎn)和處理。如：煉鋼電爐、電解槽、紅外烘烤爐等；
(3)其他工業(yè)爐：除了火焰爐和電爐，還有一些工業(yè)爐是以提供其他形式的能源來達(dá)到工業(yè)目的的。如：煉鋼的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐等。
1.1.2.3按照工藝過程分類
在工業(yè)爐的工藝過程中，物料一般存在兩種變化：一種是物態(tài)發(fā)生變化；另一種是物態(tài)不發(fā)生變化。通常，我們把使物態(tài)發(fā)生變化的工業(yè)爐稱為熔煉爐，把物態(tài)不發(fā)生變化的工業(yè)爐稱為加熱爐。
(1)熔煉爐：在這種工業(yè)爐中，物料的物態(tài)發(fā)生了變化。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)目的，有些工業(yè)爐在使物料物態(tài)發(fā)生變化的同時(shí)，還改變物料的物理、化學(xué)特性。這些工業(yè)爐包括：從礦石中提取金屬的高爐、反射爐等，去除物料中雜質(zhì)的轉(zhuǎn)爐等，用于熔化金屬的化鐵爐等。
(2)加熱爐：這里指的是廣義上的加熱爐。其共同的特點(diǎn)是工業(yè)爐中被加熱物料在整個(gè)工序過程中，只改變其物理、化學(xué)和機(jī)械性能，而不改變其物態(tài)。按照用途，加熱爐又可以分為一般加熱型加熱爐、熱處理型加熱爐、焙燒型加熱爐和干燥烘烤型加熱爐等。
(3)也有一些特殊類型的爐子，如：生產(chǎn)水蒸氣的鍋爐、化工生產(chǎn)用的轉(zhuǎn)化爐和裂解爐、蒸餾塔等。
1.1.2.4按照工藝制度分類
在工業(yè)爐的生產(chǎn)過程中，主要有兩種不同的工藝制度：連續(xù)式生產(chǎn)制度和周期（或間歇）式生產(chǎn)制度。通常我們把生產(chǎn)過程中工業(yè)爐內(nèi)主要工藝參數(shù)不隨時(shí)間的變化而變化的稱為連續(xù)式工業(yè)爐。如：高爐、焦?fàn)t、回轉(zhuǎn)窯、連續(xù)式加熱爐等；把工藝參數(shù)隨時(shí)間的變化而發(fā)生周期性變化的稱為周期（或間歇）式工業(yè)爐。如：轉(zhuǎn)爐、均熱爐、倒焰窯、玻璃熔窯等。
1.1.2.5 按照熱交換方式分類
除了上述分類，在日常工作中，根據(jù)工業(yè)爐的生產(chǎn)過程中熱交換形式不同，還有按照熱交換方式不同進(jìn)行分類的。如：輻射式加熱、對(duì)流式加熱和層狀加熱等，輻射式加熱爐中又可分為均勻制度式、直接定向式和間接定向式等。
1.1.3 一般工業(yè)爐的結(jié)構(gòu)組成
盡管工業(yè)爐種類繁多，但從基本結(jié)構(gòu)上講，主要包括三部分：
(1)供熱系統(tǒng)：包括向工業(yè)爐內(nèi)物料提供各種熱源的設(shè)備系統(tǒng)。如：能源介質(zhì)管道和設(shè)備系統(tǒng)、電力輸送系統(tǒng)變壓設(shè)備等；
(2)工業(yè)爐本體：這是工業(yè)爐的基本結(jié)構(gòu)。一般包括框架支撐結(jié)構(gòu)、爐體結(jié)構(gòu)、物料輸送系統(tǒng)等；
(3)排煙系統(tǒng)：主要包括煙道、煙肉、換熱器和排煙輔助設(shè)備等；
(4)其他配套設(shè)備。
1.1.4 主要工業(yè)領(lǐng)域代表性工業(yè)爐簡介
各主要工業(yè)領(lǐng)域代表性工業(yè)爐見表1-1。
表1-1各主要工業(yè)領(lǐng)域代表性工業(yè)爐
行業(yè) | 爐子名稱 | 用途及爐型 | 使用溫度/℃ | 能力標(biāo)稱/t·日-1 |
