第三章熱處理設(shè)備課件熱處理電阻爐

1、 熱處理電阻爐熱處理電阻爐概述定義：將電流通過金屬或非金屬電熱元件，使其發(fā)出熱 量，借助輻射或?qū)α髯饔眉訜嵩脑O(shè)備。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、工作溫度范圍廣、控溫準(zhǔn) 確且分布均勻、便于使用控制氣氛、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 化和機(jī)械操作。分類： 高溫爐（1000）（1）按工作溫度 中溫爐（1000-650） 低溫爐（650）概述 空氣介質(zhì)爐（2）按爐膛介質(zhì) 控制氣氛爐 液體介質(zhì)爐（浴爐）（3）按爐膛形狀：箱式、井式、罩式、直通式（4）按專業(yè)程度：通用和專用（5）按用途：退火、正火、淬火、回火、滲碳等（6）按作業(yè)規(guī)程：周期、連續(xù)、半連續(xù)概述之周期作業(yè)式電阻爐一、周期作業(yè)式電阻爐一、周期作業(yè)式電阻爐特點(diǎn)：周期

2、地分批處理工件，加熱過程中不進(jìn)行裝 出料，生產(chǎn)能 力低.應(yīng)用：小規(guī)模生產(chǎn).爐型：箱式、井式、 臺(tái)車式.1.箱式電阻爐箱式電阻爐 概述之周期作業(yè)式電阻爐A結(jié)構(gòu)：角鋼框架、薄鋼板為殼、焊接結(jié)構(gòu)B作用：適合中小件的退火、正火、淬火、回火、固體滲碳C缺點(diǎn)：升溫慢、溫度不均、工件易氧化、脫碳，操作不便概述之周期作業(yè)式電阻爐D產(chǎn)品序號(hào)：有RX、RX2、RX3系列，其中RX2RX3為可以通入保護(hù)氣氛或滴入液體的爐子。E電熱元件：金屬（高溫鐵鉻鋁1200）和非金屬（硅碳棒碳化硅1350 ）F中高溫爐子的區(qū)別：高溫爐子爐膛小，爐壁厚等G箱式爐子的技術(shù)數(shù)據(jù)：概述之周期作業(yè)式電阻爐H碳化硅特性：電阻隨著溫度升高而減

3、少，在800850以上電阻隨著溫度升高而增加.2井式電阻爐井式電阻爐A結(jié)構(gòu)：圓形、型鋼和鋼板做成爐殼、輕質(zhì)粘土磚做爐襯、保溫層填充保溫粉.概述之周期作業(yè)式電阻爐B作用：適合細(xì)長工件的退火、正火、淬火、回 火、滲碳等.C優(yōu)缺點(diǎn)：熱效率高、溫度不均，要分段控溫。D技術(shù)參數(shù)：概述之周期作業(yè)式電阻爐3 臺(tái)車式熱處理爐臺(tái)車式熱處理爐概述之連續(xù)作業(yè)式電阻爐二 連續(xù)作業(yè)式電阻爐特點(diǎn)：一般有兩個(gè)爐門，一進(jìn)一出，工件在移動(dòng) 過程中被逐步加熱和保溫，過程連續(xù)。生產(chǎn) 能力高、機(jī)械化自動(dòng)化程度高、節(jié)省人力、 熱效率高。應(yīng)用：大批量生產(chǎn)工件爐型：傳送帶式、推桿式、輥底式、震底式、步 進(jìn)式、牽引式、轉(zhuǎn)底式等概述之連續(xù)作業(yè)

4、式電阻爐1.傳送帶式電阻爐傳送帶式電阻爐概述之連續(xù)作業(yè)式電阻爐用途：中小型工件的淬火、正火、和回火特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是工件在運(yùn)輸過程中，加熱均勻，不受沖擊震動(dòng)，變形量小。主要問題是輸送帶受耐熱溫度的限制，承載能力較??；輸送帶反復(fù)加熱和冷卻，壽命較短；熱損失也較大。分類：網(wǎng)帶式 鏈板式爐型示意圖：概述之連續(xù)作業(yè)式電阻爐2.振底式電阻爐振底式電阻爐振底式爐的特性與用途：這類爐子設(shè)有振動(dòng)機(jī)構(gòu)，使裝載工件的活動(dòng)底板在爐膛內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，借慣性力使工件連續(xù)向前移動(dòng)。由于振動(dòng)爐底板一直處在爐內(nèi)，無需工夾具，故爐子熱效率高。依振動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同，這類爐子分機(jī)械式、氣動(dòng)式和電磁振動(dòng)式。概述之連續(xù)作業(yè)式電阻爐振動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類、特

