工業窯爐是指在工業生產中利用燃料燃燒或電能等轉換產生的熱量，將物料或工件進行熔煉、熔化、焙（煅）燒、加熱、干餾、氣化等的熱工設備。工業窯爐的種類繁多、用途多樣，在冶金、化工、有色金屬、建材、機械、輕工、先進陶瓷等行業，不同的工業爐被用于不同的工業目的。通常對某一特定窯爐來說，不只具有一個特點，因此同一窯爐按分類著眼點不同，有多種分類方式和命名方式，如連續式燒結爐，既屬于燒結爐，又屬于連續式爐。下面小編對工業窯爐的分類做一個盤點。

一、按熱源分類

在工業窯爐中，常用的熱源來自固體燃料、液體燃料、氣體燃料以及電能轉化等。這些熱源在形成過程中. 一般有兩類：一類是以火焰形式存在;另一類是以非火焰形式存在。因此，按熱源分類可分為火焰爐和電窯爐兩類。

1.火焰爐

以燃料燃燒的火焰作為熱源的，稱為火焰爐。火焰爐爐膛內的火焰可與物料直接接觸進行加熱，溫度一般在2000℃以內，燃燒過程中，爐子內壁既輻射熱量，也部分地反射投射來的熱量，在熱交換過程中起重要作用。但有時為防止物料（工件）的氧化，需將火焰與物料隔開，火焰的熱量通過隔墻間接傳給物料。火焰爐既可用來加熱物料，也可用來熔化物料。

圖1所示的高溫倒焰窯，是火焰爐的一種，由窯體（有圓窯和矩形窯）、燃燒設備和通風設備3個部分組成，具體操作是將燃料加進燃燒室的爐柵上，空氣通入灰坑，穿過爐柵，經過煤層與煤進行燃燒。火焰及燃燒產物自擋火墻和窯墻所圍成的噴火口噴至窯頂，再經窯頂自上而下反射至窯底，由吸火孔、支煙道及主煙道向煙肉排出。在火焰流經制品時，其熱量以對流和輻射的方式傳給制品。

高溫倒焰窯結構示意圖

火焰爐具有熔化速度快、產量高等特點，但也存在熱效率低、排出廢氣污染車間環境等問題。因此火焰爐的使用應保證：

（1）在規定的熱負荷條件下保證燃料的完全燃燒；

（2）燃燒過程穩定，能向窯爐連續供熱；

目前，火焰爐常用于傳統陶瓷、工業陶瓷、玻璃制品、耐火材料、新材料燒結、金屬熱處理等領域。

2.電熱爐

電熱窯爐一般是通過電熱元件把電能轉變成熱能，根據電流產生的方式還可進一步分為電阻爐、感應爐、電弧爐、電子束爐和離子爐等五類。由于沒有燃料燃燒的問題，所以不需設置供給空氣、排除燃燒產物等通風設備，結構簡單，占地面積小，窯內制品也不會受煙氣及灰渣等影響，同時電熱窯爐還可獲得火焰窯爐難以達到的2000℃以上的高溫，溫度和氣氛也更便于實現精確控制和監測，故產品燒成質量好，多用于一些優質、特殊材料的生產和處理，比如用于生產鋰電人造石墨負極材料。

但為了保證窯爐斷面上溫度分布均勻，其斷面尺寸通常不能過大，故電熱窯爐對燒成大件、厚壁等制品不利，產量也不大。另外，電熱窯爐附屬電器設備比較復雜，電熱元件消耗也多，導致電熱窯爐的設備費和操作費用較高。

利用電能轉化成熱能的艾奇遜石墨化爐

二、按用途分類

工業窯爐在冶金、化工、建材、陶瓷、玻璃、電子、食品等行業都是必不可少的熱工設備，按不同行業的工藝分類，可分為燒結爐、排膠爐、煅燒爐、干燥爐、石墨化爐、硫化爐等。就先進陶瓷產業來說，排膠爐、燒結爐都是生產過程中常用的熱工設備。

1.排膠爐

新型陶瓷成形時加入了較多的有機黏合劑和塑化劑等，如熱壓鑄成形的石蠟及軋膜、流延成形中的聚乙烯醇等，內部孔隙率大。如果直接燒結，陶瓷坯體中大量的有機物熔融、分解、揮發，會導致坯體變形、開裂，相互粘結，影響基板的成品率和熱導率。同時有機物含碳量多，當氧氣不足形成還原氣氛時，會影響燒結質量。因此，需要在坯體燒成前通常需將胚體置于排膠爐中，在低于燒結成型的溫度下烘烤，將其中的有機物排除干凈，以保證產品的形狀、尺寸和質量的要求。

2.燒結爐

排膠完成的陶瓷胚體可利用燒結爐進行燒結。在燒結爐里，由于高溫作用，陶瓷生胚固體顆粒的相互鍵連。晶粒長大，空隙和晶界漸趨減少，通過物質的傳遞，其總體積收縮，密度增加，最后成為具有優異力學性能的致密多晶燒結體。

在燒結過程中，燒結溫度和燒結時間是影響陶瓷燒結的最重要因素，他們很大程度的決定了陶瓷中晶粒的尺寸與分布情況，爐內燒結氣氛和燒結壓力則能夠影響陶瓷內部氣孔的多少，進而影響致密化程度。因此，燒結時，應該精準控制和監測燒結爐內的這些參數，保證燒結產品不開裂、不變形。

