眾所周知，零件鍛造的目的：一是成形，二是鍛合內(nèi)部的疏松，縮孔等缺陷。對(duì)于大型鍛件來說，由于尺寸和重量愈來愈大，質(zhì)量要求愈來愈高，加之鍛造比受到一定的限制，顯然，鍛合鍛件內(nèi)部的疏松，縮孔等缺陷，就是其主要目的了。鍛件加熱是鍛造生產(chǎn)必不可少的工序，而加熱爐是鍛造生產(chǎn)的重要熱工設(shè)備。所以，不斷發(fā)展加熱爐技術(shù)，也是提高鍛件質(zhì)量的重要措施之一。
用于鍛造液壓機(jī)的鍛造加熱爐，其爐型雖然種類很多，但大部分采用的還是臺(tái)車式爐。工具操作機(jī)大多在國外大，中型鍛造液壓機(jī)上配備，也有一些國家在鍛造液壓機(jī)上配備了中，小型有軌操作機(jī)。
國外鍛造加熱爐的發(fā)展
前蘇聯(lián)已研制出各種快速加熱爐和快速加熱裝置，并對(duì)少（無）氧化加熱的爐型，熱工制度，燃燒裝置和爐子機(jī)械化，自動(dòng)化及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等進(jìn)行了大量研究，以求收到最佳的效果。80年代末期，他們用快速加熱制度提高生產(chǎn)率達(dá)15~30，燃料消耗也有明顯降低。近幾年來，俄羅斯的快速加熱制度又有了新的進(jìn)步。快速加熱爐在爐子的直接費(fèi)用方面比任何一種用煤氣，油，電加熱的爐子都低，已成為節(jié)能和提高生產(chǎn)率的重要加熱裝置。
日本鍛造加熱爐主要以火焰爐為主。其爐型有：臺(tái)車爐，箱式爐，回轉(zhuǎn)爐和推桿爐等。其中箱式爐約占鍛造行業(yè)的80.雖然這種爐型熱效率低，勞動(dòng)條件和加熱質(zhì)量較差，但由于能適應(yīng)品種變化，通用性好，設(shè)備費(fèi)用低，仍能得到廣泛采用。推桿爐是一種節(jié)能型爐，其中多列式推桿爐的熱效率可提高30以上。日本在降低加熱爐燃料消耗方面的主要措施是：1確定合理的鍛造溫度和加熱時(shí)間，取消均熱階段。一些工廠認(rèn)為，只要爐溫達(dá)到了工藝要求，便可進(jìn)入保溫階段，應(yīng)力爭壓縮均熱階段或?qū)⑵淙∠?/SPAN>
控制空氣與燃料比例，控制爐壓。加強(qiáng)余熱利用，在工業(yè)爐上安裝預(yù)熱器，將空氣預(yù)熱至200~500e，達(dá)到了平均節(jié)能30的效果。采用高效爐型，加強(qiáng)管理，提高爐子作業(yè)率。日本的大型鍛造加熱爐早已實(shí)現(xiàn)了操作機(jī)械化和自動(dòng)化，并由計(jì)算機(jī)完成復(fù)雜的熱工計(jì)算。
在遇到鍛件超出爐容長度的情況時(shí)，采用爐外接長筒和爐外保護(hù)的方法。爐外接長筒若用于鍛件的局部加熱（筒內(nèi)溫度約為400~500e），筒體上可以不開設(shè)排煙孔；如需要用于長件的加熱或熱處理（筒內(nèi)溫度高于500e），則要在筒體上開設(shè)排煙口，設(shè)排煙筒，以使筒內(nèi)氣體能夠很好地進(jìn)行對(duì)流。長筒的內(nèi)襯，常用不定型耐火材料做成。這種粉狀的不定型耐火材料，與耐火砼相似，加水之后便易凝固。內(nèi)襯里還需要有V型加強(qiáng)筋，類似砼結(jié)構(gòu)中鋼筋的作用。使用中，除筒體與爐門接頭部分由于溫度高易碰壞需經(jīng)常修補(bǔ)之外，筒體內(nèi)襯至少可以使用3年以上。
日本室蘭工廠液壓機(jī)車間的工業(yè)爐，在80年代已裝了計(jì)測與控制儀表。該廠液壓機(jī)的規(guī)格與配套的加熱爐的規(guī)格有的比我國小。該廠液壓機(jī)車間有10，20，80，100MN液壓機(jī)共4臺(tái)，與其配套的加熱爐15臺(tái)，保溫爐4臺(tái)，分為兩組，分別為10，20MN液壓機(jī)和80，100MN液壓機(jī)服務(wù)。另外該車間還設(shè)有退火爐3臺(tái)，全車間共有爐子22臺(tái)。
