第三章熱處理浴爐

1、第三章第三章 熱處理浴爐熱處理浴爐 3.1 概述概述 3.2分類分類 3.3 排氣裝置和特殊的啟動(dòng)方式排氣裝置和特殊的啟動(dòng)方式 3.4 熱處理電極浴爐的工作特點(diǎn)熱處理電極浴爐的工作特點(diǎn) 3.5 節(jié)能方法節(jié)能方法 3.6 電極鹽浴爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電極鹽浴爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 概述概述 一一 熱處理浴爐：以液態(tài)物質(zhì)作為加熱介質(zhì)熱處理浴爐：以液態(tài)物質(zhì)作為加熱介質(zhì)的爐子。的爐子。 特點(diǎn)：加熱速度快，無(wú)氧化，無(wú)脫碳且可局特點(diǎn)：加熱速度快，無(wú)氧化，無(wú)脫碳且可局部加熱工件等優(yōu)點(diǎn)。部加熱工件等優(yōu)點(diǎn)。 加熱速度約為空氣加熱爐的加熱速度約為空氣加熱爐的25倍倍 熱處理工藝中等溫淬火及分級(jí)淬火的唯一常熱處理工藝中等溫淬火及

2、分級(jí)淬火的唯一常規(guī)冷卻設(shè)備規(guī)冷卻設(shè)備 主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： （1）爐膛尺寸小，高溫爐主要處理小型工件；）爐膛尺寸小，高溫爐主要處理小型工件； （2）爐體壽命低，需經(jīng)常修爐；）爐體壽命低，需經(jīng)常修爐； （3）工件表面殘鹽）工件表面殘鹽(特別對(duì)于硝鹽特別對(duì)于硝鹽)需清理需清理 （4）鹽蒸氣及殘鹽對(duì)環(huán)境有污染；）鹽蒸氣及殘鹽對(duì)環(huán)境有污染； （5）需定期脫氧）需定期脫氧 （6）需定期撈渣）需定期撈渣 脫氧和撈渣均需消耗脫氧和撈渣均需消耗SiO2、TiO2、硼砂、木炭等、硼砂、木炭等脫氧劑或校正劑等脫氧劑或校正劑等 3.2熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類 一一 分類分類 1. 按熱源按熱源 燃料爐和電爐

3、燃料爐和電爐兩大類。電爐又可分為電阻加兩大類。電爐又可分為電阻加熱浴爐和電極加熱浴爐兩種。熱浴爐和電極加熱浴爐兩種。 2. 按工作溫度按工作溫度 低溫爐低溫爐(工作溫度工作溫度150550) 中溫爐中溫爐(工作溫度工作溫度5501000) 高溫爐高溫爐(工作溫度工作溫度10001350)三類三類 3.2熱處理浴爐的分類熱處理浴爐的分類 一一 分類分類 3. 按加熱方式按加熱方式 外熱式浴爐和內(nèi)熱式浴爐兩大類。外熱式浴爐和內(nèi)熱式浴爐兩大類。 內(nèi)熱式又分為電阻加熱式和電極加熱式。內(nèi)熱式又分為電阻加熱式和電極加熱式。 4. 按浴劑種類按浴劑種類 鹽浴爐、堿浴爐、油浴爐和鉛浴爐等。鹽浴爐、堿浴爐、油浴

4、爐和鉛浴爐等。二 電阻加熱浴爐1.1.概述概述電阻加熱浴爐用電阻加熱浴爐用電熱元件加熱浴劑電熱元件加熱浴劑多為低溫爐和中溫爐多為低溫爐和中溫爐根據(jù)電熱元件安裝和加熱方式，電阻加熱浴爐可分為內(nèi)熱式和根據(jù)電熱元件安裝和加熱方式，電阻加熱浴爐可分為內(nèi)熱式和外熱式兩類。外熱式兩類。內(nèi)熱式與外熱式相比具有爐膛尺寸范圍大，溫度均勻性好，可內(nèi)熱式與外熱式相比具有爐膛尺寸范圍大，溫度均勻性好，可自行設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但外熱式可直接購(gòu)買。自行設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但外熱式可直接購(gòu)買。 電阻加熱浴爐是回火、等溫淬火、分級(jí)淬火、等溫退火、球電阻加熱浴爐是回火、等溫淬火、分級(jí)淬火、等溫退火、球化退火熱處理的主要設(shè)備?；嘶馃崽幚淼闹?/p>

