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真空烧结炉炉内是怎样进行综合传热的?

2020-01-17

      在火焰炉热交换中,通常至少要分成三个不同的温度区:炉气、炉墙和被加热(或熔化)的金属。其中以高真空烧结炉炉气的温度最高;炉墙温度次之;被加热的金属温度最低。这样,在炉所与炉墙之间、炉气与金属之间以及炉墙与金属之间,以辐射和对流的方式进行着热交换,还有由于炉墙的导热而发生的热损失(该热损失对于炉内的热交换也是有一定影响的)。下面分析一下被加热的金属在火焰炉内获得热量的几中主要传热方式。

    (1)炉气对金属的辐射传热 炉气辐射的热量传给炉墙和金属的表面上后,则有一部分被吸引,另一部分被反射回去。反射出来的热量,要通过充满炉膛内的炉气,一部分被炉气吸收,剩余部分辐射到对面的炉墙或金属上,如此反复辐射。

    (2)炉墙及炉顶对金属的辐射传热  它的辐射情况和上一种有些类似,也是反复辐射连续不断。所不同的是炉墙内表面还以对流的方式吸收热量,而这些热量仍以辐射的方式传出。

    (3)炉气对金属的对流传热  在现有火焰炉炉膛中,炉气的温度大多在800℃~1400℃范围内。炉气温度在800℃左右时,辐射与对流的作用差不多相等。当炉气温度高于800℃时,则对流传热减少,而辐射传热急剧增加。例如,钢厂平炉炉气温度达1800℃左右时,辐射部分已达到全部传热量的95%左右。

      尽管应用的行业广泛,种类繁多,但它们有许多相同之处:

      1)热工的基础理论相同,均以热力学几大定律为基础。燃料燃烧、气体流动和炉内传热过程基本相同。

      2)基本组成部分雷同,不论何种炉子,一般均由以下几个部分组成:

      ① 产生热能装置部分(如燃烧室、烧嘴、电热元件等)。

      ② 放置物料部分(如炉膛、炉缸、台车等)。

      ③ 排烟系统(对于燃料炉要有烟道、烟囱等)。

      ④ 辅助装置(如炉门、预热器、输送链等)。

      3)热效率低,耗能大。工业炉是工业生产中的主要用能设备,每年耗一次能源约占全国总能耗的1/4。尤其在冶金、机电等企业的热加工生产中,炉子耗能约占工序能耗的70%以上,是生产中的最大用能户。

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炉壳一般用水冷或气冷降温