大型臺車爐分段使用時隔斷方式探討

張繼國

（哈爾濱銘陽爐業(yè)有限公司，黑龍江哈爾濱150001）

大型臺車爐分段使用時隔斷方式探討

張繼國

（哈爾濱銘陽爐業(yè)有限公司，黑龍江哈爾濱150001）

分析了臺車爐發(fā)展的5種趨勢，重點介紹了大型臺車爐分段使用時的幾種隔斷方式，并對臺車爐分段使用的技術特點進行了探討。

裝載率；隔斷；密封；節(jié)能

近年來，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，以水利、核電、風電、煉化、航天、西氣東輸、南水北調(diào)等為代表的大型、超大型工程正在以歷史上前所未有的速度迅猛發(fā)展，也帶動了我國裝備制造業(yè)向大型化、重型化的方向迅猛發(fā)展。以大型臺車式爐為代表的熱處理爐也如雨后春筍般迅速發(fā)展。

1 臺車爐發(fā)展呈現(xiàn)的5大趨勢

（1）大型化、重型化。國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)臺車面積超過600 m2，載重量超過1 000 t的超大型臺車式熱處理爐。

（2）高加熱指標、高自動化?？販鼐?、爐溫均勻性、自動化程度越來越高。

（3）專業(yè)化。針對待處理的工件的具體情況，如尺寸、加熱工藝等區(qū)別，建設相應的爐子，即專爐專用，可達到最佳的性能指標。

（4）爐子容積可變化。采用爐膛分段使用的方式調(diào)整爐膛的工作容積以滿足不同尺寸工件的加熱工藝，避免爐子裝載率太低，大馬拉小車浪費能源。同時可以大大提高爐子的利用率。

（5）低能耗、低燒損、高環(huán)保，節(jié)能、降耗、減排，越來越成為企業(yè)經(jīng)營的重要方針。

這里要探討的是爐膛容積可變化即分段使用的課題。

2 大型臺車爐分段使用時的幾種隔斷方式

有些企業(yè)需要熱處理的產(chǎn)品規(guī)格很多，大小不一，但由于受資金、場地等各種條件的限制，企業(yè)無法做到爐子大小兼?zhèn)?、專爐專用，只能為適應大型產(chǎn)品而建造大型爐子。由于生產(chǎn)節(jié)奏等原因經(jīng)常無法湊滿一爐就開始加熱，裝載率太低造成能耗高產(chǎn)生巨大浪費，為企業(yè)帶來沉重負擔。

此時如果爐膛尺寸大小可以方便調(diào)整的話以上難題就會迎刃而解，由此，各種容積可變化的爐子應運而生。

哈爾濱銘陽爐業(yè)有限公司經(jīng)過多年的應用實踐，在爐子容積可變化方面做了許多探索和嘗試，采用的是改變爐膛使用長度的方法，取得了一些經(jīng)驗和體會。具體方式如下：

2.1 爐內(nèi)隔墻式

另備一爐墻即隔斷墻，尺寸略小于爐口。需要使用小爐膛時，將該隔斷墻吊裝放在臺車上適當位置，臺車進爐開到位，隔斷墻前段爐膛成為小爐膛，見圖1。

圖1 臺車爐爐內(nèi)隔墻形式示意圖

2.2 插板隔斷式

將爐體在需要隔斷的位置分成兩段制造，前段固定，后段爐體安裝有車輪和驅(qū)動裝置。整爐使用時，兩段爐體緊緊靠在一起，用氣缸鎖緊，與常規(guī)爐子無異。當需要使用小爐膛時，后段爐體向后移動，與前段留出半米左右的間隙，放下在前段隔斷位置設置的后爐門，使前段形成一個小的爐子，見圖2。

圖2 臺車爐插板隔墻式示意圖

2.3 后墻移動式

爐子后墻與爐體分離，被安放在臺車的尾部或另一獨立行走的小臺車上。爐墻尺寸略小于爐膛截面，使周邊與側(cè)墻留有50～100 mm左右的間隙，便于在爐膛內(nèi)移動。當需要使用小爐膛時，臺車前移，后墻移動到分段位置，啟動后墻上的自動密封機構(gòu)封堵周邊縫隙，此時落下爐門，后墻與爐門之間形成了一個小的爐腔。