5、要設(shè)備。2、外熱式電阻加熱浴爐（外熱式坩堝浴爐） 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 利用電熱元件或其它熱源裝置，在坩堝外利用電熱元件或其它熱源裝置，在坩堝外進(jìn)行加熱的浴爐。進(jìn)行加熱的浴爐。 加熱介質(zhì)可根據(jù)工藝要求任意配制，可以加熱介質(zhì)可根據(jù)工藝要求任意配制，可以是熔鹽、油類或鉛等熔融金屬。是熔鹽、油類或鉛等熔融金屬。 電熱元件與加熱介質(zhì)不直接接觸電熱元件與加熱介質(zhì)不直接接觸介質(zhì)成介質(zhì)成分穩(wěn)定，有利于化學(xué)熱處理。分穩(wěn)定，有利于化學(xué)熱處理。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 金屬坩堝壽命短；金屬坩堝壽命短； 熱惰性大，影響控溫精度。熱惰性大，影響控溫精度。3、外熱式電阻加熱浴爐結(jié)構(gòu)、外熱式電阻加熱浴爐結(jié)構(gòu)（1）主要由爐體、坩堝和爐罩組成

6、。）主要由爐體、坩堝和爐罩組成。坩堝坩堝4支撐在爐面板上，支撐在爐面板上，上口安有兩扇可旋開的半圓爐蓋上口安有兩扇可旋開的半圓爐蓋3，爐膛底部一側(cè)有一開口：供清掃和坩堝破裂時(shí)浴爐膛底部一側(cè)有一開口：供清掃和坩堝破裂時(shí)浴液流出用。液流出用。平時(shí)應(yīng)用硬紙板等堵塞，以防冷空氣侵入爐膛中。平時(shí)應(yīng)用硬紙板等堵塞，以防冷空氣侵入爐膛中。爐罩爐罩2支持在爐蓋上。支持在爐蓋上。爐前操作口處安有兩扇爐門或懸掛一排鐵索以防爐前操作口處安有兩扇爐門或懸掛一排鐵索以防鹽液飛濺傷人。鹽液飛濺傷人。因浴渣沉積坩堝底部，不利于導(dǎo)熱，故電熱元件因浴渣沉積坩堝底部，不利于導(dǎo)熱，故電熱元件僅布置在坩堝四周，不布置在坩堝下方，以免

7、燒僅布置在坩堝四周，不布置在坩堝下方，以免燒毀坩堝毀坩堝。（2 2）用途）用途適于進(jìn)行液體滲硫、滲氮等化學(xué)熱處理操作，用作等溫適于進(jìn)行液體滲硫、滲氮等化學(xué)熱處理操作，用作等溫淬火槽以及回火爐等淬火槽以及回火爐等3、內(nèi)熱式電阻加熱浴爐(內(nèi)熱式管狀加熱器浴爐) 內(nèi)熱式電阻加熱浴爐利用管狀電熱元件浸入浴劑中加內(nèi)熱式電阻加熱浴爐利用管狀電熱元件浸入浴劑中加熱，故又稱為管狀電熱元件加熱的內(nèi)熱式浴爐，其結(jié)構(gòu)如熱，故又稱為管狀電熱元件加熱的內(nèi)熱式浴爐，其結(jié)構(gòu)如圖所示。圖所示。3、內(nèi)熱式電阻加熱浴爐管狀加熱器結(jié)構(gòu)：管狀加熱器結(jié)構(gòu)：在金屬管內(nèi)裝入電熱元件，并用絕緣的導(dǎo)熱性較好的耐火在金屬管內(nèi)裝入電熱元件，并用絕

