熱處理浴爐PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1熱處理浴爐熱處理浴爐教學(xué)提示教學(xué)提示教 學(xué) 要 求教 學(xué) 要 求 ：熱處理浴爐是一種以液態(tài)物質(zhì)作為加熱介質(zhì)的爐子。熱處理浴爐是一種以液態(tài)物質(zhì)作為加熱介質(zhì)的爐子。優(yōu)點：加熱速度快，無氧化，無脫碳且可局部加熱工件等優(yōu)點。優(yōu)點：加熱速度快，無氧化，無脫碳且可局部加熱工件等優(yōu)點。 第三單元第三單元 熱處理浴爐熱處理浴爐 ：了解浴爐類型及各類結(jié)構(gòu)特點，使用特點；掌握電極鹽?。毫私庠t類型及各類結(jié)構(gòu)特點，使用特點；掌握電極鹽浴爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸確定、功率確定。了解插入式及埋入式鹽浴爐的爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸確定、功率確定。了解插入式及埋入式鹽浴爐的電機設(shè)計、變壓器的選用原則；電機設(shè)計、變壓器的選用原則

2、；第1頁/共31頁模塊一模塊一 熱處理浴爐的分類及電阻加熱浴爐熱處理浴爐的分類及電阻加熱浴爐浴爐的特點浴爐的特點1 1、液體作為介質(zhì)加熱（或冷卻）工件，、液體作為介質(zhì)加熱（或冷卻）工件，工件氧化脫碳少工件氧化脫碳少 ；2 2、工作溫度寬、工作溫度寬(60-1350(60-1350););能滿足特殊工藝（形狀復(fù)雜、表能滿足特殊工藝（形狀復(fù)雜、表 面質(zhì)量要求高）；工件變形小面質(zhì)量要求高）；工件變形小3 3、加熱速度快，便于對工件局部加熱和高溫短時快速表面加、加熱速度快，便于對工件局部加熱和高溫短時快速表面加 熱；熱；4 4、裝料少；液體介質(zhì)消耗多；污染大；散熱大、裝料少；液體介質(zhì)消耗多；污染大；散

3、熱大; ;5 5、脫氧處理、特殊方式啟動，增加了輔助時間；、脫氧處理、特殊方式啟動，增加了輔助時間；6 6、操作技術(shù)要求高；需要配置輔助設(shè)備、操作技術(shù)要求高；需要配置輔助設(shè)備優(yōu)優(yōu)點點缺缺點點第2頁/共31頁一、按熱源分類一、按熱源分類能力知識點能力知識點1 熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類燃料爐燃料爐電爐電爐電阻加熱浴爐電阻加熱浴爐電極加熱浴爐電極加熱浴爐第3頁/共31頁二、按工作溫度分類二、按工作溫度分類能力知識點能力知識點1 熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類低溫爐（工作溫度低溫爐（工作溫度150550）高溫爐（工作溫度高溫爐（工作溫度10001350）中溫爐（工作溫度中溫爐（工作溫度550

4、1000）第4頁/共31頁三、按加熱方式分類三、按加熱方式分類能力知識點能力知識點1 熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類外熱式浴爐外熱式浴爐內(nèi)熱式浴爐內(nèi)熱式浴爐電阻加熱式浴爐電阻加熱式浴爐電極加熱式浴爐電極加熱式浴爐第5頁/共31頁能力知識點能力知識點1 熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類三、按加熱方式分類三、按加熱方式分類第6頁/共31頁四、按浴劑種類分類四、按浴劑種類分類能力知識點能力知識點1 熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類鹽浴爐鹽浴爐堿浴爐堿浴爐油浴爐油浴爐鉛浴爐鉛浴爐第7頁/共31頁四、按浴劑種類分類四、按浴劑種類分類液體介質(zhì)選擇液體介質(zhì)選擇根據(jù)浴爐的工作溫度與熱處理工藝。例如：低于根據(jù)

