专利名称：双层室状锻造加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型属于锻造、锻造炉技术领域。
室状锻造加热炉数量多，分布广，燃耗高，热效率低。冶金、机械、造船、铁道、建材、纺织等行业拥有锻造炉数万台，燃耗一般在500～1000公斤／吨锻件，多数在700～800公斤／吨锻件。热效率约为3～15％。燃耗高和热效率低的主要原因是炉体积热散热损失约占总供热量的30～40％；烟气出炉温度高达900～1200℃，烟气带走的热损失约占总供热量的40～70％。
从加热方式上有三种情况第一种是单面加热，钢件在实炉底锻造炉内，从火焰和炉壁吸收热量提高温度的同时，将部分热量传给炉底砌体，造成部分本应属于钢件有效热的热量损失，其数量与二者的温差成正比。
第二种是在温炉底上加热，炉底架空成为排烟通道，出炉烟气首先进入炉底，加热炉底砌体后，通过烟道和烟囱排入大气。在温炉底(传统称热炉底，为与第三种情况区分开，这里称温炉底)上，当钢件温度低于炉底砌体温度时，钢件受到两面加热，当钢件温度上升到高于炉底砌体温度后，钢件即属单面加热，从这时起，钢件从火焰和炉壁吸收到的热量部分传给炉底砌体，并损失掉。其数量与二者温差成正比。
第三种情况是双面加热，例《正交组装链式炉排燃煤锻造炉》(专利号882079557)，炉膛重叠在燃烧室上，燃烧室顶即炉底。炉底砌体温度始终高于钢温，整个加热过程均属双面加热，钢件除从火焰和炉墙、炉顶吸收热量外，还始终从炉底获得热量。
从余热利用上也有三种情况
第一种情况是多数小型室状锻造炉不进行余热回收。900～1200℃的高温烟气带着大量余热散失在大气中。
第二种情况是利用烟气加热炉底，如加热方式中的第二种情况所述。
第三种情况是在烟道安装余热回收装置。目前广泛使用的是金属辐射换热器，用来预热助燃空气，预热温度普遍为200～300℃，节约燃料约15％，采用问世不久的辐射－对流组合式金属换热器，空气预热温度可达500～550℃，节约燃料约25％。
本实用新型的发明目的在于采用双层加热室的锻造炉，每室分别设置相应数量的燃烧器，二室由火道相互沟通，以便利用高温烟气预热钢件，同时，利用热炉底和温炉底对钢件进行双面预热和加热，可以提高加热速度和加热质量，更有效地回收余热，减少积热损失，大幅度地提高锻造炉的热效率。
本实用新型的技术方案见图1～4，将两个锻造炉的加热室重叠布置成上、下两个炉膛(7)和(10)，加热室(7)的炉底兼做下炉膛(10)的炉顶。下炉膛(10)的炉底架空成排烟道(1)。上炉膛顶部设置平焰烧嘴(或喷火口)(8)，下炉膛侧墙设置直焰烧嘴(或喷火口)(15)。二炉膛(7)、(10)之间设置勾通火道(9)；上炉膛设置支烟道(5)，排烟口(6)，上炉膛烟道闸板(2)，上炉膛炉门(12)。下炉膛水平烟道(3)，下炉膛烟道闸板(4)，下炉膛炉门(13)，下炉膛操作平台(14)，下炉膛水平支烟道(3)。分别通过上、下炉膛烟道闸板(2)、(4)控制烟气流动方向，当向上炉膛供热加热钢件时，关闭上炉膛闸板(2)开启下炉膛闸板(4)，这时上炉膛(7)的高温烟气通过火焰通道(9)流入下炉膛预热钢件，后排入(1)，加热下炉膛炉底后进入总烟道(11)。当向下炉膛供热加热钢件时，关闭下炉膛闸板(4)，开启上炉膛闸板(2)，这时(10)的高温烟气进入(7)预热钢件后，通过支烟道(5)流入排烟道(1)后进入总烟道(11)。
本发明双层室状锻造加热炉，包括炉膛、炉顶、炉壁、炉底、燃烧器、烟道、烟囱，设置重叠的上、下两个炉膛(7)、(10)，连通着上，下炉膛的火焰烟道(9)，炉底排烟通道(1)，水平烟道(3)和上炉膛支烟道(5)连通着上，下炉膛和炉底排烟通道；设置上炉膛烟道闸(2)，下烟道炉膛闸板(4)；上炉膛(7)的炉底构成下炉膛(10)的炉顶；上炉膛顶部安装平焰烧嘴(8)，下炉膛侧墙安装直焰烧嘴(15)。
本发明可以燃油、燃气和燃煤。若以煤为燃料，则在锻造炉旁增设半煤气发生室(16)，此时，平焰烧嘴(8)和直焰烧嘴(15)换成嘴火口。