8、緣的導(dǎo)熱性較好的耐火材料填充，制成直形、材料填充，制成直形、U形、形、W形等。形等。 3、內(nèi)熱式管狀加熱器浴爐、內(nèi)熱式管狀加熱器浴爐 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 將管狀加熱器浸埋在加熱介質(zhì)內(nèi)的一種浴爐。將管狀加熱器浸埋在加熱介質(zhì)內(nèi)的一種浴爐。 加熱介質(zhì)：加熱介質(zhì)：硝酸鹽、堿類和油類硝酸鹽、堿類和油類 爐子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加熱器安裝方便，熱效率高，爐子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加熱器安裝方便，熱效率高，加加熱和冷卻都較快熱和冷卻都較快。 工作溫度為工作溫度為120550 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 管狀加熱器只能在較低的溫度下工作，主要用于管狀加熱器只能在較低的溫度下工作，主要用于油浴爐、硝鹽爐和堿浴爐。油浴爐、硝鹽爐和堿浴爐。 主要用于低溫淬

9、火、分級(jí)淬火、回火。主要用于低溫淬火、分級(jí)淬火、回火。三電極鹽浴爐三電極鹽浴爐1.工作原理工作原理 用某些鹽類作為浴劑，電源電壓經(jīng)鹽浴爐用某些鹽類作為浴劑，電源電壓經(jīng)鹽浴爐變壓器降壓后，經(jīng)電極，流經(jīng)熔鹽形成電變壓器降壓后，經(jīng)電極，流經(jīng)熔鹽形成電流回路。由于流經(jīng)熔鹽的電流很大，使得流回路。由于流經(jīng)熔鹽的電流很大，使得熔鹽作為發(fā)熱體而產(chǎn)生很大的熱量，工件熔鹽作為發(fā)熱體而產(chǎn)生很大的熱量，工件得以加熱。得以加熱。 電極鹽浴爐的高溫加熱性能明顯優(yōu)于其他電極鹽浴爐的高溫加熱性能明顯優(yōu)于其他加熱爐。加熱爐。 2. 特點(diǎn)特點(diǎn) 電極布置在導(dǎo)電介質(zhì)里，直接通電產(chǎn)生熱量。電極布置在導(dǎo)電介質(zhì)里，直接通電產(chǎn)生熱量。 采

10、用鹽類作加熱介質(zhì)采用鹽類作加熱介質(zhì)電極鹽浴爐電極鹽浴爐 爐子升溫快，無(wú)需金屬坩堝，可進(jìn)行高、中、爐子升溫快，無(wú)需金屬坩堝，可進(jìn)行高、中、低溫加熱。低溫加熱。 應(yīng)用廣泛。應(yīng)用廣泛。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 鹽液面熱損失大鹽液面熱損失大 鹽蒸氣污染環(huán)境鹽蒸氣污染環(huán)境 （1）依電極浸入介質(zhì)的方式：分為插入式）依電極浸入介質(zhì)的方式：分為插入式和埋入式和埋入式 （2）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)3電極鹽浴爐分類電極鹽浴爐分類 3. 插入式和埋入式電極浴爐的特點(diǎn)插入式和埋入式電極浴爐的特點(diǎn) 主要構(gòu)件：耐火材料坩堝和電極。（共同點(diǎn)）主要構(gòu)件：耐火材料坩堝和電極。（共同點(diǎn)） （1）、插入式電極浴爐）、插入式電極浴爐 電極從坩堝上方垂直插

11、入熔鹽內(nèi)。電極從坩堝上方垂直插入熔鹽內(nèi)。 電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于更換，且可隨意調(diào)節(jié)電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于更換，且可隨意調(diào)節(jié)電極間距。電極間距。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 電極占據(jù)液面較大位置，液面熱損失大，電極占據(jù)液面較大位置，液面熱損失大，爐膛利用率低。爐膛利用率低。 電極受空氣和鹽蒸氣氧化腐蝕，壽命短。電極受空氣和鹽蒸氣氧化腐蝕，壽命短。 坩堝內(nèi)熔鹽溫度也不均勻。坩堝內(nèi)熔鹽溫度也不均勻。遠(yuǎn)離電極處的熔鹽溫度偏低，電極對(duì)面爐底遠(yuǎn)離電極處的熔鹽溫度偏低，電極對(duì)面爐底的鹽不易熔化而形成固態(tài)鹽斜坡。的鹽不易熔化而形成固態(tài)鹽斜坡。 （2）、埋入式電極浴爐）、埋入式電極浴爐 工作電壓高。工作電壓高。 插入式鹽浴爐電壓為插