5、浴爐的工作溫度與熱處理工藝。例如：低于300的回火，主要采的回火，主要采用礦物油作加熱介質(zhì)，浴爐工作溫度為用礦物油作加熱介質(zhì)，浴爐工作溫度為6501000時，常用氯化鹽或氯時，常用氯化鹽或氯化鹽的混合物作介質(zhì)；高溫鹽爐（化鹽的混合物作介質(zhì)；高溫鹽爐（1350）一般采用氯化鋇鹽液作加熱介）一般采用氯化鋇鹽液作加熱介質(zhì)等。質(zhì)等。能力知識點能力知識點1 熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類第8頁/共31頁 1 1、工作特點：是將液體介質(zhì)放入坩堝中，電熱元件裝置放在坩堝外進行、工作特點：是將液體介質(zhì)放入坩堝中，電熱元件裝置放在坩堝外進行加熱的浴爐。加熱的浴爐。 2 2、加熱介質(zhì)：可以是熔鹽、油類或鉛等熔融

6、金屬。、加熱介質(zhì)：可以是熔鹽、油類或鉛等熔融金屬。 3 3、特點、特點: :優(yōu)點：不需要變壓器，啟動操作方便；缺點：必須用金屬坩堝優(yōu)點：不需要變壓器，啟動操作方便；缺點：必須用金屬坩堝；熱效率低；溫度均勻性差；只限于各種液體介質(zhì)的化學(xué)熱處理，如；熱效率低；溫度均勻性差；只限于各種液體介質(zhì)的化學(xué)熱處理，如液體滲液體滲碳、液體氮碳碳、液體氮碳共滲。共滲。一、外熱式一、外熱式電阻加熱浴爐電阻加熱浴爐能力知識點能力知識點2 電阻加熱浴爐電阻加熱浴爐第9頁/共31頁（1）工作特點：將管狀加熱器浸埋在加熱介質(zhì)內(nèi)的浴爐。工作溫度）工作特點：將管狀加熱器浸埋在加熱介質(zhì)內(nèi)的浴爐。工作溫度550以下，適用于工件的

7、回火及等溫冷卻等。以下，適用于工件的回火及等溫冷卻等。（2 2）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，加熱器安裝方便，熱效率高。）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，加熱器安裝方便，熱效率高。 缺點：只能在較低溫度下工作，主要用于油浴爐、硝鹽爐和堿浴爐。缺點：只能在較低溫度下工作，主要用于油浴爐、硝鹽爐和堿浴爐。（3 3）管狀加熱器：金屬管內(nèi)裝入電熱元件，并用絕緣的導(dǎo)熱性較好的耐）管狀加熱器：金屬管內(nèi)裝入電熱元件，并用絕緣的導(dǎo)熱性較好的耐火材料填充，制成各種形狀等結(jié)構(gòu)形式。火材料填充，制成各種形狀等結(jié)構(gòu)形式。二、內(nèi)熱式電阻加熱浴爐二、內(nèi)熱式電阻加熱浴爐能力知識點能力知識點2 電阻加熱浴爐電阻加熱浴爐第10頁/共31頁定義定義：當電熱原

8、件不是金屬電阻絲而是液態(tài)的各種鹽類，這就是電極鹽浴：當電熱原件不是金屬電阻絲而是液態(tài)的各種鹽類，這就是電極鹽浴爐，其在熱處理浴爐中應(yīng)用最廣。爐，其在熱處理浴爐中應(yīng)用最廣。應(yīng)用：應(yīng)用：主要用于中溫特別是小型工件的高溫淬火加熱，是低溫回火、等主要用于中溫特別是小型工件的高溫淬火加熱，是低溫回火、等溫淬火、分級淬火，小型工件的等溫退火、球化退火及索氏體等溫?zé)崽幚頊卮慊?、分級淬火，小型工件的等溫退火、球化退火及索氏體等溫?zé)崽幚碓O(shè)備。設(shè)備。模塊二模塊二 電極鹽浴爐電極鹽浴爐第11頁/共31頁1 1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 爐體、坩鍋、電極等組成。熱源布置在導(dǎo)電介質(zhì)中。爐體、坩鍋、電極等組成。熱源布置在導(dǎo)電介質(zhì)中。2

