鍛造材料加熱的主要目的是為了提高金屬的塑性，降低變形抗力，以利于金屬的變形并獲得良好的鍛后組織。

鍛造加熱爐的種類很多。按照所用的熱源不同，鍛造加熱爐可分為火焰加熱爐和電加熱爐兩大類。

一、 火爭(zhēng)加熱爐

火焰加熱爐按照燃料種類不同有煤爐、油爐和煤氣爐；按照加熱室結(jié)構(gòu)的不同則可分為室式爐（單室爐和雙室爐）、半連續(xù)式爐和連續(xù)式爐；按爐底機(jī)械化形式則可分為臺(tái)車式爐和轉(zhuǎn)底式爐。鍛造車間總是按其特定的工作條件和需要來選擇某種爐型作業(yè)加熱設(shè)備。

本節(jié)介紹的幾種爐型結(jié)構(gòu)及其安全技術(shù)在目前國內(nèi)鍛造生產(chǎn)中具有普遍的意義。

（一） 燃煤反射爐

中、小批生產(chǎn)的鍛造車間一般采用以煤為燃料的反射爐。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。要由燃燒室、加熱室、送風(fēng)裝置、換熱器及煙道、煙囪等部分組成。



圖1 反射爐結(jié)構(gòu)示意圖

1―一次送風(fēng)管 2―水平爐 3―燃燒室 4―二次送風(fēng)管 5―火墻 6―加熱室（爐膛） 7―裝出料爐門 8―鼓風(fēng)機(jī) 9―煙囪 10―煙道 11―換熱器

反射爐的燃燒室按其爐箅安放的位置可分水平式爐箅燃燒室和階梯式爐箅燃燒室兩種。前者多為薄煤層燃燒，后者則采用厚煤層燃燒。

在使用反射爐時(shí)，常見的工傷事故有：煤氣中毒、煙熏、烤傷、燙傷、熏灼等事故。為了防止上述事故的發(fā)生，就要逐步改善勞動(dòng)條件，變手工操作為機(jī)械化操作，減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，消除事故的誘發(fā)因素。

（二） 燃油及煤氣火焰爐

1． 室式燃油（大多燒重油）和燃煤氣加熱爐

在爐體結(jié)構(gòu)上兩種是一致的。它們都不需要專門的燃燒室，而由重油噴嘴或煤氣燒嘴將燃料與空氣均勻混合，噴射到加熱室內(nèi)進(jìn)行燃燒。根據(jù)需要也可采用換熱器，預(yù)熱空氣和煤氣。

圖2所示為室式重油爐。燃燒生成的廢氣經(jīng)煙道排出。爐子正面的爐口4用來裝料和出料，在它的外面設(shè)有爐門。



圖2 室式重油爐示意圖

1―噴嘴 2―加熱室（爐膛） 3―煙道 4―爐口

2． 重油爐和煤氣爐所使用的一般噴嘴和燒嘴

重油噴嘴：重油在燃燒時(shí)與空氣混合得愈均勻，燃燒就進(jìn)行得愈好、愈快，且所需的空氣量愈少。因此，重油在燃燒時(shí)必須噴成霧狀，使它能和空氣均勻混合，噴出后在加熱室內(nèi)燃燒。為了保證良好的噴射，重油在油庫內(nèi)就必須預(yù)先過濾，使其不含塵污，并且將重油預(yù)熱到90℃~100°。供燃燒的重油須經(jīng)油泵加壓，一般為（0.5~1.5）×101325Pa。

煤氣燒嘴：煤氣燃燒時(shí)應(yīng)和空氣均勻地混合。由煤氣燒嘴噴出后在加熱室內(nèi)進(jìn)行燃燒。按照所需煤氣壓力的大小，煤氣燒嘴可分為低壓煤氣和高壓煤氣燒嘴兩種。

由于高壓煤氣燒嘴先將煤氣和空氣混合好后，再噴入加熱室內(nèi)；因此燃燒比較迅速和完全，沒有明顯的光焰；燃燒溫度較高；燃料消耗少。采用這種燒嘴時(shí)，煤氣的預(yù)熱溫度不能高于400℃，否則有引起爆炸的危害。

3． 燃油和燃煤氣的新型燃燒器——平焰燒嘴

為了使?fàn)t內(nèi)溫度趨于均勻，以提高金屬加熱質(zhì)量，必須改變火炬形的火焰（這是上述一般噴嘴和燒嘴燃燒時(shí)所呈的火焰形狀），所以根據(jù)煤氣和油的燃燒特點(diǎn)，近幾年來，推廣采用了新型的燃燒器——平焰燒嘴。這種燒嘴的火焰呈圓盤形，特別是當(dāng)火焰延伸到爐壁時(shí)，火焰便緊貼著爐壁順勢(shì)而下，形成罩狀。（如圖3所示），這樣便使?fàn)t膛溫度趨于均勻了，因而提高了加熱和加熱質(zhì)量。采用平焰燒嘴，較之火炬式燒嘴點(diǎn)火要簡(jiǎn)易得多，而且可以改善勞動(dòng)條件，減輕環(huán)境污染。