5、點(diǎn)和應(yīng)用范圍：概述之連續(xù)作業(yè)式電阻爐振底式爐型示意圖：用途：螺栓、墊圈等中小型工件的熱處理概述之連續(xù)作業(yè)式電阻爐3.推桿式電阻爐推桿式電阻爐概述之連續(xù)作業(yè)式電阻爐3.推桿式電阻爐用途：中、小型金屬 機(jī)件的淬火、 回火等熱處理 加熱用特點(diǎn)：連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn) 效率高，操作 方便，處理后的零件質(zhì)量穩(wěn)定。 爐型的選擇和爐體尺寸的確定 影響爐型的選擇的因素：影響爐型的選擇的因素： 工件的特點(diǎn) 技術(shù)要求 產(chǎn)量的大小 勞動(dòng)條件、機(jī)械化和自動(dòng)化水平 節(jié)省能源爐膛尺寸的確定爐膛尺寸的確定： 爐膛尺寸的大小由工件的形狀、尺寸、裝爐量以及爐子的生產(chǎn)率決定的爐型的選擇和爐體尺寸的確定爐底面積的確定：第一種方法：根據(jù)爐子一

6、次裝料量計(jì)算（適用于批量 小、工件尺寸大、形狀特殊者）考慮因素： 一次裝爐料量、 有效面積、 裝出料的方便程度、 氣體流通等爐型的選擇和爐體尺寸的確定具體尺寸確定：L(爐膛的長度)=L1（有效的長度）+0.20.3（m）（預(yù)留的兩空隙）B(爐膛的寬度)=B1（有效的寬度）+0.20.3（m）（預(yù)留的兩空隙）爐型的選擇和爐體尺寸的確定第二種方法：根據(jù)爐底強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算（適合于工件加熱 周期和裝爐量不明確）)m(21hPA )m(21KAA 爐型的選擇和爐體尺寸的確定對(duì)于箱式爐來說，爐底長度與寬度之比約3:2，因此爐底寬度 ，最后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，與同類爐子對(duì)比，合適再?zèng)Q定。爐膛高度的確定 經(jīng)驗(yàn)法：一般來說

7、H/B =0.520.9之間，多在0.8左右。小爐子比值大些，大爐子比值小些。 AB32爐型的選擇和爐體尺寸的確定砌體及外形尺寸的確定應(yīng)考慮的問題砌體包括爐墻、爐頂及爐底，通常都由耐火材料和隔熱材料砌筑砌體的厚度應(yīng)符合耐火磚的尺寸要求，砌體要保證一定強(qiáng)度為節(jié)能和提高升溫速度，在符合耐火、保溫和機(jī)械強(qiáng)度的要求，應(yīng)盡量采用輕質(zhì)耐火材料保溫材料的使用溫度不能超過容許溫度。爐襯外表溫度應(yīng)保持在4060之間為宜。爐型的選擇和爐體尺寸的確定爐墻的砌筑：爐溫低于300的電阻爐，用鋼板夾層作爐墻，中間填充保溫材料小于700，輕質(zhì)粘土磚做砌體，外部加蛭石粉或硅藻土磚等保溫材料7001000，中小型爐子采用耐火材

8、料與保溫材料兩種結(jié)構(gòu)。特大型，可考慮重質(zhì)粘土磚做耐火材料10001300高溫爐，用三層爐襯，分別為高鋁磚、輕質(zhì)粘土磚與保溫粉料。在保溫層與爐殼之間還有一層厚度為510mm的石棉板。爐型的選擇和爐體尺寸的確定爐頂?shù)钠鲋诸悾浩巾?、拱頂和懸掛頂選用原則： 0.40.6m 平頂 爐寬 3.54m 拱頂 3.54m 懸掛頂拱頂：2sin2BR )2180sin1 (2sin20Bf爐型的選擇和爐體尺寸的確定爐底的砌筑 電阻爐爐底結(jié)構(gòu)是在爐底外殼鋼板上用保溫磚砌成方格子狀，然后在格子中填充松散的保溫材料，在其上面平鋪1-2 層保溫磚，之后再鋪一層輕質(zhì)磚，其上安置支撐爐底板或?qū)к壍闹刭|(zhì)磚和電熱元件擱磚。

