臺(tái)車(chē)式鍛造加熱爐用于鋼錠鍛前加熱，其爐溫隨時(shí)間變化而變化，最高爐溫可達(dá)1350℃。由于工作方式的需要決定了臺(tái)車(chē)式鍛造加熱爐的工況非常惡劣。工件在爐外完成裝載，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將臺(tái)車(chē)及工件送入爐內(nèi)開(kāi)始按照工藝曲線加熱。當(dāng)工件加熱到規(guī)定溫度并完成保溫后即可開(kāi)始鍛壓操作，即工件出爐送入壓機(jī)完成鍛壓操作，此時(shí)爐溫由工作溫度下降約400~500℃，待工件鍛壓完后后重新入爐加熱，此時(shí)一般對(duì)升溫速度沒(méi)有要求。如此反復(fù)對(duì)臺(tái)車(chē)加熱爐的爐襯材料的熱穩(wěn)定性要求很高。
目前加熱爐爐襯材料耐火層多采用耐火磚、澆注料及預(yù)制塊，隔熱層采用輕質(zhì)粘土磚或硅藻土磚。國(guó)內(nèi)也有采用含鋯纖維作為內(nèi)涔材料的，但使用壽命不理想。
一：加熱爐常用的幾種耐火材料
1.1：使用耐火磚砌筑
耐火磚是很成熟的耐火材料，被廣泛地應(yīng)用于各種熱處理和加熱爐上。加熱爐多采用高鋁磚作為耐火層，通常要求AL2O3的含量≥65%。高鋁磚具有很好的熱穩(wěn)定性，適合用于鍛造加熱爐這樣溫度變化頻繁的場(chǎng)合。采用耐火磚砌筑爐墻時(shí)施工方法簡(jiǎn)單并且已形成相關(guān)的砌筑標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)不同使用溫度、不同爐型、不同部位對(duì)磚縫寬度、砌筑誤差等指標(biāo)提出明確的指標(biāo)。當(dāng)加熱爐爐頂采用磚砌拱頂結(jié)構(gòu)時(shí)，爐膛最大寬度一般不超過(guò)5m，且應(yīng)遠(yuǎn)離壓機(jī)等有較強(qiáng)振動(dòng)的設(shè)備。采用耐火磚的爐襯厚度一般采用以下尺寸：348mm厚高鋁磚+230mm厚輕質(zhì)粘土磚或硅藻土保溫磚，+20mm硅鈣板。采用這種厚度砌筑爐襯時(shí)，爐外壁溫不超過(guò)70℃。
由于耐火磚已經(jīng)經(jīng)過(guò)燒結(jié)，因此烘爐過(guò)程主要是烘烤砌筑過(guò)程中所帶入的游離水及耐火泥的燒結(jié)。采用耐火磚砌筑時(shí)烘爐時(shí)間較澆注料要短很多，50㎡ 以下的加熱爐烘爐時(shí)間不超過(guò)5d。
1.2：使用耐火澆注料砌筑
由于磚砌拱頂結(jié)構(gòu)對(duì)爐膛寬度的要求，因此大型加熱爐尤其是寬度較大的加熱爐較少采用耐火磚砌筑爐頂。高溫大跨度的加熱爐爐頂使用低水泥澆注料施工采用平頂?shù)鯍焓浇Y(jié)構(gòu)。，目前澆注料在大型加熱爐上應(yīng)用較多。多采用低水泥耐火澆注料 施工時(shí)加水調(diào)配后使用。
耐火澆注料的施工遠(yuǎn)比耐火磚復(fù)雜的多，首先用制作安裝錨固件，在加熱爐上采用錨固磚來(lái)起支撐和固定的作用，錨固磚通過(guò)錨固鉤與爐體鋼結(jié)構(gòu)連接。金屬錨固鉤的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)爐襯厚度的1/3，其間距水平方向不超過(guò)600mm，垂直方向間距不超過(guò)500mm。在隔熱層與澆注料接觸面上應(yīng)做好防水處理，防止?jié)沧⒘鲜┕み^(guò)程中的水分破壞隔熱材料。然后根據(jù)圖紙制作模板，模板尺寸要準(zhǔn)確，支撐必須牢固，防止?jié)沧r(shí)模板發(fā)生移位，模板在施工前應(yīng)涂刷機(jī)油，安裝時(shí)應(yīng)考慮拆模的方便。
澆注料攪拌過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制加水量。采用振動(dòng)棒振搗時(shí)，振搗深度不超過(guò)振動(dòng)棒工作長(zhǎng)度的1.25倍，在一處振搗時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以澆注料中氣泡析出為準(zhǔn)，約2~3s。對(duì)于加熱爐，采用澆注料中爐襯厚度一般為300mm低水泥耐火澆注料+230mm輕質(zhì)保溫磚+20mm硅酸鈣板。通常采用澆注料施工的爐襯烘爐時(shí)間較長(zhǎng)而且升溫速度有嚴(yán)格要求，對(duì)