英國謝菲爾德鍛造股份有限公司登河廠的100MN液壓機(jī)，配備了固定式爐和臺(tái)車式爐各3臺(tái)，分別布置在液壓機(jī)的兩側(cè)。該廠在80年代末期對(duì)爐子進(jìn)行了技術(shù)改造）））爐子采用陶瓷纖維內(nèi)襯，使燃料節(jié)省了25以上。
英國最早研究成功快速加熱技術(shù)是在1969年。英國最早研究成功快速加熱技術(shù)是在1969年。英國煤氣公司研究和發(fā)展部中部研究站
（BritishGasCorporationResearchandDerel#PmetnDirisionMidlandsResearchStation）是高速燒嘴和快速加熱技術(shù)的發(fā)源地。隨后FairbankBrcarley公司購買了該研究站的生產(chǎn)許可證，制造了第一臺(tái)快速加熱裝置，并安裝在Woodhead公司的卷簧廠。70年代末期，在國際模鍛研究會(huì)第三屆年會(huì)和國際貿(mào)易會(huì)議上，英國煤氣公司將快速加熱技術(shù)作為一項(xiàng)重要的節(jié)能新技術(shù)加以介紹。
衡量加熱爐技術(shù)高低的另一項(xiàng)指標(biāo)，就是鍛件的加熱單耗。工業(yè)發(fā)達(dá)國家的鍛造加熱爐鍛件單耗一般較低。
早在70年代，工業(yè)發(fā)達(dá)國家就有工具操作機(jī)配合鍛造液壓機(jī)進(jìn)行鍛造生產(chǎn)。例如，日本室蘭工廠的100MN和80MN液壓機(jī)分別配備了夾持重量為2.5t的工具操作機(jī)。
日本高砂工廠的80/135MN液壓機(jī)配備了荷重力矩為250kN#m的工具操作機(jī)。日本勝田工廠的60MN液壓機(jī)配備了2t工具操作機(jī)。小型液壓機(jī)也有配備工具操作機(jī)的，例如，日本勝田工廠7.5MN液壓機(jī)和日本涉川工廠的10MN液壓機(jī)也都配備了工具操作機(jī)，并且兼作裝出料機(jī)。
除配備工具操作機(jī)外，為提高生產(chǎn)效率，他們還采取了如下一些措施：
（1）充分發(fā)揮液壓機(jī)生產(chǎn)效率，盡量不占用液壓機(jī)的機(jī)動(dòng)臺(tái)時(shí)。在日本所有的液壓機(jī)車間，根據(jù)自己需要選配了能切割直徑1000~3000mm的大截面氣割裝置，以便切除鋼錠冒口和鍛件料頭，節(jié)省液壓機(jī)的機(jī)動(dòng)臺(tái)時(shí)。
（2）在液壓機(jī)車間，設(shè)有各種規(guī)格的吊鉗，方便鍛件，鋼錠，毛坯的起吊和運(yùn)輸。吊鉗規(guī)格一般為3~430t.
（3）專用工裝多。如有專門鍛大筒體鍛件的三點(diǎn)砧，鍛工作輥的圓弧砧，鍛護(hù)環(huán)的換向砧，鍛大型圈子的體外鍛造裝置和各種規(guī)格的壓實(shí)砧子等。還有一種工具具有多種用途，如<1500mm馬杠，既可擴(kuò)孔，又可用來拔長，還能當(dāng)套筒使用。
（4）在中小型液壓機(jī)旁設(shè)有清除鍛件表面缺陷的機(jī)械手。機(jī)械手的技術(shù)規(guī)格根據(jù)鍛件需要確定。
（5）加強(qiáng)生產(chǎn)管理，嚴(yán)格執(zhí)行鍛造工藝規(guī)程，不斷地提高工人技術(shù)水平，使多數(shù)工人掌握多種技能，便于調(diào)整工作。例如，日本室蘭工廠液壓機(jī)車間多數(shù)工人都有3個(gè)以上工種操作證，從而使勞動(dòng)力得到合理利用。
（6）壓縮液壓機(jī)停機(jī)維修時(shí)間（[2周/年），日常維修大都是不停機(jī)分段進(jìn)行。
此外，國外液壓機(jī)也使用一些有軌操作機(jī)配套。
國內(nèi)鍛造加熱爐的發(fā)展
我國機(jī)械工業(yè)的鍛造能力已具備一定規(guī)模，年產(chǎn)量僅低于日本，美國，俄羅斯，居世界第四位，并能鍛造重達(dá)260t的大鋼錠。但在鍛造加熱爐的熱效率，加熱爐的維修技術(shù)及鍛件能耗方面，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有一定差距。
