臺(tái)車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)車及工件送入爐內(nèi)開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)一般對升溫速度沒有要求。如此反復(fù)對臺(tái)車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合。采用耐火磚砌筑爐墻時(shí)施工方法簡單并且已形成相關(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70℃。
由于耐火磚已經(jīng)經(jīng)過燒結(jié)，因此烘爐過程主要是烘烤砌筑過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5d。
1.2：使用耐火澆注料砌筑
由于磚砌拱頂結(jié)構(gòu)對爐膛寬度的要求，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起支撐和固定的作用，錨固磚通過錨固鉤與爐體鋼結(jié)構(gòu)連接。金屬錨固鉤的長度不應(yīng)超過爐襯厚度的1/3，其間距水平方向不超過600mm，垂直方向間距不超過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^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)，振搗深度不超過振動(dòng)棒工作長度的1.25倍，在一處振搗時(shí)間不宜過長，以澆注料中氣泡析出為準(zhǔn)，約2~3s。對于加熱爐，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)間較長而且升溫速度有嚴(yán)格要求，對
加熱爐來說一般為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)場復(fù)雜的施工，減少了現(xiàn)場工作量，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。由于多晶莫來石纖維制作方法及晶向結(jié)構(gòu)不同，其纖維長度較短且柔軟性差。現(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，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。通過測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)車式鍛造加熱爐屬于間歇式爐但單次使用時(shí)間很長而且在單次運(yùn)行過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)車式加熱爐內(nèi)襯材料的發(fā)展趨勢。