7.加热炉
７.1 连续式加热炉
推钢式连续加热炉
类型 环型炉
步进炉
炉膛空间形状
炉膛空间尺寸
炉型 燃烧器种类
燃烧器布置
排烟口布置
温度制度
加热制度
供热制度
炉型
适用范围
炉型形状
和温度制度
供热制度
说明
二段连续加热炉
单面加热：δ＜100mm或ｌ＜１ｍ
两面加热：δ＞100mm或δ＜100mm且产量高
加热段＋预热段
Q1:Q2=
(30-50%):(70-50%)
遮蔽作用；
热气上升
三段连续加热炉
较大断面钢坯
预热段＋加热段＋均热段
Q0:Q1:Q2=
30:40:60
注意温差控制
多段连续加热炉
板坯
预热段＋加热段1＋加热段2＋均热段
变化较大
出炉烟气温度高
顺流式连续加热炉
顺逆流式连续加热炉
带炉顶烧嘴的连续炉
影响炉温制度的因素：
燃料供入量Ｂ
燃料的发热量Ｑ低
析热系数φ[φ＝1-exp(-axb)] 外部传热
空气消耗系数ｎ
影响因素： 炉气再循环倍率Ｒ
推钢速度ｖ
钢的热物性λｍ，ｃｍ，αｍ
加热厚度Ｓ 内部传热
受热面Ｆｍ
一般分析：直接影响
间接影响
ＢＱ低↑ ｎ↓（充分燃烧）φ↑ Ｒ适当 Ｔj ↑
推钢速度ｖ↑Ｔj↓
注：Ｔj ↑≠ｖ↑
稳态温度制度与变温制度（稳态与非稳态）
稳态温度制度 ｔ炉＝ｆ（Ｌ） （稳态工况）
操作参数 改变 趋于稳定
物料
变温制度 ｔ炉＝ｆ（Ｌ，τ） （非稳态工况）
注：①变温制度更接近于实际情况，有利于自动控制。
②研究路线：稳态温度制度 变温制度 实际工况
最佳炉温制度与加热炉生产计算机控制
满足轧机要求
加热炉生产计算机控制 最佳炉温制度 （一定的生产率）
热效率最高，燃耗最低
代替人工操作 优化数学模型 金属烧损最少
现场测试
经验模型
最优化模型 生产统计
优化数学模型
目标
最优化计算
约束条件 如：加热速度
最高表面温度
注：①离线模型 在线模型 修正的在线模型 控制模型
②满足轧机要求的控制模型在热工角度未必是“最优模型”。
炉内压力制度
炉内静压场的组成 由排烟系统形成的压力场
(影响炉膛压力线上下移动)
沿高度方向的几何压头形成的压力场
（影响炉膛压力沿高度的分布 ｔ，Ｈ）
由炉内气体运动引起的压力场
（气体射流作用引起的压力变化
流速变化引起的压力变化
气体沿途摩擦损失）
对炉压的基本要求：沿炉长方向变化要小，保持零压线的位置
影响因素：燃烧器位置、安装角度、射流出口动能等
调节炉膛压力分布的一些办法：
调节燃烧器安装位置
防止下部烟气上浮
炉型曲线不易变化太大
注意侧烧嘴、端烧嘴的影响作用
调节炉膛压力对温度分布的影响
现场调节手段：烟道闸板升降
烟道闸板↑ 炉子抽力↑炉子压力水平↓火焰长度↑炉子高温区后移，废气出炉温度↑（抽力加大、吸入冷空气增多）
烟道闸板↓ 炉子抽力↓炉子压力水平↑火焰长度↓炉子高温区前移。若烟道闸板↓↓炉子压力水平↑↑燃烧过程↓炉温↓
注：改变端出料炉炉头吸冷风的技术措施
烧嘴角度调整法
反向烧嘴法
出料口火封法
支烟道法
端部空间减少法
出料方式改变法
炉膛尺寸（宽、长、高）的确定
宽Ｂ：
Ｂ＝２ｌ＋３ａ
Ｂ＝ｌ＋２ａ
注：Ｂ＝４ｍ ＞平顶吊挂结构
＜拱顶结构
长Ｌ：
Ｌ：钢压长度ｍ；Ｇ：炉子生产率ｋｇ／ｈ；τ：金属加热时间ｈ；ｂ：每根料坯的宽度ｍ；ｍ：每根料坯的质量ｋｇ