12、入式鹽浴爐電壓為5.517.4V 埋入式鹽浴爐電壓為埋入式鹽浴爐電壓為1436V 電極從坩堝側(cè)壁插入，埋在坩堝砌體中，只有電極從坩堝側(cè)壁插入，埋在坩堝砌體中，只有一面與熔鹽接觸。一面與熔鹽接觸。 電極不占據(jù)液面位置，無(wú)該區(qū)域的輻射熱損失，電極不占據(jù)液面位置，無(wú)該區(qū)域的輻射熱損失，提高爐膛利用率，節(jié)能好。提高爐膛利用率，節(jié)能好。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法更換和調(diào)節(jié)間距電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法更換和調(diào)節(jié)間距側(cè)埋式電極鹽浴爐的主要特點(diǎn)是：電極為直條狀，側(cè)埋式電極鹽浴爐的主要特點(diǎn)是：電極為直條狀，電極由爐后側(cè)壁埋入。為防止漏鹽，電極引出柄處電極由爐后側(cè)壁埋入。為防止漏鹽，電極引出柄處有水冷裝置。有水

13、冷裝置。頂埋式電極鹽浴爐的主要特點(diǎn)是：電極不加水冷套，頂埋式電極鹽浴爐的主要特點(diǎn)是：電極不加水冷套，電極不穿過爐體，電極結(jié)構(gòu)和坩堝結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。電極不穿過爐體，電極結(jié)構(gòu)和坩堝結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。3.3電極鹽浴爐的排氣裝置和特殊的啟動(dòng)和特殊的啟動(dòng)方式方式一一 排氣裝置排氣裝置目的：目的：為防止和減少熔鹽蒸氣對(duì)環(huán)境的污染，維護(hù)生產(chǎn)為防止和減少熔鹽蒸氣對(duì)環(huán)境的污染，維護(hù)生產(chǎn)人員的身體健康，設(shè)排氣裝置人員的身體健康，設(shè)排氣裝置不僅是鹽浴爐、各種浴爐都應(yīng)裝設(shè)排氣裝置不僅是鹽浴爐、各種浴爐都應(yīng)裝設(shè)排氣裝置排氣裝置一般有兩種形式：排氣裝置一般有兩種形式：一種是在爐體上部裝設(shè)排氣罩，另一種是在爐口側(cè)面一種是在爐體上部裝

14、設(shè)排氣罩，另一種是在爐口側(cè)面裝設(shè)排氣口。裝設(shè)排氣口。排氣罩出口與通風(fēng)機(jī)相連。排氣罩出口與通風(fēng)機(jī)相連。3.3電極鹽浴爐的排氣裝置和特殊的啟動(dòng)方式和特殊的啟動(dòng)方式一一 排氣裝置排氣裝置 排氣量按下式計(jì)算：排氣量按下式計(jì)算：排氣罩出口直徑按下式計(jì)算：排氣罩出口直徑按下式計(jì)算： 若采用排氣口裝置排氣時(shí)，排氣口的寬度等于若采用排氣口裝置排氣時(shí)，排氣口的寬度等于坩堝口的寬度，高度為坩堝口的寬度，高度為100mm100mm左右，也可按下式計(jì)算：左右，也可按下式計(jì)算：排氣口的面積排氣口的面積S Sk k為：為： 式中式中v v4 4排氣口氣體流動(dòng)速度排氣口氣體流動(dòng)速度(m/s)(m/s)，常在，常在5 515

