热处理炉PPT.ppt

热处理电炉 秦 勤 概述 1 热处理炉的现状与发展 我国热处理装备水平的落后，设备大多数为50年代到70年代的仿苏产品。工业发达国家60年代就已基本淘汰了空气加热炉，普及了少无氧化热处理，而我国迄今空气加热炉仍占热处理设备的70%以上，可控气氛炉和真空炉的比例不足5%。 （1）热处理用炉的现状是： 周期式炉多，连续式炉少； 效率低．能耗大； 空气炉多，气氛炉少， 工件氧化脱碳严重，质量不易保证，自动化程度低；人为 因素影响大，质量不稳定； (2)热处理炉的发展趋势 以电能为源的炉子增多,油和煤气为热源的热处理炉比例逐 渐减少。 对产品表面质量的要求更为严格,可控气氛热处理炉仍占重 要地位。 炉衬趋向使用轻质材料,在电阻炉上应用非金属炉用耐热构 件和发热元件的比例逐渐增加。 微机和可编程序控制器的发展加速了热处理自动化, 并有 与其它工序组成全自动热处理线的趋势。、 2 热处理炉的分类 按热能的来源分：电阻炉 燃料炉 按工作温度分： 低温炉（≤650℃） 中温炉（650℃?1000℃） 高温炉（1000℃） 按炉膛介质分：自然介质炉 浴炉 可控气氛炉 真空炉 按生产用途分：退火炉 淬火炉 回火炉 按电源频率分：工频炉 中频炉 高频炉 第一章 热处理电阻炉 特点： 热处理电阻炉结构简单，操作方便； 工作温度范围宽，容易准确控制温度； 炉膛温度均匀，便于使用可控气氛； 容易实现机械化和自动化。 热处理电阻炉的基本类型 （1）周期式热处理电阻炉 适用于： 多品种，多工艺，小批量生产。 主要有： 箱式炉、井式炉、台车式炉、罩式炉 箱式炉：用于退火、正火、淬火、回火、固体渗碳 井式炉：外形为圆形，一般置于地坑中，用于细长工件加 热，以减少加热过程中变形 台车式炉：用于大型和大批量铸件的退火、正火、回火处理 罩式炉：用于钢丝、钢管、铜带、铜线及硅钢片的退火处理 （2）连续式电阻炉 适用于：大批量生产，不宜改变工艺 。 炉子分为加热区、保温区、冷却区，且分区供电控温。 一 炉膛尺寸确定（以箱式电阻炉为例） 要求：考虑物料的形状、尺寸、装料方式、生产率。炉膛的热交换、温度均匀性、减少热损失、电热元件的安装等。 （1）炉底面积 工件与前后左右炉墙的距离 应为100?150mm；有效面积F1 （装料面积）为炉膛总面积的 70%?85%，大型炉上限；炉底 宽度B与长度L之比保持在2/3? 1/2范围内。 则 P—炉子生产率（kg/h）。 （2） 炉膛高度 装料上方一般保持200?300mm。对长周期退伙炉和渗碳炉，炉膛应高些；对淬火炉和正火炉及强制气流循环的炉 子，炉膛应低点；对井式炉，工件距电热体的距离一般为 100 ?200mm，工件至炉顶和炉底的距离为150 ?250mm。 二 炉体结构设计 （1）炉底 箱式电阻炉的炉底通常是在炉底外壳钢板上用硅藻土砖砌成方格子状（中间填充保温材料）；然后平铺1?2层保温砖，再铺1层轻质粘土砖；其上安装支撑炉底板或导轨的重质粘土砖和电热元件搁砖。 （2）炉墙 炉墙的厚度由传热计算确定。 首先炉壳和保温层之间有一层5?10mm石棉板。 中低温炉墙一般为二层： 第一层保温层（保温材料）； 第二层耐火层（轻质粘土砖）； 高温炉一般为三层： 第一层保温层（保温材料） 第二层过渡层（轻质砖） 第三层耐火层（重质砖或高铝转） （3）炉顶 有平顶和拱顶两种形式，热处理炉大都采用拱顶。 拱顶采用轻质楔形砖砌筑，上砌轻质保温制品；拱角砖采用重质异型砖砌筑。 （4）炉门 炉门包括：炉门洞、炉门框、炉门。 三 功率确定 有两种方法：热平衡法、经验法。 （1）主要的能量支出 对连续式炉子，蓄热是一次性的，设计时可以忽略。对周期式炉子，升温阶段能量消耗最大，设计以升温阶段所需功率为功率计算依据。 ①加热工件所需要的热量Q件 ③加热控制气体所需的热量Q控 ④通过炉衬的散热损失Q散 ⑤炉门开启时的散热损失Q辐 ⑥溢气或吸气热损失 开启炉门或炉子有缝隙时，如果是可控气