鋼鐵業(yè) | 燒結(jié)爐 高爐 熱風(fēng)爐 直接還原爐 混鐵爐 混鐵車 轉(zhuǎn)始 電始 RH脫氣槽 鋼包 連鑄中間包 ? ? ? | 原料礦粉的燒結(jié)，點(diǎn)火保溫爐； 生產(chǎn)高爐鐵水； 生產(chǎn)高爐所需熱風(fēng)，有內(nèi)燃、外燃和頂燃式等； 生產(chǎn)海綿鐵； 儲(chǔ)存和保溫鐵水，使鐵水溫度和成分均勻； 運(yùn)送高爐鐵水到煉鋼工序，并可進(jìn)行鐵水預(yù)處理，多為橄欖型；煉鋼，有頂吹、底吹和頂?shù)讖?fù)吹等； 煉鋼，有電弧爐、高頻爐等； 對(duì)鋼水進(jìn)行真空脫氣； 鋼水儲(chǔ)存和精煉處理； 連鑄工藝儲(chǔ)存鋼水，槽式 ? | 約1200 1500~2000 900-1500 1500-2000 1300-1500 1300-1500 1600-2000 1600-2000 1500-1600 1500-1600 1400~1600 ? | 爐容積或產(chǎn)量 風(fēng)溫風(fēng)量 爐容積或產(chǎn)量 爐容積 轉(zhuǎn)鐵量 出鋼量 出鋼量 處理能力 盛鋼量 盛鋼量 ? |
軋鋼、熱處理業(yè) | ? ? 均熱爐 加熱爐 退火爐 溶火爐 回火爐 滲碳爐 氮化爐 鍍鋅爐 鍍鋁爐 | ? 鋼鍵軋制前的均勻加熱，有底側(cè)、四角和中心加熱等爐型；鋼壞軋制前的再加熱，有推鋼、步進(jìn)、輥底、轉(zhuǎn)底式等多種爐型； 對(duì)鋼帶或坯料軋制前的退火處理，有穿帶式、罩式、步進(jìn)式、推鋼式等爐型； 坯料的溶火加熱，有步進(jìn)式、推鋼式等爐型； 坯料的回火加熱，有步進(jìn)式、推鋼式等爐型； 鋼材表面滲碳； 鋼材表面滲氮； 鋼材表面鍍鋅，有連續(xù)式、下槽式、罐式等爐型；鋼材表面鍍鋁，有連續(xù)式、下槽式、罐式等爐型 | ? 1300~1350 1250~1350 1100~1300 1500~2000 1500~1700 | 小時(shí)產(chǎn)量 小時(shí)產(chǎn)量 小時(shí)產(chǎn)量 容積或產(chǎn)量 容積或產(chǎn)量 |
鍛造、鑄造業(yè) | 鍛造爐 化鐵爐 電爐 | 鋼坯鍛造前的加熱。有間歇和連續(xù)式等；廢鋼鐵的熔化； 廢鋼鐵的熔化，有電弧爐、感應(yīng)爐等 | 650~1000 800~1000 250~700 | ｝ | 小時(shí)產(chǎn)量 |
表面處理業(yè) |
|
| 800~900 500 300~600 720 | ｝ | 小時(shí)產(chǎn)量 |
機(jī)械加工 | 預(yù)熱爐 | 對(duì)鋼材整形、加工前預(yù)熱 |
|
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合金業(yè) | 合金熔化爐 合金熱處理爐 粉末金屬燒結(jié)爐 | 鐵、鎳、銅、鋁、鋅等合金的制造。有坩堝、鼓型爐、反射爐、感應(yīng)爐、電弧爐等； 合金材料的均勻化處理； 為金屬粉末進(jìn)行加熱燒結(jié)，有電阻爐、保護(hù)性氣氛爐等 | 800-1200 500-1500 | 單爐產(chǎn)量 |
鎂業(yè) | 氯化爐 電解槽 還原爐 回轉(zhuǎn)窯 | 從菱鎂礦中提煉氯化鎂； 從氯化鎂中提煉氧化鎂； 從氧化鎂中還原鎂； 把氫氧化鎂燒成氧化鎂 | 750~950 ? 1150~1250 1550~1800 | ｝ | 單日產(chǎn)量 |
鋁業(yè) | 電解爐 化鋁爐 保持爐（前爐） 加熱爐 熱處理爐 煉鋁爐 | 電解氧化鋁、水晶石、氟化鋁提煉鋁； 熔化鋁錠； 把反射爐中的鋁液進(jìn)行除渣或脫氣處理； 對(duì)鋁材軋制、鍛造前加熱； 對(duì)鋁材進(jìn)行均質(zhì)、退火、回火處理； 從礬土頁巖或鋁礬土中煉鋁（電爐）,或從氫氧化鋁中提取鋁（回轉(zhuǎn)窯） | 950~980 700~750 700~750 500 120~600 2200~2500或1000~1200 | 日產(chǎn)量 單爐產(chǎn)量 ? ? ? 單爐產(chǎn)量 單日產(chǎn)量 |
續(xù)表1-1