摘要：本文研究了燃气双台车式热处理炉的设计和应用方法，首先研究台车和热处理炉的设计特点，然后分析如何进行应用，帮助工厂更好地使用这种热处理炉。并详细阐述了燃气双台车炉的热处理工艺过程，介绍了该热处理炉的设备组成和技术特点，以及自主研发关键设备的使用效果。实践证明，该热处理炉大幅提高了周期作业炉的生产率，经济效益非常可观。
关键词：燃气双台车热处理炉；设计；应用
燃气双台车式热处理炉相比传统的热处理炉具有明显的优势，为了能够较好地使用，就需要了解燃气双台车式热处理炉设计特点，并且采用合适的方法应用。台车式热处理炉是冶金、机械行业中必不可少的热处理设备，目前在我国常用的台车热处理炉中基本上有单门单车的形式。 对单炉装料批次多或需要在炉外台车上冷却的情况，单门单车台车炉装料、炉外冷却及出炉卸料时间在整个热处理周期中占有较大比重， 生产周期较长，设备利用率较低，能耗相应也较大。为了满足国内某企业厂房空间有限、热处理量又大的生产需求，研制了燃气双台车热处理炉。
1 燃气双台车式热处理炉的炉型
1.1 热处理炉的设计
燃气双台车式热处理炉和普通的台车炉相比有很大的不同，由于有两台车和两个装卸料的炉门，并且整个热处理炉采用了一体化的结构，所以会公用一套排烟系统和供热系统，两台车会交替负责热处理的工作[1]。工作当中，在台车在炉内进行生产时，另一台车可以在炉外进行装填和卸料的工作，并且可以进行炉外的冷却。生产工作的台车完成了热处理出炉之后，另一个台车就会马上进入工件的热处理工作当中。这样一种工作方式，最大的好处在于台车始终都保持在工作状态，有效缩短工作的周期，更重要的是，可以减少炉内热量的流失，让能源可以被更加合理的利用。
为了做好对温度的高精度控制，燃气双台车式热处理炉的烧嘴一般都是单独地控制某一个区域，并且由于炉门采用了电动压紧方式，让电动推杆和炉门在紧闭的时候可以很好地对炉体进行密封。生产的过程中，由于炉门需要运动，所以需要考虑炉门纤维受损的问题。所以，通常都会在炉门的周围设置可以调整的密封块，并且可以尽心更换，降低炉门的磨损，也能够提升效果，在操作上也十分方便。
为了能够保证炉稳定性，一般都会使用全纤维材料来制造炉衬材料，纤维模块之间通过相互挤压，能够形成没有缝隙的整体。这样模块化的设计，能够保证施工的而方便，而且，可以降低重量[2]。依靠炉的地热热导率，能够保证热处理炉的稳定性，提高了绝热性上的优点。烧嘴通常都在两侧墙的底部设置，这样就能够和炉的垫块相配合，从而很好地形成一个气流通道。
1.2 台车的设计
台车所使用的的一般都是双层型钢结构框架，上层是横梁，还是用工字型刚支撑；台车的下层是纵梁，用槽型构成。下层的纵梁沿着长度方向分段铰接，沿着台车的宽氛围三组。这种设计方式可以避免台车在工作过程中由于受热导致出现膨胀，而且在安装出现误差的时候，也可以进行有效的调整，防止台车发生跑偏的情况。
台车在行走的时候，由于台车的体积很大，为了保证稳定的行走，通常在台车的前后都有一组驱动轮。台车和炉体使用沙封和软硬迷宫的方式结合。台车在进行浇注料的时候，炉台的纤维模块会和台车有非常紧密的接触，通过台车上的密封刀模块可以形成第一道密封。车体舌草和车台项链，在台车进入炉膛之后，安装炉体也会和沙封刀配合形成第二道密封。
1.3 炉型结构
与普通的台车炉相比不同之处在于该台车炉包括：两个台车、两个装卸料炉门、一套炉体结构、一套供热及排烟系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 两个台车交替进入炉内进行热处理， 即 1# 台车在炉内生产时，2# 台车在炉外进行装卸料或炉外冷却等准备工作。 1# 台车完成热处理工 艺出炉后，2# 台车可立即进入炉内进行工件热处理，这样的工作制度缩短了台车炉的生产周期， 并且减 少了炉体散热损失，提高了能源利用率。
2 燃气双台车式热处理炉的应用
2.1 自动化技术
为了能够充分在自动化的条件下应用台车，需要将工人系统的检车和控制系统使用PLC进行控制和链接，从而进行温度、压力、流量等参数的检测工作，并且能够做好对炉内温度、压力等参数的自动控制。控制系统主要需要进行炉温的自动控制，控制炉内空气的流动情况，控制好炉内的压力并且做好对换热器的保护，还需对各个不同的炉的工作状态进行控制，防止出现误差[3]。操作站需要对各项参数进行监视，通过控制好退火炉的生产过程，从而促进炉的高校运行。为了保证运行的稳定，通常需要采用智能化的方式控制炉内的燃烧，通过使用主控单元进行控制，能够使系统变得更加灵活可靠。
2.2 关键设备的应用
（1）高效管状金属换热器
燃气双台车式热处理炉的换热器安装在总排烟管上，能够回收烟气的预热，从而助燃空气。高效管状金属换热器具有体积小、流动阻力小、结构紧凑的特点，十分耐腐蚀并且能够抵抗高温变形，有利于维护而且具有很长的寿命。
（2）亚高速烧嘴
亚高速烧嘴的使用，能够帮助热处理炉进行自动点火，而且能够对人处理炉内的火焰进行检测。在控制烧嘴的时候，可以采用远程自动控制的方式，也可以用本地控制来完成，可以很好地实现阀门开关可点火工作。这种烧嘴能够喷出高温、高热的气流，很好滴保证了炉内汽提的循环，保证了炉温的均匀稳定[4]。根据需要，烧嘴有大小火两种模式可以选择，通过灵活的切换，能够满足不同情况下的工艺要求。而且，依靠模块化的控制，也能够比较容易地进行检修等工作。依靠着自动点火的控制，能够让炉内的点火更加容易，提高了稳定性。
3 应用效果及经济效益
双台车热处理炉投入使用以后，保温阶段的温差控制在±10℃以内，热处理产品质量好。通过跟踪记录检测，有以下两方面的节能效益：（1）双台车进行交替工作，装炉、卸料过程可不计入热处理周期，提高生产效率。 每年可多生产约 360炉（与热处理工艺有关），增加销售收入约 900 万；（2）当烟气温度为 500 ℃时，热风温度达到 250℃，比空气不预热燃烧方式的天然气耗量下降约 20m3/h，则每年可节约天然气费用约 43 万元。
结束语：
燃气双台车式热处理炉具有很多优势，所以在应用的过程中，要充分利用自动化和智能化的技术发挥出热处理炉的工作效果，提升工厂的工作水平。该双台车炉自投产以来，运行效果良好，控温精度达到设计要求，产品质量良好。
参考文献：
[1]张彤,甄志亮,王慧,马秋莎,孙绍南. 台车式热处理炉控制系统的升级改造[J]. 工业炉,2016,38(01):57-59.
[2]台车式智能仪表控制燃气热处理炉投入使用[J]. 机械工人(热加工),2003(09):52.
[3]张采锋. 台车式燃气热处理炉控制系统改造[J]. 河北企业,2013(12):99-100.
[4]潘妮. 燃气双台车式热处理炉的设计与应用[J]. 工业炉,2012,34(05):29-31.
论文作者:史晓萍
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
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