無縫鋼管管加熱過程
燃料燃燒所產生的爐氣是爐膛的熱源體。熾熱的氣體以對流與輻射的方式把熱量傳遞給被加熱的管坯表面。管坯表面的溫度在很短的時間內便達到了所需要的溫度并基本保持不變。隨著時間的推移,無縫鋼管管坯內部的溫度通過傳導傳熱的方式逐漸趨近于管坯表面的溫度??梢?,爐膛內的熱交換過程十分復雜。輻射、對流和傳導同時存在。但輻射、對流、傳導在不同的溫度范圍內,對管坯溫度的貢獻是不同的。在800℃以下時,爐氣與管坯之間的傳熱主要依靠對流給熱;在800-1 000℃時,爐氣與管坯之間的傳熱同時依靠對流給熱和輻射給熱;而當溫度高于1000℃時,爐氣與管坯之間的傳熱主要依靠輻射給熱,這時,無縫鋼管管坯所吸收的熱量約90%是通過輻射方式得到的。第二節 加熱爐
1、無縫鋼管加熱爐的基本結構
加熱爐是一個復雜的熱加工設備,它由以下基本部分組成:爐膛、燃料系統、供風系統、排姻系統、冷卻系統、余熱利用裝置、裝出料設備、檢測及調節裝置、控制系統等。爐膛是由爐墻、爐頂和爐底圍成的空間是管坯加熱的地方。爐墻、爐頂和爐底統稱為爐襯。在加熱爐的運行過程中,不僅要求爐襯能夠在高溫和荷載條件下,保持足夠的強度和穩定性,能夠耐受爐氣的沖刷和爐渣的侵蝕,還要求爐襯具有足夠的絕熱保溫和氣密性能。
2、無縫鋼管加熱爐類型及其特點
加熱爐的作業方式可分為連續式加熱爐(包括環形加熱爐、斜底式加熱爐、步進式加熱爐等)和不連續式加熱爐(包括車底式加熱爐和室式加熱爐等)。對于連續式加熱爐,雖然爐頂輪廓曲線多樣,但仍有一些共同的結構特點:即爐溫高的區域,爐頂也高;爐溫低的區域,爐頂相應降低。在預熱段和加熱段之間,有一個明顯的過渡區。在加熱段和均熱段之間,也要將爐頂壓下,以免加熱段高溫區域的大量熱量向預熱段、均熱段輻射。加熱段是主要的燃燒區,空間較大,有利于輻射傳熱。預熱段是余熱利用區,壓低爐頂縮小爐膛空間,有利于強化對流給熱。
當前,環形加熱爐使用最為廣泛;斜底式加熱爐在某些小型鋼管廠也有使用;步進式加熱爐雖有眾多優點,但用于管坯加熱還不太普遍,主要用作荒管的再加熱;車底式加熱爐和室式加熱爐主要用于產量不高或不連續作業的鋼管生產機組。