9、 2、工作原理、工作原理 交流電經(jīng)過變壓器降壓后，輸入電極，流經(jīng)熔鹽，形成電加熱回路。交流電經(jīng)過變壓器降壓后，輸入電極，流經(jīng)熔鹽，形成電加熱回路。由于熔鹽的電阻遠大于金屬電極，所以熔鹽主要起發(fā)熱體作用。由于熔鹽的電阻遠大于金屬電極，所以熔鹽主要起發(fā)熱體作用。能力知識點能力知識點1 電極鹽浴爐的工作原理及特點電極鹽浴爐的工作原理及特點第12頁/共31頁3 3、工作特點、工作特點 （1 1）以熔鹽作為發(fā)熱體；）以熔鹽作為發(fā)熱體； （2）傳熱的主要形式是）傳熱的主要形式是當有較大電磁力驅(qū)動鹽液循環(huán)流動時，對流換熱量起很大的作用。當有較大電磁力驅(qū)動鹽液循環(huán)流動時，對流換熱量起很大的作用。 （3）鹽液面

10、熱損失大。）鹽液面熱損失大。 （4）熱量不均勻，分布集中在電極間。）熱量不均勻，分布集中在電極間。 （5）需要特殊方式啟動）需要特殊方式啟動 熔鹽電阻率隨溫度降低而迅速增大。純凈固態(tài)鹽電阻率很大，在爐子熔鹽電阻率隨溫度降低而迅速增大。純凈固態(tài)鹽電阻率很大，在爐子正常工作電壓作用下不能導(dǎo)通。正常工作電壓作用下不能導(dǎo)通。導(dǎo)熱和對流換熱；導(dǎo)熱和對流換熱；能力知識點能力知識點1 電極鹽浴爐的工作原理及特點電極鹽浴爐的工作原理及特點第13頁/共31頁4 4、分類、分類 電極鹽浴爐電極鹽浴爐按爐溫按爐溫可分為低溫可分為低溫( (650)650)、中溫、中溫(650(6501000 1000 ) )和高和高

11、溫溫(1000(10001300)1300)三種。低溫爐常用于高速鋼的分級淬火和回火，坩鍋用低碳三種。低溫爐常用于高速鋼的分級淬火和回火，坩鍋用低碳鋼板焊成為好，也可用耐火材料砌成。中溫爐用于碳鋼、低合金鋼件的淬火加鋼板焊成為好，也可用耐火材料砌成。中溫爐用于碳鋼、低合金鋼件的淬火加熱、高速鋼的淬火預(yù)熱和化學(xué)熱處理。高溫爐主要用于高速鋼和高合金鋼件的熱、高速鋼的淬火預(yù)熱和化學(xué)熱處理。高溫爐主要用于高速鋼和高合金鋼件的淬火加熱。中、高溫爐的坩鍋一般都用耐火材料砌成。淬火加熱。中、高溫爐的坩鍋一般都用耐火材料砌成。能力知識點能力知識點1 電極鹽浴爐的工作原理及特點電極鹽浴爐的工作原理及特點第14頁

12、/共31頁插入式電極鹽浴爐插入式電極鹽浴爐1 1坩鍋；坩鍋；2 2爐膛；爐膛；3 3爐膽；爐膽；4 4電極；電極；5 5電極柄；電極柄；6 6匯流板；匯流板；7 7冷卻水管；冷卻水管；8 8爐蓋爐蓋（1 1）電極布置特點：電極從坩鍋上方垂直插入熔鹽電極布置特點：電極從坩鍋上方垂直插入熔鹽 電極浸入介質(zhì)的方式電極浸入介質(zhì)的方式，電極浴爐分為插入式和埋入式兩種。，電極浴爐分為插入式和埋入式兩種。插插入入式式電電極極浴浴爐爐：第15頁/共31頁插入式電極浴爐插入式電極浴爐：（2 2）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；可隨意調(diào)節(jié)電極間距；可隨意調(diào)節(jié)電極間距；（3 3）缺點：電極占據(jù)液）缺點：電極占據(jù)液

