熱處理爐的主要特性

熱處理爐的主要特性
    熱處理爐的種類很多，但其基本組成和特性是由幾個主要組成部分和特性參數所限定的。
    1.溫度爐子溫度決定了爐子的特性。由于輻射與T 成正比，所以高溫爐的結構應設計成輻射傳熱型，其主要特征是電熱元件應能直接輻射加熱工件。
    低溫爐主要依靠對流傳熱，其爐子結構應有強烈的氣流循環。
    2.熱源 電加熱的熱處理爐，因電熱元件容易在爐內安裝和控制，所以有較高的溫度均勻度和精度。
    煤氣和油加熱的熱處理爐直接利用能源，比電熱爐有效高能源利用率。
    煤氣加熱爐和油加熱爐也能實現計算機控制，爐子的溫度控制精度也可滿足熱處理工藝要求。
    燃煤加熱的熱處理爐，控溫度低熱效率低， 排放量大，所以其應用將受限制，僅應用于技術要求不嚴格的熱處理生產，如可鍛鑄鐵退火等。
    3.爐膛結構與爐襯材料   爐膛是熱處理的主體，是爐襯包圍的空間。對它們的基本要求是，在爐膛內形成均勻的溫度場，對被加熱件有較高的傳熱效果，較少的積蓄熱和散熱量，較少的積蓄熱和散熱量，爐襯材料和結構輕質化，纖維化，預制結構，復合結構，不定型材料澆注以及噴涂增強輻射涂料的方向發展。   
    4.燃燒裝置和電熱元件   燃燒裝置和電熱元件是爐子的主要部件。對燃燒裝置的基本要求是，使燃料充分燃燒，達到所需的溫度和所需的氣氛狀態，形成高輻射或強對流的火焰，滿足熱處理工藝要求，有較高的熱效率和較輕的環境污染。燃燒裝置的種類很多，較新型燒嘴有，平焰燒嘴，自身預熱燒嘴，高速燒嘴及調焰燒嘴等；目前迅速發展的有；高熱效率的蓄熱式燒嘴，燃燒器，輻射管和計算機控制燃燒。
    熱處理爐所用的電熱元件，主要是電阻絲（或帶）制成的元件或輻射管。在低溫熔爐中多用管狀加熱元件；在可控氣氛中多數用輻射管。在高溫爐中主要用碳化硅，二硅化 ，鑭鉻氧化物和石墨電熱元件。
    電熱元件和燃燒裝置的合理布置以及組織好火焰流向或熱風循環是提高爐子溫度均勻度和石墨電質元件。
    電熱元件和燃燒裝置的合理布置以及組織好火焰流向或熱風循環是提高爐子溫度均勻度和熱效率最重要的手段。
    5.氣氛臺車爐實現熱處理保護加熱和氣氛碳勢可控制是我國熱處理長期的戰略任務。熱處理爐氣氛狀態有如下幾類：
   （1）空氣氣氛，空氣氣氛爐是一種結構最簡單的爐型。工件在該爐內高于560 以上加熱時會氧化脫碳。
   （2）火焰氣氛，火焰氣氛是燃料爐燃燒產物氣氛。燃燒產物的組成主要是二氧化碳，水和氮氣。還可能有過剩的氧氣或未完全燃燒的一氧化碳。火焰氣氛的性質主要是氧化性，只有當一氧化碳較多時才為弱氧化性或人還原性。
   （3）可控氣氛，可控氣氛是人們特意加入爐內的氣氛，主要是控制碳勢氮勢或氣氛還原性。按可控氣氛的性質分類有：  
    1)中性氣氛，主要是氮氣，在氮氣的基礎上附加其他組分，形成氮基氣氛，其性質隨附加劑的性質而變化。
    2）還原性氣氛，主要是氫氣。氫氣的密度小，粘度低，熱導率高，還原性強，因此它有熱容量小，流動狀態好，溫度均勻度高的優點。
    3）含碳氣氛，含碳氣氛由碳氫化合物裂化或不完全燃燒而成，有吸熱式和放熱式兩大類，此氣氛可在熱處理爐外或爐內生成。
    4）溶態介質，常用的溶態介質有鹽溶和油溶，其性質是中性，有時在中性鹽溶基礎上加上其他物質，形成具有相應物質特性的鹽溶，如含碳，含氮和含硼等鹽溶。
    5）真空狀態，低于101.325kPa的稀薄氣體狀態，均稱真空態。在高真空狀態下熱處理設備發展的主要方向之一。
    6.作業方式 熱處理設備按作業方式間歇式作業爐連續式作業爐兩大類。間歇式爐一般為單一爐膛結構，工件成批裝出料，在爐內固定位置上周期地完成一個工序的操作。簡單型的簡歇式爐有空氣介質的箱式爐，井式爐等，其結構簡單，但其生產的產品的穩定性，再現性，同一性都很差。近代，在間歇式簡單爐型基礎上，配備了傳動機械，可控氣氛，計算機控制等裝置，使這類爐子的特性發生了質的變化。如密封式箱式爐，它可完成高質量的火，滲碳等功能，還可與清洗回火等設備組成柔性生產線。真空間歇式爐還被發展成在一個爐膛工位上完成加熱，冷卻，回火等一個完整的熱處理操作程序的生產模式。
    連續式爐的爐膛為貫通式，多為直線貫通，亦有環形貫通。其操作程序是工件順序地通過爐膛。熱處理工藝規程是沿爐膛長度方向設置的，運行長度則為工藝時間。因此，每一個工件（或料盤）在爐內運行過程中都同樣準確地執行同一個工藝程序，可獲得同一性的品質。
    7.工件在爐內的傳送機械   熱處理爐的機械化狀態是爐子先進程度的重要標志之一。各種型式的輸送機械幾乎都被應用于熱處理爐。選擇爐內工件傳送機械應考慮；該機械是否與熱處理件的形狀，尺寸或料盤相適應；是采用連續式還是脈動式傳送；工件與機械相對運動狀態是相對靜止還是相對運動的；工件支持點（或面）的接觸狀態；該機械與上下工序機械的銜接方式；該機械（包括料盤）是一直停留在爐內，還是反復進出爐，周期地被加熱和冷卻；傳動機械的可靠性和使用壽命；調整工藝的靈活性等。這些因素對提高產品質量和節能都有重大影響。
    8.控制方式熱處理爐的控制，包括控制范圍，控制方法和控制裝置?？刂品秶校簩囟?，壓力，流量及氣氛等工藝參數控制，傳動機械控制，工藝過程控制和預測產品質量控制。由于計算機控制技術的應用，控制方法和裝置正進入一個新時代，從單純參數控制，向用可編程控制器控制生產過程和計算機模擬仿真的方向發展