井式炉,作为当今机械加工生产中的主要锅炉形式之一,其结构和广泛的应用领域在工业生产中发挥着重要的作用。本文将从设备的结构组成、主要部件及其功能、以及实际应用等多个方面对其进行详细介绍,以期为相关行业从业者提供有价值的参考。
井式炉其炉身呈圆筒形的深井状,工件通常由专用吊车垂直装入炉内加热。这一结构特性使得它特别适用于杆类、长轴类零件的热处理。从外观上看,可置于车间地平面以下,也可安置在地平面以上,或者地平面之上之下各一半,具体布置方式根据生产需求而定。 井式炉的结构主要由外罩、内筒、对流筒、燃烧机、炉底搅拌循环风扇、强冷风机、甲醇裂解炉等多个部件组成。外罩是整个炉体的结构支架,由钢板外壳、炉衬、炉顶吊梁等部分组成,不仅为炉体提供支撑,还确保了炉体内部的密封性。外罩下部设计有一对导向环,可套在炉台两侧的导向柱上,确保外罩与炉台的中心线重合,从而提高加热的均匀性。
内筒是设备中的关键部件,其主要作用是将烟气流动空间与工件所处的可控气氛流动空间隔开,同时作为传热过程中的热交换面。内筒具有良好的密封性和耐温抗氧化性能,能够有效增大换热面积,同时减少变形,延长使用寿命。对流筒则位于内筒的外侧,其作用是保证待处理物料与内筒隔开,并提供可控气氛的对流通道。热气流先沿对流筒与内筒之间的环隙上升,然后翻转向下,进入物料垛,这种设计有利于提高气流与内筒间的传热效率。
炉底中央装有搅拌风扇,即炉底搅拌循环风扇。在加热过程中,循环流动的可控气氛从对流筒与内筒间的环隙通过,并从内筒取得热量传给工件。风扇在整个冷却阶段运转,可在装载空间产生很强的对流,从而进一步提高炉内温度的均匀性。搅拌风扇采用变频调速电动机驱动,电动机转速可根据炉内温度进行调整,具有转速准确、使用和维护方便等特点。
燃烧机系统由烧嘴、风机、管道系统和排烟管组成,是设备的加热源。该系统直接加热内筒,通过精确控制燃料供给和空气流动,确保炉内温度的稳定性和均匀性。当它以电为热源时,称为井式电阻炉,此时加热装置多为高温电热合金带绕制成的波纹状加热元件,均匀分布在炉衬墙体的周围。
甲醇裂解炉则是该设备中的另一个重要部件,它利用甲醇高温裂解后产生的CO和H₂等混合气体,与作为保护气氛的气体一起进入设备内,从而实现相应的热处理工艺。甲醇裂解炉由进料系统、气化室、热交换器、温度控制系统等组成,对工艺稳定起到重要作用。
在实际应用中,广泛应用于金属机件的低温均匀性退火、回火、加热等热处理过程。特别是在钢中碳化合物进行球形处理工作中,加工效果较好。由于它在生产中经常出现保护气氛,使得工件在完成之后能够保证其表面精确性良好,有效保证了工件的韧性和刚度。此外,还适用于气体渗碳、渗氮、碳氮共渗、光亮退火等多种热处理工艺。
综上所述,井式炉以其结构和广泛的应用领域,在工业生产中发挥着举足轻重的作用。通过对其结构组成、主要部件及其功能的深入了解,我们能够更好地掌握设备的运行原理和维护要点,从而确保其在生产过程中的稳定性和高效性。