簡介
也叫流態粒子爐或沸騰粒子爐,是套用流態化技術的熱處理爐。流動粒子爐的特點在於爐中粒子是中間載熱體,只起熱能傳遞作用。除少數可燃性粒子在加熱過程中被燒掉外(如石墨粒子),流動粒子爐中的粒子不參加化學反應,粒子本身也不是產品,可以在爐中長期使用。流動粒子爐是高效率、節省能源的熱處理爐,粒子爐爐膛內裝有固體小顆粒形成粒子層,它是傳熱介質。煤氣流動粒子爐的燃燒器一般只用於點火,爐底(布風板)具有透氣性,既承受粒子層的壓力又在正常運行時起燃燒器的作用,空氣和煤氣混合好的可燃氣體均勻地通過布風板進入粒子層內燃燒。燃燒著的熱氣體向上運動,在一定的壓力和速度的作用下吹動粒子,使它們上下翻騰形成流態化床。被加熱的工件即在流態化床中加熱到所要求的溫度。氣流通過粒子層時只能向上運動,屬於單向活塞流,所以粒子層內的氣氛容易控制為少氧化或無氧化氣氛,甚至可以對工件進行某些化學熱處理。爐子需要使用高發熱值的煤氣,如爐溫低於800℃,需單設燃燒室,或用電加熱,用液體燃料時,需另設燃燒室。
流動粒子爐粒子的選擇,對工件的加熱和冷卻工藝以及對節能都很有影響。要求粒子的耐火度高,耐磨,不粘結工件,無毒,價廉。剛玉砂、氧化鋯、鎂砂、石墨和空心剛玉球都可以用。剛玉砂除具備以上條件外,還有表面光滑,不傷工件;粒度相同的粒子可以具有不同的密度(0.35~1.2噸/米3),從而具有不同的傳熱能力,可選擇使用。
布風板是粒子爐的關鍵部件,它對流動粒子層的流態化質量和溫度均勻性都有決定性的影響。對它的要求是:布風均勻,透氣性和阻力合適,牢固耐用。常用的風帽式布風板是金屬的,也有用耐火纖維板壓製成的。
附圖所示是鋼管熱處理用的連續作業煤氣流動粒子爐,分加熱和冷卻兩段,爐溫950℃,12條線,產量為每小時5噸,爐長5.5米,剛玉砂粒子直徑0.32毫米。