本发明用燃烧器(8)和(15)的数量，设置位置，要根据锻锤的生产能力、料坯尺寸以及生产工艺要求来决定。
本发明的结构特点，设置重叠的上、下两个炉膛，炉底排烟通道；连通上、下炉膛的火焰通道，以及连通上、下炉膛和炉底排烟通道的两个支烟道；上炉膛顶部安装平焰烧嘴，下炉膛侧墙安装直焰烧嘴。当以煤为燃料时，在锻造炉旁增设半煤气发生室或燃烧室，並以喷火口替代上、下炉膛的烧嘴。
本发明的
图1为双层室状锻造炉的正视剖面图。炉底排烟通道(1)，上炉膛支烟道闸板(2)，水平烟道(3)，下炉膛支烟道闸板(4)，上炉膛支烟道(5)，上炉膛排烟口(6)，上炉膛(7)，上炉膛平焰烧嘴或喷火口(8)，上、下炉膛的火焰通道(9)，下炉膛(10)，总烟道(11)。
图2为锻造炉的侧视剖面图，下炉膛炉门(13)，下炉膛的操作平台(14)。图3为锻造炉的A－A剖面图，上炉膛炉门(12)，以煤为燃料时，增设半煤气发生室或煤的燃烧室(16)。图4为图1的下炉膛的B－B剖面图，下炉膛的烧嘴或喷火口(15)。
本实用新型可采用轻质耐火浇注料，或耐火纤维毡筑炉墙和炉顶。
本实用新型的操作特点，当炉子运行时，在同一时间只向一个炉膛供热加热钢件，烟气通过火道(9)进入另一个炉膛预热钢件。开始，点火空炉升温到一定温度，两个炉膛同时装入钢件。一般情况下先向上炉膛(7)供热，加热这里的钢件，这时关闭(2)，打开(4)，烟气流入(10)，预热钢件后流到(1)和(11)。当(7)的钢件达锻打温度后，将其烧嘴全部关闭或只少量供热，同时关闭(4)，打开(2)，并向(10)供热，加热这里的钢件。(10)的烟气通过(9)进入(7)，保温尚未取出锻打的钢件；锻打完毕，立即装入新钢件进行预热。(7)和(10)周而复始地进行加热和预热。提高加热速度和加热质量。
本实用新型的突出优点是1。不考虑采用轻质耐火材料减少的积热散热损失和用换热器回收佘热，仅计算用高温烟气预热钢件一项，就节约燃料30％以上，比用目前国内效果最好的辐射－对流组合式金属换热器回收余热节能幅度大。在余热炉内。预计可将钢件预热到500～700℃，在此温度范围内，钢件从烟气中吸收到的有效热和节能幅度如表所示。
表内数据以40＃钢由20℃加热到1150℃为例。在此温度下，钢件吸收的有效热为780130千焦／吨锻件。
2。本实用新型有热炉底和温炉底，钢件受到两面加热，升温快，温差小。
权利要求1.双层室状锻造加热炉，包括炉膛、炉顶、炉壁、炉底、燃烧器、烟道、烟囱，其特征在于设置重叠的上、下两个炉膛(7)、(10)，连通着上、下炉膛的火焰烟道(9)，炉底排烟通道(1)，水平烟道(3)和上炉膛支烟道(5)连通着上、下炉膛和炉底排烟通道；设置上炉膛烟道闸(2)，下烟道炉膛闸板(4)；上炉膛(7)的炉底构成下炉膛(10)的炉顶；上炉膛顶部安装平焰烧嘴(8)，下炉膛侧墙安装直焰烧嘴(15)。
2.根据权利要求1所述双层室状锻造加热炉，其特征在于用煤为燃料，在上炉膛(7)顶部开设上炉膛喷火口(8)，下炉膛(10)侧墙开设下炉膛喷火口(15)，锻造炉外侧增设半煤气发生室或燃烧室(16)。
3.根据权利要求1所述双层室状锻造加热炉，其特征在于炉顶、炉墙可用轻质耐火浇注料或耐火纤维毡砌筑。
专利摘要一种双层室状锻造炉，其特征在于两个炉膛重叠，下炉膛的炉顶是上炉膛的炉底，成为热炉底；下炉膛的炉底架空成排烟通道，成为温炉底，钢件在二炉膛内受到两面加热。上炉膛顶装平焰烧喷(或喷火口)，下炉膛侧墙装直焰烧嘴(或喷火口)。二者由火道沟通，当向上炉膛供热加热钢件时，烟气由火道流入下炉膛预热钢件。当向下炉膛供热加热钢件时，烟气流入上炉膛预热钢件，周而复始地运行。烟气流向由支烟道闸板控制。
本炉除炉底和烧嘴部位外，全部用轻质耐火材料筑炉。和现有锻造炉相比，本炉可大幅度提高热效率，大幅度降低燃耗和提高加热质量。
文档编号B21J17/00GK2206684SQ9324604
公开日1995年9月6日 申请日期1993年12月7日 优先权日1993年12月7日
发明者曾全英, 张桂莲 申请人:北京科技大学