15、m/s15m/s范范圍內(nèi)。圍內(nèi)。 原因：熔鹽電阻率隨溫度降低而迅速增大。原因：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，故需采用特殊啟動(dòng)法。壓作用下不能導(dǎo)通，故需采用特殊啟動(dòng)法。 方法：先使電極間的鹽熔化，工作電極導(dǎo)通，方法：先使電極間的鹽熔化，工作電極導(dǎo)通，浴爐方可工作。浴爐方可工作。二二 采用特殊的啟動(dòng)方式采用特殊的啟動(dòng)方式 1 常規(guī)啟動(dòng)法常規(guī)啟動(dòng)法 （1）啟動(dòng)電阻法：最常用。）啟動(dòng)電阻法：最常用。 啟動(dòng)電阻是一個(gè)電熱元件啟動(dòng)電阻是一個(gè)電熱元件 啟動(dòng)功率啟動(dòng)功率 主要是將電極之間的那部分鹽加熱到該鹽熔點(diǎn)以上

16、主要是將電極之間的那部分鹽加熱到該鹽熔點(diǎn)以上約約100250，然后再利用電極繼續(xù)加熱，使坩堝，然后再利用電極繼續(xù)加熱，使坩堝內(nèi)的鹽全部熔化。啟動(dòng)所需功率可按熔化內(nèi)的鹽全部熔化。啟動(dòng)所需功率可按熔化1/3鹽量計(jì)鹽量計(jì)算。算。 啟動(dòng)電阻的形狀和尺寸啟動(dòng)電阻的形狀和尺寸 啟動(dòng)電阻通常用低碳鋼制造，可為方形、圓形或扁啟動(dòng)電阻通常用低碳鋼制造，可為方形、圓形或扁帶形。前兩種做成螺旋形，扁帶彎成帶形。前兩種做成螺旋形，扁帶彎成“之之”字形。字形。螺旋形的熱量集中，強(qiáng)度較高，制造較方便螺旋形的熱量集中，強(qiáng)度較高，制造較方便 啟動(dòng)電阻的電阻和電壓要適當(dāng)配合，否則啟動(dòng)電阻的電阻和電壓要適當(dāng)配合，否則會(huì)燒壞。會(huì)燒

17、壞。 啟動(dòng)電阻安置在電極附近或電極之間。啟動(dòng)電阻安置在電極附近或電極之間。 深爐膛的電極浴爐采用雙層啟動(dòng)電阻，以深爐膛的電極浴爐采用雙層啟動(dòng)電阻，以免在上部的鹽未熔化之前底部的鹽已熔化，免在上部的鹽未熔化之前底部的鹽已熔化，體積腳脹，沖破凝固層而噴出，造成事故。體積腳脹，沖破凝固層而噴出，造成事故。啟動(dòng)電阻體的固定方法啟動(dòng)電阻體的固定方法應(yīng)設(shè)法使電極柄與電極連接處夾緊應(yīng)設(shè)法使電極柄與電極連接處夾緊否則因接觸不良而發(fā)熱、打火甚至燒損否則因接觸不良而發(fā)熱、打火甚至燒損啟動(dòng)方法啟動(dòng)方法 空爐啟動(dòng)時(shí)空爐啟動(dòng)時(shí)將啟動(dòng)電阻體放在爐膛底部電極區(qū)內(nèi)，加入能將啟動(dòng)電阻體蓋將啟動(dòng)電阻體放在爐膛底部電極區(qū)內(nèi)，加入能

18、將啟動(dòng)電阻體蓋沒的鹽并使其熔化，然后，將啟動(dòng)電阻體取出，再使用高擋電沒的鹽并使其熔化，然后，將啟動(dòng)電阻體取出，再使用高擋電極通電加熱，將陸續(xù)加入的鹽熔化。極通電加熱，將陸續(xù)加入的鹽熔化。二次啟動(dòng)時(shí)二次啟動(dòng)時(shí)由于開始啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電阻處于冷態(tài)，其電阻值比熱態(tài)時(shí)小的由于開始啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電阻處于冷態(tài)，其電阻值比熱態(tài)時(shí)小的多，為使啟動(dòng)電流不過載，多，為使啟動(dòng)電流不過載，應(yīng)用低擋啟動(dòng)應(yīng)用低擋啟動(dòng)，當(dāng)啟動(dòng)電阻體的溫，當(dāng)啟動(dòng)電阻體的溫度升高后，再調(diào)至高擋，以加快鹽的融化速度，縮短升溫時(shí)間，度升高后，再調(diào)至高擋，以加快鹽的融化速度，縮短升溫時(shí)間，待鹽基本融化后，就可脫開啟動(dòng)電阻，直接由電極通電加熱。待鹽基本融化