圖3 平盤形火焰在爐內(nèi)的形態(tài)

1―進(jìn)氣 2―進(jìn)油 3―助燃空氣 4―坯料

4． 使用重油爐的安全操作注意事項(xiàng)

（1） 清理爐膛中的氧化皮、碎磚、臟物。檢查油管、風(fēng)管、加溫管有無裂縫或漏氣等故障。

（2） 點(diǎn)火前先打開煙道閘門和爐門。

（3） 用火點(diǎn)著油棉紗或破布，先少量開起油門及風(fēng)門（油未融化須先將噴嘴烤熱），待油燃燒后，再逐漸開大油門及風(fēng)門。

（4） 點(diǎn)爐時(shí)，爐門正面嚴(yán)禁站人，不許對(duì)準(zhǔn)噴火口探望。

（5） 如果發(fā)現(xiàn)油渣堵住噴嘴或噴嘴安裝口而需要疏通時(shí)，應(yīng)事先將油門、風(fēng)門關(guān)閉，才能允許進(jìn)行。

（6） 禁止將材料直接扔到爐底上，應(yīng)當(dāng)先將材料放在爐門前的料臺(tái)上，再推入爐膛。

（7） 大料裝爐、出爐或在爐中翻轉(zhuǎn)坯料時(shí)，必須將油門、風(fēng)門關(guān)小，以防火舌噴出灼傷操作者。

（8） 使用火鉤、火鉗、撬棍時(shí)，要注意身后是否有人，用后不可隨手亂扔，以防砸傷人。

（9） 搬運(yùn)材料時(shí)，注意防止毛刺拉手，多人搬運(yùn)要統(tǒng)一呼號(hào)，步驟協(xié)調(diào)，互相關(guān)照。

（10） 加熱爐周圍嚴(yán)禁放置易燃物品。

（11） 工作結(jié)束，應(yīng)先關(guān)閉油門，再關(guān)掉風(fēng)門，放下閘板，落下爐門。

（12） 要清理爐前爐后衛(wèi)生，消除容易引起著火的隱患因素。

5． 使用工業(yè)煤氣燃爐時(shí)的安全操作事項(xiàng)

煤氣爐使用前的準(zhǔn)備工作：

（1） 檢查每個(gè)燒嘴上的煤氣閥是否全部關(guān)閉，若有漏氣必須在修復(fù)后方可使用。

（2） 開起爐門。

（3） 開起煙道閘門。

（4） 開起每個(gè)燒嘴上的空氣閥，再開起鼓風(fēng)機(jī)，排除爐內(nèi)積存的煤氣。

（5） 檢查煤氣壓力是否正常，若有跳動(dòng)，應(yīng)檢查原因，使其正常后方可點(diǎn)火。

煤氣爐安全操作規(guī)程：

（1） 點(diǎn)火時(shí)爐門口不得站人。

（2） 將燒嘴上的空氣閥開少許；點(diǎn)燃引火棒，插入點(diǎn)火孔，使火焰接近燃燒燒嘴，然后開起燒嘴上的煤氣閥，煤氣遇火即行燃燒。

（3） 嚴(yán)禁引火棒未插入點(diǎn)火孔之前就開起燒嘴上的煤氣閥，以免爆炸。

（4） 燒嘴必須由上而下，由里而外地逐個(gè)順序點(diǎn)燃和調(diào)節(jié)，不得將所有燒嘴同時(shí)開起點(diǎn)燃。

（5） 燒嘴上的煤氣閥開起后未能點(diǎn)燃時(shí)，必須即關(guān)閉煤氣閥，開大空氣閥，排除爐內(nèi)煤氣，再作二次點(diǎn)火。

（6） 火焰長(zhǎng)而呈黃色是煤氣不完全燃燒現(xiàn)象，需開大空氣閥或關(guān)小煤氣閥，火焰短而有刺耳噪聲是空氣過多現(xiàn)象，須關(guān)小空氣閥或開大煤氣閥。