炉子全长：Ｌ＝Ｌｘｉ＋Ａ （Ａ＝１．４－２．５）
注：①公式解析
②Ｌｘｉ 太短 生产率或加热质量不能满足要求
太长 拱钢现象出现
（允许推钢比＝Ｌｘｉ／Ｓ＝２００－３００）
③各段长度比例由计算或经验确定
③均热段实炉底段的作用：消除钢坯下表面滑动水管黑印
高Ｈ：
Ｈｉ＝ｆ（燃料种类，燃烧器布置，热负荷……）
经验确定
高度
一般范围(mm)
注意事项
煤燃料
重油
Ｈ1
1400-1900
烧嘴安装（上，下）
1000-1200
降低一些
Ｈ2
1600-2500
烧嘴安装（上，下）
Ｈ3
700-1200
Ｈ4
＞Ｈ３
支柱、水管；减阻
Ｈ5
1500-1600
降速增压，防冒气
Ｈ6
1200-1500
供燃料量少，充满
Ｈ7
600-700
防拱钢
7.1.2 环型加热炉
加热对象：用推钢式连续加热炉难以加热的物料。
室状炉：机械化操作困难，产量低（车轮，轮箍坯，饼等异型料坯）
斜底炉：炉压难以控制（无缝钢管坯）
旋转
工作原理：
结构特点：按需要的速度正常旋转的环形炉底
回转装置
环形炉底 定心装置
水封
外侧墙 切向
烧嘴布置 位置 内侧墙 方向
炉顶 径向
热工特点
预热段的炉底温度高（有利于下部加热；防止升温过快）
可留有和控制料坯间距，有利于断面温度均匀化。
料坯在炉中的实际路程较长，加热均匀
炉子实际长度长，注意炉压控制。
炉底利用系数低。
炉子为实炉底。
7.1.3 步进炉
目的
要求较大产量时
①炉子能适应各种工况变化 要求加热时间变化时
待轧时
料坯厚度变化时
②对炉子长度和产量要求较大时
结构特点（炉底）
耐热钢步进梁及固定梁炉底
单面加热（步进床）
耐火材料覆盖步进梁炉底
双面加热 水冷步进梁炉底
步进机构
密封结构
进出料机构
热工特点
加热灵活性好
加热质量好
炉长无限制
易于操作和实现自动化
7.2均热炉
加热对象：钢锭
特点：钢锭大，热锭多，容量匹配，轧机满足
常规炉型 蓄热式均热炉
底部中心烧嘴均热炉
上部四角烧嘴均热炉
上部单侧烧嘴均热炉
加热制度
二期加热制度
三期加热制度
“逆Ｌ”加热制度
7.3室式锻造加热炉
连续式
锻造加热炉
室式
热工特点
燃烧系统
炉温：１２５０－１３５０℃
加热温度：１１５０－１２８０℃
断面温差：５０－８０℃
燃料：煤气。燃油，煤
使用评价：炉温，温控，过程稳定，污染
火焰和炉气组织原则：直接入炉，避开工件，循环良好，
炉温均匀, 调节方便，余热利用。
气流组织
烧嘴位置：侧墙
排烟口位置：炉门口顶部和两侧；必要时，后墙，侧墙
加热制度
恒定炉温加热制度 变炉温加热制度
尺寸较小 尺寸较大
使用 形状规则 形状不规则
范围 合金元素少 合金元素多
核心：热应力问题
热工指标
炉底面积(m2)
炉底强度（kg/m2.h）
其它说明
＜１
350-450
热效率低 １０％左右；
烟气出炉温度高＞１０００℃
等待加工时间多
１－３
300-400
＞３
250-350
常用炉型
＆燃油室式加热炉
＆烧煤气的开隙式加热炉
＆燃油双室锻造炉
＆车底式加热炉
＆拱顶供热的室状加热炉
＆喷流式快速加热炉
＆阶梯往复炉排锻造加热炉
氧化控制
加热方式
氧化率（％）
普通加热
１－３
少氧化加热
0.3－0.7
无氧化加热
＜0.3
