火焰炉

以燃料燃烧的火焰为热源的用来加热、熔化物料的工业用炉

火焰炉是以燃料燃烧的火焰为热源的。火焰炉炉膛内的火焰通常与物料直接接触，火焰直接给物料加热。炉子内壁既辐射热量，也部分地反射投射来的热量，在热交换过程中起重要作用。有时为防止物料（工件）的氧化，将火焰与物料隔开，火焰的热量通过隔墙间接传给物料。火焰炉既可用来加热物料，也可用来熔化物料。

简介

以燃料燃烧的火焰为热源的各种工业用炉，统称为火焰炉。火焰炉炉膛内的火焰通常与物料直接接触，火焰直接加热物料。火焰炉内壁既辐射热量，也部分地反射投射来的热量，在热交换过程中起重要作用。有时为防止物料（工件）的氧化，将火焰与物料隔开，火焰的热量通过隔墙间接传给物料。火焰炉既可用来加热物料，也可用来熔化物料。

火焰炉按工作室的形状可分为膛式火焰炉和回转炉两类。

膛式火焰炉

它的工作室叫做炉膛，由炉底、炉墙和炉顶组成。用作或时，炉底的结构有多种型式，并可按炉底结构称为车底炉、推料式炉、步进炉、辊底炉、链式炉、环形炉等。熔炼用火焰炉（如、炼铜）的炉底是凹下的熔池，用以存放熔融金属。熔池的形状，呈长方形、圆形或椭圆形。熔池底部有液体金属的排出口。炉墙上有炉门、窥视孔、出渣口等。炉顶结构有拱顶和吊顶两种；前者用于宽度较小的炉子，后者用于较宽的炉子。

操作原理

在高温火焰炉上，火焰直接进入炉膛。如以块煤为燃料，则需单独设置固体燃料的燃烧室，火焰翻过火口进入炉膛。如以粉煤、煤气或燃料油为燃料，则需用燃烧器。当煤气和（或）空气预热温度很高时，如平炉，则用耐火砖砌成炉头，与炉膛连成一体。火焰炉的炉膛废气温度较高，常用换热器或蓄热室回收废气热量。预热空气和煤气是为了提高燃烧温度和降低能耗。空气不预热时，重油炉的温度可略高于1500℃，粉煤炉的温度可略高于1450℃。如空气预热到1000℃，则炉内温度可达1700℃以上。

蓄热室是周期性的交替轮换进行工作，所以蓄热式炉必须进行换向操作，即每隔一定时间（例如半小时）必须变更一次炉内火焰的流动方向。每次换向都会使炉子温度发生波动。由于要换向，所以炉膛的火焰入口和废气出口，在结构上必须相同；换向前的火焰入口，就是换向后的废气出口。

在中温火焰炉上，进入炉内的不是正在燃烧的火焰，而是具有一定温度的燃烧产物。燃料的燃烧过程，不在炉膛中进行，而是在与炉膛隔开的燃烧室中进行。这种燃烧室，通常布置在炉底以下，有时布置在炉膛的侧面或顶部。这种结构与炉气循环结合，既可使燃料完全燃烧，又可使炉温保持均匀。在炉墙上均匀地设置若干小型无焰燃烧器，采用高速烧嘴以及用耐热风机使炉气循环，也是使炉温均匀的有效方法。低温火焰炉，燃烧过程必须在炉膛外（燃烧室内）完成，炉气循环也十分重要。

火焰炉热工操作方面的主要参数有：热负荷、空气消耗系数、预热温度、炉膛压力等。对于蓄热式炉子，还有换向时间间隔；对于使用混合燃料的炉子，还应考虑燃料发热值的调节（即两种或两种以上燃料的流量配比）。这些参数对于炉子的生产率、热效率以及炉子寿命都有直接影响。制订火焰炉的热工制度，就是要正确地掌握这些参数的数值。在间歇式炉上，要掌握这些参数随时间的变化；在连续式炉上，要掌握它们沿炉子长度的变化。

回转炉

或称回转窑，在冶金工业中用于铁矿石的直接还原、氧化铝矿物的焙烧、粘土矿物的焙烧，以及各种散状原料的焙烧挥发、离析和干燥作业。

回转炉的炉体呈圆筒形，用厚钢板制成，筒内衬以耐火材料。炉体横架在支座的滚轮上，稍倾斜(4～6%)。炉体长度与直径之比在12:1到30:1之间。操作时炉体匀速转动。由于炉体的倾斜和转动，炉料由高处逐渐移向低处。炉料在运动过程中逐渐升温，并依次发生物理、化学变化。回转炉的温度一般控制在炉料熔点以下。

炉气的运动方向通常与炉料相反。燃烧器（使用粉煤、重油或煤气）位于出料端，安装在固定的“炉头”端墙上。废气从装料端排出，经垂直的烟道进入收尘系统和排烟系统。回转炉炉体的两端分别伸到垂直烟道和固定“炉头”之中。

为了冷却出炉散料，并利用其余热，可采用冷却筒。它的结构与回转炉相仿，但不供给燃料。为了强化冷却过程，可向冷却筒中鼓入冷空气，并在预热后用作回转炉的助燃空气。

煤气火焰炉

煤气火焰炉是以煤气为燃料，配备煤气发生炉自产煤气或者大型煤气站输送的管道煤气通过煤气烧嘴进行喷射燃烧。煤气火焰炉在各种炉窑上都有应用，隧道窑、梭式窑、推板窑等。一些以煤块为燃料有燃烧室的火焰炉改为煤气火焰炉时，可以直接在加热室喷射燃烧，升温会更快，更节能。

火焰炉特点

火焰炉的最大优点是：熔化速度快，产量高。在严格遵守熔炼、精炼及转注工艺制度的情况下，可得到满意的铸锭质量。其缺点是：金属烧损大，熔体吸气量多，热效率低，能耗大；使用天然气、重油和煤气作燃料时，噪声较大；同时，燃料燃烧产生大量的废气，如果排烟及通风设备不齐全，有可能污染车间空气，恶化作业环境。为了提高火焰炉的热效率，通常设置废热利用装置，使热效率可提高到60%左右。

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