第二重型機(jī)械集團(tuán)公司的液壓機(jī)車間曾鍛造過260t的大鋼錠，具有一定的代表性。該液壓機(jī)車間裝有一臺(tái)120MN液壓機(jī)，與其配套的鍛造加熱爐有6臺(tái)。其中：5m@13m臺(tái)車式加熱爐2臺(tái)，每臺(tái)最大裝載量600t，最高爐溫1350e；4m@36m臺(tái)車式熱處理爐一臺(tái)，最大裝載量300~500t，最高爐溫1000e.此外，該車間還有31.5MN液壓機(jī)一臺(tái)，鍛造最大鋼錠50t.與其配套的鍛造加熱爐有4臺(tái)，6鍛壓機(jī)械3/2000其中：4m@10.2m臺(tái)車式加熱爐2臺(tái)，每臺(tái)最大裝載量230t，最高爐溫1260e.近40年來，第二重型機(jī)械集團(tuán)公司對(duì)加熱爐進(jìn)行了較大的改造。例如，局部結(jié)構(gòu)采用了全纖維粘貼大板塊結(jié)構(gòu)；應(yīng)用了高速燒咀，平焰燒咀；改進(jìn)了爐門結(jié)構(gòu)等，從而提高了生產(chǎn)水平。
第一重型機(jī)械集團(tuán)公司的萬噸液壓機(jī)及其配套鍛造加熱爐基本與二重相似。而上海重型機(jī)器廠與萬噸液壓機(jī)相配套的鍛造加熱爐規(guī)格略小一些。
當(dāng)前，各企業(yè)鍛造加熱爐發(fā)展的重點(diǎn)是提高生產(chǎn)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低能耗。主要措施是：采用全纖維粘貼大板塊爐壁結(jié)構(gòu)，高速調(diào)溫自控?zé)祝瑺t壓自動(dòng)控制，爐門自動(dòng)壓緊，分段活動(dòng)爐體，爐車電動(dòng)自行和計(jì)算機(jī)控溫等等。
爐門自動(dòng)壓緊，可以防止火焰外冒，熱量外逸，縮短升溫時(shí)間，增強(qiáng)保溫效果。爐內(nèi)壁裝設(shè)陶瓷纖維，所需費(fèi)用與裝設(shè)耐火材料相當(dāng)，但隔熱保溫效果要好得多。國產(chǎn)鍛件能耗與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍有一定差距。單耗平均為1000~1200kg標(biāo)煤/t，最好為600~700kg標(biāo)煤/t；而日本室蘭工廠為270kg標(biāo)煤/t.
我國鍛造加熱爐的發(fā)展方向
為提高我國鍛造加熱爐的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，今后應(yīng)在以下幾個(gè)方面采取措施：
（1）應(yīng)加強(qiáng)能源管理，認(rèn)真執(zhí)行加熱爐能源管理體系，加強(qiáng)鍛造加熱爐的生產(chǎn)調(diào)度，合理安排待燒鍛件，使加熱爐正常有負(fù)荷運(yùn)行。
（2）為滿足液壓機(jī)配套要求，應(yīng)適當(dāng)增強(qiáng)鍛造加熱爐的技術(shù)裝備，避免用中小型爐子加熱大工件。
對(duì)超過爐容的加熱件，可采用國外（日本室蘭工廠）已成熟的爐外接長筒，改裝高度等方法解決。
（3）認(rèn)真搞好爐子的技術(shù)改造，合理選擇爐型和燒咀，充分利用余熱，實(shí)現(xiàn)儀表控制等。
（4）采用新型爐襯材料，是提高生產(chǎn)力和節(jié)約能源的重要措施。國內(nèi)已采用的粘土澆注料，耐火材料，搗打料，涂抹料等，已取得很大成效。例如，粘土結(jié)合澆注料用于冶金軋鋼加熱爐和均熱爐，公認(rèn)為是長壽節(jié)約型爐襯材料；耐火塑料包扎加熱爐水冷管，也在全國范圍內(nèi)推廣，收到了良好的節(jié)能效果。
（5）根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，制訂出改進(jìn)鍛造加熱爐的計(jì)劃，定期檢查計(jì)劃實(shí)施情況，盡快把各企業(yè)爐子的生產(chǎn)，質(zhì)量趕上去。