13、面較大位置，熱效率低；液面較大位置，熱效率低；液面上的電極易受空氣和鹽蒸面上的電極易受空氣和鹽蒸汽氧化腐蝕。爐溫均勻性比汽氧化腐蝕。爐溫均勻性比較差，會出現(xiàn)較差，會出現(xiàn)“爐底斜坡爐底斜坡”現(xiàn)象現(xiàn)象 第16頁/共31頁埋入式電極浴爐埋入式電極浴爐：（1 1）電極布置方式：電電極布置方式：電極從坩鍋側(cè)壁插入，埋在坩極從坩鍋側(cè)壁插入，埋在坩鍋砌體中，只有一面與熔鹽鍋砌體中，只有一面與熔鹽接觸。接觸。（2 2）優(yōu)點：電極不占據(jù)）優(yōu)點：電極不占據(jù)液面位置，提高爐膛利用率液面位置，提高爐膛利用率。電極壽命長；爐溫較均勻。電極壽命長；爐溫較均勻（3 3）缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法）缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法更換和調(diào)節(jié)間

14、距。更換和調(diào)節(jié)間距。第17頁/共31頁根據(jù)生產(chǎn)率根據(jù)生產(chǎn)率p確定熔鹽質(zhì)量確定熔鹽質(zhì)量G（kg）tt1GP; GP (kg);2 V3 VVAB HtG、熔鹽質(zhì)量中溫爐： (23)高溫爐： (1.52)、熔鹽體積、浴槽的尺寸 注：注：（1）插入式電極所占的體積是預(yù)估的，需要校核。）插入式電極所占的體積是預(yù)估的，需要校核。 （2）浴槽的實際深度）浴槽的實際深度L比熔鹽高度比熔鹽高度H大，確保鹽液不外溢。大，確保鹽液不外溢。 （3）盡可能縮小鹽液面積，減少液面輻射損失。）盡可能縮小鹽液面積，減少液面輻射損失。一、浴槽尺寸的確定一、浴槽尺寸的確定- -經(jīng)驗計算法經(jīng)驗計算法模塊三模塊三 電極鹽浴爐的設(shè)計

15、電極鹽浴爐的設(shè)計第18頁/共31頁二、電極鹽浴爐功率的確定二、電極鹽浴爐功率的確定（一）電極浴爐功率與熔鹽體積的關(guān)系（一）電極浴爐功率與熔鹽體積的關(guān)系0t0tPP V KWPV（）每升熔鹽所需功率；熔鹽體積；模塊三模塊三 電極鹽浴爐的設(shè)計電極鹽浴爐的設(shè)計第19頁/共31頁（二）影響浴爐實發(fā)功率的因素（二）影響浴爐實發(fā)功率的因素電極鹽浴爐的設(shè)計電極鹽浴爐的設(shè)計2sssssUPUIRIUsRRF sF流經(jīng)熔鹽的電極；電極間電壓；電極間熔鹽電阻（ ； 熔鹽的電阻率；電極間距； 電極間熔鹽導(dǎo)電面積；）第20頁/共31頁（二）影響浴爐實發(fā)功率的因素（二）影響浴爐實發(fā)功率的因素電極鹽浴爐的設(shè)計電極鹽浴爐的