19、后，就可脫開啟動(dòng)電阻，直接由電極通電加熱。 （2）啟動(dòng)鹽法）啟動(dòng)鹽法 在坩堝底上或凝固鹽表面上主電極間加一層在坩堝底上或凝固鹽表面上主電極間加一層可導(dǎo)電可導(dǎo)電的啟動(dòng)鹽，即可由主電極導(dǎo)通加熱，的啟動(dòng)鹽，即可由主電極導(dǎo)通加熱，將啟動(dòng)鹽及基體鹽一起熔化。將啟動(dòng)鹽及基體鹽一起熔化。 啟動(dòng)鹽：適當(dāng)導(dǎo)電率，不影響基體鹽的性能。啟動(dòng)鹽：適當(dāng)導(dǎo)電率，不影響基體鹽的性能。 654滲碳鹽：滲碳鹽：純凈炭粉純凈炭粉60%、KCl 10%、NaCl 10%、水分、水分20% 因含有因含有C，不能用于硝鹽爐。，不能用于硝鹽爐。 啟動(dòng)方法啟動(dòng)方法 在鹽面上加上在鹽面上加上“654”654”，經(jīng)充分?jǐn)嚢璨⒃?，?jīng)充分?jǐn)嚢璨⒃?/p>

20、900900下燒煉，使其中的炭能吸附在鹽浴中密度較大的金下燒煉，使其中的炭能吸附在鹽浴中密度較大的金屬氧化物及雜質(zhì)上，停電后即一同沉積爐底成為電屬氧化物及雜質(zhì)上，停電后即一同沉積爐底成為電阻率較低的爐渣，有時(shí)，還可加入適量鐵粉以減小阻率較低的爐渣，有時(shí)，還可加入適量鐵粉以減小電阻，鐵粉量以鹽浴爐工作時(shí)不超過變壓器額定電電阻，鐵粉量以鹽浴爐工作時(shí)不超過變壓器額定電流值為準(zhǔn)流值為準(zhǔn) （3）電弧啟動(dòng)法：易燒損主電板，應(yīng)用少）電弧啟動(dòng)法：易燒損主電板，應(yīng)用少 利用利用612mm的圓鋼或石墨棒作輔助電極，的圓鋼或石墨棒作輔助電極，將其一端與主電極相連，另一端接近另一主將其一端與主電極相連，另一端接近另一

21、主電極保持一定距離，通電后即可產(chǎn)生電弧將電極保持一定距離，通電后即可產(chǎn)生電弧將極間固體鹽熔化，而后移動(dòng)輔助電極，拉長(zhǎng)極間固體鹽熔化，而后移動(dòng)輔助電極，拉長(zhǎng)間距逐漸使兩主極間形成一熔鹽溝槽，主電間距逐漸使兩主極間形成一熔鹽溝槽，主電極即可導(dǎo)通加熱。極即可導(dǎo)通加熱。 2 新型啟動(dòng)法新型啟動(dòng)法 主電極啟動(dòng)法主電極啟動(dòng)法 直接利用主電極作為啟動(dòng)電阻。直接利用主電極作為啟動(dòng)電阻。 將多層鋼板重疊在一起，各極之間相隔將多層鋼板重疊在一起，各極之間相隔35mm，中間夾云母片、耐火材料等絕緣材料，然后焊接中間夾云母片、耐火材料等絕緣材料，然后焊接成來(lái)回彎曲狀。每一電極的兩端各有一引出端，成來(lái)回彎曲狀。每一電極