除了單獨進行排膠、燒結等工藝的窯爐外，通常還可根據需求，利用一體爐設定好溫度曲線，滿足多種工藝一體化生產。

排膠預燒一體爐（來源：合肥費舍羅）

三、按工作方式分類

在產品生產加工的過程中，工業窯爐主要有兩種工作方式，連續式和周期(或間歇)式。

1.間歇式窯爐

間歇式窯爐的工藝特點是爐膛內不劃分溫度區段，利用人工爐子成批裝料進行加熱或熔煉，在爐內完成加熱或熔煉工藝后，再人工成批出料。爐料在爐內不運動，爐溫隨時間變化，常用的有井式爐、箱式爐、鐘罩爐、梭式爐等。

（1）鐘罩爐

鐘罩爐一般由鐘罩、底座和升降結構等組成，電熱體安裝在爐罩內壁，其特點是當胚體燒好并冷卻至一定溫度時，鐘罩可迅速轉移到另一個底座上，開始燒制另一爐內的胚體，因此很適合用作一些在移動時容易損壞的元件的燒結設備。一般來說，它的密封性好，爐內的溫度和氛圍穩定、均勻、熱損失小、熱效率高。

鐘罩燒結爐（來源：合肥高歌）

（2）箱式爐

箱式爐，顧名思義，外形類似“箱子”，電熱體分布在爐膛內壁。生產時，胚體放置于承載盤上再一起置于爐膛中間位置燒制，待一批胚體燒制完成，再出爐進行下一批胚體的裝爐燒制。箱式爐的通用性較強，適用于多種形狀的單件、小批量零件的熱處理，但由于爐口、爐門密封不嚴，散熱量較大，溫度不均，爐門附近溫度要比爐膛中心溫度低，通常不能滿負荷工作，生產效率低，可通過在爐門加裝電熱元件或設置風扇解決。

真空箱式爐（來源：合肥品炙）

（3）井式爐

大多數井式爐為圓形結構，工件由專用吊車等工具垂直裝入爐內加熱。爐體采用高溫耐火纖維砌成，能減少熱量損失，節約能源，熱效率和密封性均比箱式爐要高，但在操作和維修上，沒有箱式爐簡便。

井式回火爐（來源：網絡）

（4）梭式窯

梭式窯的結構類似火柴盒，工作時，待燒胚體由窯車推進窯內，燒制完成后，再往相反的方向拉出來，卸下燒制好的胚體，由于窯車類似梭子在窯內穿梭，被命名為梭式窯。梭式窯的特殊結構使得它很適合小批量多品種生產，生產方式和時間安排非常靈活。除此之外，其裝窯、出窯和制品的部分冷卻可以在窯外進行，既改善了勞動條件，又可以縮短窯的周轉時間。但由于窯車來回進出窯內，窯的蓄熱損失和散熱損失大，煙氣溫度高，熱耗量較高。通常可以通過增設了廢氣余熱利用裝置來改善這一缺點。

梭式爐（圖源網絡）

2.連續式窯爐

在連續式窯爐內，爐內各點溫度基本不隨時間變化，胚體以一定的速度依次通過爐子的預熱段、高溫段及冷卻段的爐膛后完成燒結。這種燒結爐能夠不間斷連續燒結、操作非常簡單、熱效率高，因此生產量大、產品質量均勻，但其建投資較大、熱工制度不易經常調整，故多用于產量大、品種較為單一的制品。粉體行業常見連續式窯爐有隧道窯、輥道窯等。

（1）隧道窯

隧道窯的結構類似一條長長的直線形隧道，在隧道底部鋪設的軌道上運行臺車。燃燒設備在隧道窯的中部，構成了高溫燒成帶。在窯爐前段設置了引風機或煙囪，可將燒成帶的高溫煙氣引至窯頭，預熱即將燒制的胚體，構成了預熱帶。在窯尾則通常鼓入冷風，冷卻燒制完成的制品，構成了冷卻帶。由于燒成帶的高溫煙氣余熱大部分能利用，故比間隙式窯爐節能效果好，但由于在窯尾還要進行冷卻，故還是會浪費一部分熱量。

隧道窯（圖源網絡）

（2）輥道窯

輥道窯是把產品直接或間接地放置在間隔很密的輥棒上，每根輥棒的端部通過鏈輪，由鏈條帶動棍棒進行不斷運轉，靠著棍棒的轉動使制品從窯頭傳至窯尾。由于在預熱、燒成、冷卻過程中溫差極小，生產時間非常短，而且輥道窯比隧道窯的氣密性好得多，所以它的節能效果比隧道窯要好。但它也存在一個缺陷，即燒成高溫還原的產品對棍棒的質量要求較高，一般采用碳化硅棍棒，可較好地解決1350℃以內的高溫陶瓷產品的燒成。

輥道爐

（3）推板窯

推板窯的窯底鋪設了由堅固耐火磚精確砌成的滑道，頂推機構將裝有胚體的耐火板推入窯內，逐次經過預熱帶、燒成帶和冷卻帶，有時為減小摩擦力，可在耐火板下放置瓷球等。由于推板窯與輥道窯的原理類似，優點也類似，但推板窯受耐火板承載推力所限制，一般不長，長則二十米，短則幾米，一般用于燒成高溫粉末或特種陶瓷，日產量不大。

小結

隨著技術的發展和環保政策的不斷落實，工業窯爐的發展正逐步由低級到高級，由產量、質量低，燃料消耗大，勞動強度大，燒成溫度低，不能控制氣氛，發展到產量、質量高，燃料消耗低，燒成溫度高，能控制氣氛，以及機械化和自動化。除了以上整理的幾種分類，還可按照溫度分為高溫爐、中溫爐、低溫爐；按工作制度分為輻射式工作制度爐窯、對流式工作制度爐窯和層式工作制度爐窯等，生產企業可按照產品對于處理工藝、氣氛、產量等要求的側重點采用合適的工業窯爐提高生產效率，提升產品質量。

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