此種方式前一種，后墻安裝在臺車上，每次工件出爐都需要解除密封，新裝工件入爐后都要重新密封，非常不便，因此已被淘汰。而采用后一種獨立移動后墻的方式則操作靈活方便，不受臺車進出的干擾，只是在需要改變爐膛尺寸時才需要解除密封和重新密封，因此廣受用戶的好評，很有推廣價值，見圖3。

圖3 臺車爐后墻移動式示意圖

3 幾種分段方式特點探討

3.1 第一種爐內(nèi)隔斷式

按隔斷處密封方式的不同還可以細分為幾種：①常規(guī)爐體，人工手動密封，即隔斷墻就位后，人工用纖維堵塞隔斷墻周邊與爐子側(cè)墻的間隙；②常規(guī)爐體，自動密封，與①差別在于隔斷墻的上邊及兩側(cè)安裝有氣缸（或電動推桿）以及長條形的纖維密封件，隔斷墻就位后啟動氣缸（或電動推桿），推動密封件封堵隔斷墻周邊與爐子側(cè)墻的間隙；③爐體在分段位置處斷開成2節(jié)或幾節(jié)，在該位置爐體上端及兩側(cè)安裝有自動密封機構(gòu)——氣缸（或電動推桿）及長條形的纖維密封件，隔斷墻就位后啟動氣缸（或電動推桿），推動密封件封堵隔斷墻周邊與爐子側(cè)墻的間隙。

第①種制造簡單，使用不便；第②種較第①種制造復雜，且都需要備用一堵隔墻，不用時存放在附近，但使用時相對方便；第③種制造成本及使用方便性上與第②種相當，但缺點明顯。由于在爐體上留出三面環(huán)形縫隙，使爐子在這些部位的密封存在極大隱患，而且分段越多隱患越大。長期使用后，密封失效，這些部位很可能出現(xiàn)透熱嚴重，爐體燒損變形等問題。尤其是這種方式限制了隔斷墻改換位置的可能，爐體隔斷尺寸單一。

3.2 第二種插板隔斷式

應用的實例出現(xiàn)得較早，其優(yōu)點是自動化程度高，但由于制造復雜、成本高，隔斷尺寸單一，存在前后兩段爐體鎖緊密封失效隱患，使用也不很方便等問題，因此后期采用這種方式的廠家也很少。

3.3 第三種后墻移動式

不需要象前兩種方式那樣單獨制造一堵或幾堵隔斷墻擺在爐子附近（第一種）或吊掛在爐子上（第二種），當作隔墻的本身就是爐子的一部分（后爐墻），因此能夠節(jié)省占地空間、降低制造成本。這種方式還有很多優(yōu)點：

（1）爐子分段位置相對不受限制，小爐膛尺寸可以相對隨意調(diào)整，幾乎不增加成本；

（2）自動化程度高，隔斷墻就位及密封都采用自動化。

第三種后墻獨立移動式變?nèi)莘e爐型是最近幾年由哈爾濱銘陽爐業(yè)在探索了多種分段方式后推出的，取得了實用新型專利（專利號：3475646），得到許多用戶的認可并推廣。目前在大連東方億鵬公司、長春中冶京城公司、浙江衢州巨化公司、哈爾濱哈鍋鍋爐工程公司、中石油大慶石化機械廠、安陽機械廠、南京寶色集團等單位有8臺已經(jīng)使用的該結(jié)構(gòu)爐型爐子，其中兩臺為電阻爐，其余六臺為火焰爐，最長的爐子臺車長度達到65m。

4 展望

隨著能源的日趨緊張和人們節(jié)約意識的提高，會有更多的用戶選擇爐膛容積可變化的爐型，尤其是前面提到的第三種——后墻獨立移動式變?nèi)莘e爐型。這種簡便易行的節(jié)能爐型會越來越受到用戶的認可。相信不久的將來，會有更多的用戶選擇和使用，也期待著能有更好的節(jié)能爐型的出現(xiàn)。

Discussion on Partition M anner of Large Car-Bottom Type Furnace

ZHANG Jiguo
（Harbin Mingyang Furnace Industry Co.,Ltd,Harbin 150001,China）

Five development tendencies of car bottom furnaces are analyzed.Somemodes of separation when the large-scale car bottom furnaces sectionally used are mainly introduced,and the technical characteristics of sectional usage of car bottom furnaces are discussed.

cubed out;separation;sealing;energy saving

TQ155.1

B

1001-6988（2016）05-0039-03

2016-05-23

張繼國（1965—），男，工程師，主要從事加熱爐、熱處理爐、烘干爐及淬火冷卻系統(tǒng)的設計、制造相關工作.