22、的兩端各有一引出端，一端連變壓器，一端為自由端。一端連變壓器，一端為自由端。 啟動(dòng)時(shí)，把電極的自由端連接起來(lái)，即為啟動(dòng)電啟動(dòng)時(shí)，把電極的自由端連接起來(lái)，即為啟動(dòng)電阻。阻。 待鹽熔化后，斷開自由端，電極起主電極作用。待鹽熔化后，斷開自由端，電極起主電極作用。 操作簡(jiǎn)單，易于保持爐面平整。操作簡(jiǎn)單，易于保持爐面平整。 缺點(diǎn)：電極制造和砌造都比較復(fù)雜。缺點(diǎn)：電極制造和砌造都比較復(fù)雜。 鹽渣啟動(dòng)法鹽渣啟動(dòng)法 利用鹽渣電阻率小的原理，在電極間施加利用鹽渣電阻率小的原理，在電極間施加較高電壓（較高電壓（110380V）,即可將沉積爐底即可將沉積爐底的鹽渣擊穿導(dǎo)通，的鹽渣擊穿導(dǎo)通，也稱高壓擊穿法。也稱高壓擊

23、穿法。 啟動(dòng)快，有效節(jié)約電能和工時(shí)，但操作復(fù)啟動(dòng)快，有效節(jié)約電能和工時(shí)，但操作復(fù)雜，有時(shí)因鹽渣電阻率大，啟動(dòng)困難甚至雜，有時(shí)因鹽渣電阻率大，啟動(dòng)困難甚至啟動(dòng)不了。啟動(dòng)不了。 小熔池啟動(dòng)法小熔池啟動(dòng)法 利用輔助電極或?qū)щ姌O縮短啟動(dòng)時(shí)的電極利用輔助電極或?qū)щ姌O縮短啟動(dòng)時(shí)的電極間距，減少浴鹽電阻，可在工作電壓下導(dǎo)間距，減少浴鹽電阻，可在工作電壓下導(dǎo)通，先形成一小熔池。通，先形成一小熔池。 啟動(dòng)迅速，效果好，但操作困難。啟動(dòng)迅速，效果好，但操作困難。3. 4 熱處理電極浴爐的工作特點(diǎn)熱處理電極浴爐的工作特點(diǎn) 1、以熔鹽作為發(fā)熱體、以熔鹽作為發(fā)熱體 加熱過程：交流電電極加熱過程：交流電電極熔鹽熔鹽形成電

24、加熱回路形成電加熱回路 熔鹽的電阻遠(yuǎn)大于金屬電極熔鹽的電阻遠(yuǎn)大于金屬電極熔鹽主要起熔鹽主要起發(fā)熱體的作用發(fā)熱體的作用變壓器變壓器 降壓降壓電磁力驅(qū)動(dòng)熔鹽循環(huán)流動(dòng)電磁力驅(qū)動(dòng)熔鹽循環(huán)流動(dòng)電流（電流（i）通過電極）通過電極2時(shí)，時(shí)，電極周圍產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。電極周圍產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。磁力線磁力線3的方向按右手定則的方向按右手定則決定。決定。根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)、電根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)、電流與導(dǎo)體的受力方向應(yīng)流與導(dǎo)體的受力方向應(yīng)互相垂直，兩電極間任互相垂直，兩電極間任一位置的熔鹽一位置的熔鹽1（導(dǎo)體）（導(dǎo)體）即受向下的力而向下運(yùn)即受向下的力而向下運(yùn)動(dòng)，上部的熔鹽隨之補(bǔ)動(dòng)，上部的熔鹽隨之補(bǔ)充。充。當(dāng)電流改變方向時(shí)，磁力

25、當(dāng)電流改變方向時(shí)，磁力線線3的方向也隨之改變，的方向也隨之改變，因此受力方向始終向下。因此受力方向始終向下。在電極間距很小時(shí)，熔在電極間距很小時(shí)，熔鹽強(qiáng)烈循環(huán)，促使鹽浴鹽強(qiáng)烈循環(huán)，促使鹽浴溫度均勻，工件迅速加溫度均勻，工件迅速加速。速。2、加熱速度快，爐溫均勻性好、加熱速度快，爐溫均勻性好 3、傳熱的主要形式是導(dǎo)熱、傳熱的主要形式是導(dǎo)熱 工件受熱主要靠導(dǎo)熱，當(dāng)有較大電磁力驅(qū)動(dòng)工件受熱主要靠導(dǎo)熱，當(dāng)有較大電磁力驅(qū)動(dòng)鹽液循環(huán)流動(dòng)時(shí)，對(duì)流換熱量也起作用。鹽液循環(huán)流動(dòng)時(shí)，對(duì)流換熱量也起作用。 4、鹽液面的輻射、對(duì)流熱損失很大。將電、鹽液面的輻射、對(duì)流熱損失很大。將電極壓縮在一個(gè)狹小的區(qū)域或?qū)㈦姌O移到爐