9、采用輻射管電熱元件的爐子，爐底常用耐火纖維預(yù)制塊鋪設(shè)。爐底設(shè)有導(dǎo)軌的爐子，爐底應(yīng)考慮導(dǎo)軌的支撐和固定。爐型的選擇和爐體尺寸的確定爐架和爐殼 爐架的作用是承受爐襯和工件載荷以及支撐爐拱的側(cè)推力。爐架通常用型鋼焊接成框架，型鋼的型號(hào)隨爐子大小、爐襯材料和結(jié)構(gòu)而異。輕質(zhì)耐火磚和耐火纖維爐襯的應(yīng)用，大大地減輕了爐架的負(fù)荷。 爐殼的作用是保護(hù)爐襯，加固爐子結(jié)構(gòu)和保持爐子的密封性，通常是用鋼板復(fù)貼在鋼架上焊接而成電阻加熱功率的確定確定方法： 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法 類比法 理論計(jì)算法經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法：電阻加熱功率的確定 類比法 理論計(jì)算法(熱平衡法) 1.加熱工件所需的有效熱量2.加熱輔助工夾具所需的熱量)kJ/h(/11

10、22）（件件tCtCGQ)kJ/h(/1122）（輔輔tCtCGQ電阻加熱功率的確定 3.加熱控制氣體所需的熱量 4.通過爐襯的散失的熱量)kJ/h(12）（控控ttCGQ)kJ/h(6 . 31221101AattQ總散電阻加熱功率的確定 5.砌體的蓄熱 6.通過爐門開啟輻射的熱損失022222011111tCtCVtCtCVQ蓄kJ/h6 . 310010067. 54241ATTQ輻電阻加熱功率的確定7.通過開啟爐門的溢氣熱損失8.其他熱損失)h/kJ()(21ttCVQ溢）（）（散它h/kJ0 . 15 . 0QQ）（總它h/kJ%10QQ)h/m(22003HHBV電阻加熱功率的確定

11、于是有：則有功率：實(shí)際生產(chǎn)中：它溢輻散控輔件總QQQQQQQQ）（總總kw3600QP總KPP 電熱體材料及其性能一、對(duì)電熱體材料的要求（1）良好的高溫力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。（2）高的電阻率。（3）較小的電阻溫度系數(shù)。（4）低的熱脹系數(shù)。（5）良好的機(jī)械加工性能。（6）符合國家資源情況，成本低。二、電熱體材料性能電熱體材料及其性能（一）金屬材料（1）鎳鉻合金 鎳鉻合金分二元合金和三元合金兩種，二元合金基本是鎳和鉻，含鐵量只有 0.53%三元合金是鎳鉻鐵合金。經(jīng)常使用的鎳鉻合金有Cr15Ni60、 0Cr23Ni13等。（2）鐵鉻鋁合金 鐵鉻鋁合金的熔點(diǎn)比鎳鉻合金高，在空氣中加熱后表面形成一層Al2O3保護(hù)膜，其熔點(diǎn)比合金基體高。此種合金電阻率大，電阻溫度系數(shù)小，價(jià)格低廉，但質(zhì)脆，加工性能較差，彎曲時(shí)需要預(yù)熱；高溫時(shí)強(qiáng)度低，元件易于變形倒塌；加熱后合金晶粒脹大，脆性增加，經(jīng)不起沖擊和彎曲；維修時(shí)比較困難。電熱體材料及其性能(3) 鉬 純度在99.8%左右，呈銀灰色，堅(jiān)韌，耐高溫；高溫時(shí)力學(xué)性能好，電阻率低，電阻溫度系數(shù)大。為使電熱元件功率穩(wěn)定，必須安裝調(diào)壓器。(4) 鎢 熔點(diǎn)比鉬高，硬度大，高溫力學(xué)性能好，電阻率小，電阻溫度系數(shù)大，加熱過