加熱爐來(lái)說(shuō)一般為10~15d。
澆注料預(yù)制塊的尺寸可根據(jù)不同爐子更改，并預(yù)先烘烤成型。采用澆注料預(yù)制塊免除了澆注料現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的施工，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作量，同時(shí)也縮短了烘爐時(shí)間。采用澆注料預(yù)制塊時(shí)，爐墻結(jié)構(gòu)與耐火磚爐襯完全相同，爐頂也可以按照磚砌拱頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)制塊�？梢哉f(shuō)澆注料預(yù)制塊與耐火磚有著大致相同的使用條件。
1.3：其用耐火纖維砌筑
目前常用的耐火纖維按照其使用溫度有以下幾種：①普通耐火纖維，使用溫度＜1000℃：②高純耐火纖維，使用溫度＜1050℃：③高鋁纖維，使用溫度＜1100℃：④含鋯、鉻纖維，使用溫度＜1300℃：⑤多晶莫來(lái)石纖維，使用溫度＞1300℃。①~④種纖維由于采用熔融噴吹法制作，因此其組織結(jié)構(gòu)為玻璃相組織。玻璃相組織不穩(wěn)定會(huì)產(chǎn)生析晶現(xiàn)象，即在特定溫度下向結(jié)晶相轉(zhuǎn)化，因此多晶莫來(lái)石纖維的使用溫度較其它幾種纖維高。普通耐火纖維，高純、高鋁纖維的使用溫度是因?yàn)槠渲蠥L2O3的含量增加，雜質(zhì)Fe2O3含量減少而提高的。
目前大多數(shù)在加熱爐上采用含鋯纖維，由于含鋯纖維使用溫度與加熱爐工作溫度接近甚至相同，因此其使用壽命并不理想，長(zhǎng)期使用后纖維收縮、粉化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。含鋯纖維在1200℃下線收縮率為2.2%，含鉻纖維在1200℃下線收縮率為1.7%，其使用溫度比含鋯纖維高30~50℃。因此在加熱爐上使用情況要好于含鋯纖維。
耐火纖維按照成型方法不同可分為以下幾種：纖維毯，包括普通毯、針刺毯、氈：模塊，包括折疊塊、切片塊、真空成型塊。由于多晶莫來(lái)石纖維制作方法及晶向結(jié)構(gòu)不同，其纖維長(zhǎng)度較短且柔軟性差�，F(xiàn)在多晶纖維多使用在澆注料或耐火磚爐墻、爐頂內(nèi)表面貼塊，使用多晶纖維貼塊可有效降低爐外溫度同時(shí)減少爐墻蓄熱損失。
目前耐火纖維制造廠家使用的模塊形式多為折疊塊，該結(jié)構(gòu)使用針刺毯進(jìn)行折疊，成型時(shí)使用機(jī)械設(shè)備對(duì)模塊進(jìn)行預(yù)壓。施工時(shí)帶全部模塊安裝完畢后去除包裝帶模塊會(huì)發(fā)生回彈，從而抵消高溫時(shí)纖維的收縮。
由于重質(zhì)耐火材料蓄熱量大且施工、養(yǎng)護(hù)周期較長(zhǎng)，因此采用耐火纖維作為爐襯材料可以作為加熱爐發(fā)展的新方向。采用全纖維爐襯結(jié)構(gòu)時(shí)每平米爐襯重量為0.1~0.15t左右，而采用澆注料時(shí)每平米爐襯重量為1.5t。通過(guò)測(cè)算全部采用含鉻耐火纖維比使用澆注料爐襯投資增加20%~30%左右。
總結(jié)： 目前臺(tái)車(chē)式鍛造加熱爐常用爐襯結(jié)構(gòu)以澆注料居多。雖然臺(tái)車(chē)式鍛造加熱爐屬于間歇式爐但單次使用時(shí)間很長(zhǎng)而且在單次運(yùn)行過(guò)程中蓄熱損失占所有熱損失的比例并不高，加之澆注料在加熱爐上運(yùn)用已經(jīng)成熟，因此各大重型機(jī)械廠對(duì)使用耐火纖維的熱情并不高，比較熱衷于采用低水泥澆注料整體澆筑，但是在使用耐火纖維只要方法得當(dāng)?shù)耐瑫r(shí)還是能取得較好的效果的，更是臺(tái)車(chē)式加熱爐內(nèi)襯材料的發(fā)展趨勢(shì)。