（7） 關(guān)閉爐門。

（8） 調(diào)節(jié)煙道閘門，使?fàn)t內(nèi)呈微正壓燃燒。

停用煤氣爐操作規(guī)程：

（1） 先將每個(gè)燒嘴上的煤氣閥和空氣閥逐個(gè)先后關(guān)閉。

（2） 關(guān)閉煤氣總閥和空氣總閥。

（3） 停止鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)。

（4） 關(guān)閉爐門和煙道閘門。

煤氣爐使用注意事項(xiàng)：

（1） 在使用中如遇停電或鼓風(fēng)機(jī)故障而致停止送風(fēng)時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉煤氣閥。

（2） 如遇煤氣壓力跳動(dòng)過大，需停用爐子。

（3） 遇有煤氣管道漏氣，應(yīng)立即通知修理機(jī)構(gòu)派人員處理，同時(shí)要采取下列措施：

1） 避免火種（如吸煙，開、關(guān)電器設(shè)備等）。

2） 關(guān)閉有關(guān)煤氣閥。

3） 打開門窗。

4） 與漏氣點(diǎn)保持一定距離，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。

二、 半連續(xù)式加熱爐和連續(xù)式加熱爐

上面已經(jīng)提到，按照加熱室結(jié)構(gòu)的不同來分類，除了室式爐以外，還有半連續(xù)式加熱爐和連續(xù)式加熱爐。在模鍛生產(chǎn)中用得更多的是半連續(xù)式的。半連續(xù)爐的長(zhǎng)寬之比小于4；連續(xù)爐的長(zhǎng)寬之比大于6。后者當(dāng)然具有更高的熱效率。半連續(xù)式加熱爐和連續(xù)式加熱爐的結(jié)構(gòu)分別如圖4和圖5所示。



圖4 推桿式半連續(xù)加熱爐



圖5 推桿式連續(xù)加熱爐

1―推送器 2―裝料口 3―低溫區(qū) 4―高溫區(qū) 5――燒嘴或噴嘴 6―出料口 7―水冷管 8－煙道

這類加熱爐加熱的坯料都是用機(jī)械、氣動(dòng)或液壓推桿沿爐底由低溫區(qū)推向高溫區(qū)的。坯料在移動(dòng)過程中依次被預(yù)熱、加熱和灼熱。應(yīng)注意的是，加熱爐底易被坯料擦成凹坑，或因氧化皮堆積而突起，需要及時(shí)加以清理。

半連續(xù)或連續(xù)式加熱爐可以燃用煤氣或重油，其操作安全注意事項(xiàng)與室式爐是相同的。

三、 電加熱爐

（一） 工作原理

用電加熱金屬材料，由于加熱溫度控制準(zhǔn)確；氧化皮火；勞動(dòng)條件好而受到人們的歡迎。常用的電加熱方式有感應(yīng)加熱，接觸電加熱和電阻式加熱。

感應(yīng)電加熱和接觸電加熱其實(shí)都是使用一種加熱器，感應(yīng)器式樣由被加熱坯料的形狀和尺寸確定，接觸電加熱對(duì)被加熱坯料的表面糙度和形狀尺寸更有嚴(yán)格的要求，相比之下，由于電阻式加熱爐具有較強(qiáng)的通用性而獲得了更廣泛的應(yīng)用。

電阻式加熱爐也有多種型式，鍛壓車間常用的是箱式電阻爐，其爐型結(jié)構(gòu)如圖6所示。坯料從爐口裝入爐膛，關(guān)閉爐門后即可送電加熱。電熱體（電阻絲）以輻射方式把熱量傳給坯料，使其加熱到所需要的溫度。爐門的升降是用腳踏傳動(dòng)裝置來操縱的。

（二） 電爐的安全操作

使用電爐時(shí)應(yīng)遵守安全操作的注意事項(xiàng)：

1． 經(jīng)常檢查爐子的安全，接地線是否良好。

2． 除穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品外，在勾料鏟火時(shí)，工具的把手上應(yīng)套有絕緣膠管，腳下應(yīng)墊有膠皮墊，以防燙傷或觸電。

3． 工作前應(yīng)檢查爐壁、爐底和加熱元件（指電阻絲或硅碳棒、硅鉬體），并注意爐膛內(nèi)有無異物、臟物，是否清潔。

4． 加熱溫度，不允許超過爐子所規(guī)定的極限溫度。

5． 裝料或撈料時(shí)必須關(guān)閉電門，切斷電源（鍛造操作中勾料時(shí)不關(guān)電門）。要小心不使鍛件和工具碰到電偶、加熱元件和爐膛。

6． 裝料時(shí)要注意放到爐膛的溫度合格區(qū)，保溫（均熱）時(shí)間不足，不允許開鍛。

7． 爐中不許放入帶水的工件或其他有害雜物。

8． 裝大而重的工件，要用吊車運(yùn)到與爐門齊平的工作臺(tái)上，再推入爐膛。