16、設(shè)計1、調(diào)節(jié)電壓；、調(diào)節(jié)電壓；2、改變電極間距；、改變電極間距；3、電極間熔鹽導(dǎo)電面積；、電極間熔鹽導(dǎo)電面積；4、改變浴爐工作溫度或用鹽。、改變浴爐工作溫度或用鹽。第21頁/共31頁二、爐體材料的設(shè)計二、爐體材料的設(shè)計爐殼側(cè)壁爐殼側(cè)壁:2.53.5mm鋼板，爐底鋼板，爐底用用45mm鋼板，爐架用角鋼制造。鋼板，爐架用角鋼制造。浴爐常設(shè)有爐蓋和抽風(fēng)罩等裝置。浴爐常設(shè)有爐蓋和抽風(fēng)罩等裝置。坩鍋：用重質(zhì)耐火磚、高鋁磚或耐坩鍋：用重質(zhì)耐火磚、高鋁磚或耐火混凝土。火混凝土。爐膽：爐膽一般用爐膽：爐膽一般用6-12mm6-12mm鋼板焊接鋼板焊接而成。對側(cè)埋電極的浴爐，爐膽后壁而成。對側(cè)埋電極的浴爐，爐膽

17、后壁每一電極引出處都應(yīng)留有電極引出孔每一電極引出處都應(yīng)留有電極引出孔。保溫層：有時用粉狀保溫材料填充保溫層：有時用粉狀保溫材料填充，但側(cè)埋式電極引出部位必須用成形，但側(cè)埋式電極引出部位必須用成形磚砌筑。磚砌筑。第22頁/共31頁（一）插入式電極（一）插入式電極1 1、電極布置方案、電極布置方案常為棒狀電極常為棒狀電極電極間距一般較小，電極導(dǎo)電區(qū)與工作區(qū)分開。工作區(qū)無電流通過，熔鹽受電極間距一般較小，電極導(dǎo)電區(qū)與工作區(qū)分開。工作區(qū)無電流通過，熔鹽受電磁力作用教大，循環(huán)流動較好，但電磁力作用教大，循環(huán)流動較好，但爐膛利用率較低，爐內(nèi)溫度均勻性較差爐膛利用率較低，爐內(nèi)溫度均勻性較差，電極對面一側(cè)和爐

18、膛下部溫度常較低。，電極對面一側(cè)和爐膛下部溫度常較低。四、電極設(shè)計四、電極設(shè)計第23頁/共31頁7 72 2 電極鹽浴爐的設(shè)計電極鹽浴爐的設(shè)計2 2、電極參數(shù)確定、電極參數(shù)確定應(yīng)滿足爐子功率要求，保證其正常工作和較長應(yīng)滿足爐子功率要求，保證其正常工作和較長壽命。壽命。插入式電極浴爐?？刹捎酶淖冸姌O間距的辦法來調(diào)節(jié)爐子功率，因插入式電極浴爐常可采用改變電極間距的辦法來調(diào)節(jié)爐子功率，因此，常不對其進行精確計算，一般可以采用經(jīng)驗方法或直接由表選取此，常不對其進行精確計算，一般可以采用經(jīng)驗方法或直接由表選取。第24頁/共31頁（二）、（二）、埋入式埋入式鹽浴爐的電極設(shè)計鹽浴爐的電極設(shè)計電極鹽浴爐的設(shè)計電極鹽浴爐的設(shè)計側(cè)埋入式電極結(jié)構(gòu)和布置側(cè)埋入式電極結(jié)構(gòu)和布置 第25頁/共31頁電極鹽浴爐的設(shè)計電極鹽浴爐的設(shè)計直條形直條形 三相直角塊狀三相直角塊狀 馬蹄形馬蹄形 直角形直角形 三相塊狀三相塊狀 第26頁/共31頁電極參數(shù)確定電極參數(shù)確定電極固定在坩堝內(nèi)，在使用中，功率不可通過間距改變進行調(diào)整電極固定在坩堝內(nèi)，在使用中，功率不可通過間距改變進行調(diào)整。因此應(yīng)較準確的確定電極尺寸，常用的方法有理