火焰爐內(nèi)是怎樣進行綜合傳熱的？

在火焰爐熱交換中，通常至少要分成三個不同的溫度區(qū)：爐氣、爐墻和被加熱（或熔化）的金屬。其中以高真空燒結(jié)爐爐氣的溫度最高；爐墻溫度次之；被加熱的金屬溫度最低。這樣，在爐所與爐墻之間、爐氣與金屬之間以及爐墻與金屬之間，以輻射和對流的方式進行著熱交換，還有由于爐墻的導(dǎo)熱而發(fā)生的熱損失（該熱損失對于爐內(nèi)的熱交換也是有一定影響的）。下面分析一下被加熱的金屬在火焰爐內(nèi)獲得熱量的幾中主要傳熱方式。

（1）爐氣對金屬的輻射傳熱爐氣輻射的熱量傳給爐墻和金屬的表面上后，則有一部分被吸引，另一部分被反射回去。反射出來的熱量，要通過充滿爐膛內(nèi)的爐氣，一部分被爐氣吸收，剩余部分輻射到對面的爐墻或金屬上，如此反復(fù)輻射。

（2）爐墻及爐頂對金屬的輻射傳熱它的輻射情況和上一種有些類似，也是反復(fù)輻射連續(xù)不斷。所不同的是爐墻內(nèi)表面還以對流的方式吸收熱量，而這些熱量仍以輻射的方式傳出。

（3）爐氣對金屬的對流傳熱在現(xiàn)有火焰爐爐膛中，爐氣的溫度大多在800℃~1400℃范圍內(nèi)。爐氣溫度在800℃左右時，輻射與對流的作用差不多相等。當(dāng)爐氣溫度高于800℃時，則對流傳熱減少，而輻射傳熱急劇增加。例如，鋼廠平爐爐氣溫度達1800℃左右時，輻射部分已達到全部傳熱量的95%左右。

盡管應(yīng)用的行業(yè)廣泛，種類繁多，但它們有許多相同之處：

1）熱工的基礎(chǔ)理論相同，均以熱力學(xué)幾大定律為基礎(chǔ)。燃料燃燒、氣體流動和爐內(nèi)傳熱過程基本相同。

2）基本組成部分雷同，不論何種爐子，一般均由以下幾個部分組成：

① 產(chǎn)生熱能裝置部分（如燃燒室、燒嘴、電熱元件等）。

② 放置物料部分（如爐膛、爐缸、臺車等）。

③ 排煙系統(tǒng)（對于燃料爐要有煙道、煙囪等）。

④ 輔助裝置（如爐門、預(yù)熱器、輸送鏈等）。

3）熱效率低，耗能大。工業(yè)爐是工業(yè)生產(chǎn)中的主要用能設(shè)備，每年耗一次能源約占全國總能耗的1/4。尤其在冶金、機電等企業(yè)的熱加工生產(chǎn)中，爐子耗能約占工序能耗的70%以上，是生產(chǎn)中的最大用能戶。