现代铝锭推进式加热炉基本上都采用价格低廉、 资源丰富的天然气作为加热介质, 热风强制循环形成层流对铝锭进行加热。推进式加热炉系统由入口侧上锭和推锭装置, 炉体出口侧取锭及翻锭装置, 炉体、 风机循环系统, 燃烧系统, 温控系统, 液压系统, 电控系统及相关辅助系统组成; 同时为了保证铸锭高的表面质量, 现代化加热炉一般是将铸锭在炉内侧放, 避免大面和料垫接触, 因此还在炉膛入口侧配备有翻锭装置。
为了降低能耗, 现代铝锭推进式加热炉实现均匀化、 加热一体化, 即炉子不但有加热的作用, 而且还有成分均匀化的功能。对热轧前的铝锭, 先进行均匀化处理, 然后启动冷却装置, 随炉冷却到热轧所需的温度后进行保温, 保温过程结束后, 出炉热轧。加热炉一般分为6~7个区, 每区可放5~6块铝锭。把铸锭的加热和均匀化过程合在一起进行, 节能减排效果明显, 这是现代铝锭推进式加热炉最显著的功能特点。
对于以天然气作为加热介质的铝锭推进式加热炉来说, 风机循环系统、 燃烧系统和温控系统是温度恒定均匀的重要保障系统。
1.风机循环系统
风机循环系统一般采用轴流式风机, 有电机直接传动和皮带传动两种传动方式。每个分区安置风机一台, 或安装在炉体顶部, 或安装在炉体的侧墙上。一般说来, 风机布置在炉体顶部, 加热速度会快一些。
2.燃烧系统
燃烧系统的烧嘴的布置位置也有两种方式, 一种是把烧嘴布置在炉体顶部, 另一种是布置在炉体的两个侧墙上。数量分布方式也有两种, 一种是炉子烧嘴各区数量均等; 另一种是炉子各区数量不均等。炉子入口区的烧嘴数量多于其他各区烧嘴的数量, 各区烧嘴数量一般为2~8个。
]通过专用调节阀调节烧嘴中天然气和空气的比例来控制火焰的大小, 控制方式有两种。一种是把烧嘴火焰大小分为两级来控制, 当天然气的流量为800 m3/h、 空气的流量为75 m3/h时, 烧嘴火焰达100%; 当天然气的流量为250 m3/h、 空气的流量为22 m3/h时, 烧嘴火焰达30%。另一种控制方式是把烧嘴火焰大小分为4级来控制, 即大火、 中火、 小火(长明火)、 熄火。大火对应的火焰为100%, 中火对应的火焰为30%~60%, 小火(长明火)对应的火焰为5%, 熄火时的火焰为零。
助燃风机主要给炉内提供助燃空气。一般为每个加热区一台, 也有整台炉只用两台助燃风机的。
冷却风机有两种方式。一种随炉冷却式, 助燃风机将向炉内提供冷却空气, 此时助燃风机相当于冷却风机; 另一种是给整台炉子专门配置两台冷却风机。
当烧嘴点火失败或烧嘴全部停止后, 由吹扫装置将残留在炉内的天然气体等物质吹扫干净, 以确保加热炉安全运行。
3.温控系统
测温热电偶分区配置, 每区配置四支热电偶, 有两种配置方式。第一种是两支用于测量炉气温度的热电偶配置在炉体的两个侧墙上, 一支用于测量铝锭温度的热电偶配置在炉体的底部, 还有一支用于超温报警的热电偶配置在炉体的顶部。第二种是两支用于测量炉气温度的热电偶和一支用于测量铝锭温度的热电偶都配置在炉体的底部, 一支用于高温报警的热电偶配置在炉体的顶部。通常在炉子的出口区多增加一支测量铝锭温度的热电偶。
采用气动伸缩式热电偶测温时, 热电偶的探头自动伸出与铝锭表面接触, 测温完毕后, 热电偶的探头离开铝锭表面自动缩回。测温间隔时间一般设定为4~6 min。热电偶的测量精度为±2 ℃。