26、膛極壓縮在一個(gè)狹小的區(qū)域或?qū)㈦姌O移到爐膛下部。下部。 5、熱量集中在電極間的熔鹽內(nèi)、熱量集中在電極間的熔鹽內(nèi) 浴爐工作時(shí)，絕大部分電流從電極間或鄰近浴爐工作時(shí)，絕大部分電流從電極間或鄰近的熔鹽流過，轉(zhuǎn)化為熱能，在該處形成高溫，的熔鹽流過，轉(zhuǎn)化為熱能，在該處形成高溫，向外傳遞。向外傳遞。電極間不能放置工件；電極間電極間不能放置工件；電極間熔鹽溫度過高分解，成分不穩(wěn)定。熔鹽溫度過高分解，成分不穩(wěn)定。 3. 5 節(jié)能方法節(jié)能方法 1、熱消耗主要有如有幾項(xiàng)：、熱消耗主要有如有幾項(xiàng)： 加熱工件和夾具的熱量，浴面輻射，電極加熱工件和夾具的熱量，浴面輻射，電極輻射，對(duì)流熱損失，鹽熔化和蒸發(fā)吸收的輻射，對(duì)流熱

27、損失，鹽熔化和蒸發(fā)吸收的熱量，變壓器、匯流層的熱損失。熱量，變壓器、匯流層的熱損失。例子：例子：表表3-13所示為一功率是所示為一功率是100kW、坩堝上口尺寸為、坩堝上口尺寸為600mm900mm的插入式電極鹽浴爐在的插入式電極鹽浴爐在800時(shí)的各項(xiàng)熱量消耗。時(shí)的各項(xiàng)熱量消耗。其他熱損失是鹽熔化和蒸發(fā)所需的熱量及變壓器、匯流排消耗其他熱損失是鹽熔化和蒸發(fā)所需的熱量及變壓器、匯流排消耗的熱量損失等。的熱量損失等。由表可見，在各項(xiàng)熱損失中以浴面熱輻射損失為最大，由表可見，在各項(xiàng)熱損失中以浴面熱輻射損失為最大，而這項(xiàng)熱損失又與浴面熱力學(xué)溫度的四次方成正比。而這項(xiàng)熱損失又與浴面熱力學(xué)溫度的四次方成正

28、比。由此可知，高溫爐的這項(xiàng)熱損失更大，由此可知，高溫爐的這項(xiàng)熱損失更大，所以，減少浴面熱輻射損失是浴爐節(jié)能最有效的措施。所以，減少浴面熱輻射損失是浴爐節(jié)能最有效的措施。3. 5 節(jié)能方法節(jié)能方法2、方法、方法 （1 1）爐型選擇）爐型選擇要優(yōu)先采用內(nèi)熱式浴爐，以使熱量得到充分的利用；盡量采用要優(yōu)先采用內(nèi)熱式浴爐，以使熱量得到充分的利用；盡量采用埋入式電極鹽浴爐代替插入式電極鹽浴爐，可減少電極區(qū)中電埋入式電極鹽浴爐代替插入式電極鹽浴爐，可減少電極區(qū)中電極和浴面輻射和對(duì)流熱損失。極和浴面輻射和對(duì)流熱損失。 （2 2） 坩堝尺寸坩堝尺寸在保證工件加熱要求的前提下，應(yīng)盡量減小坩堝上口面積，以在保證工件

29、加熱要求的前提下，應(yīng)盡量減小坩堝上口面積，以減少浴面的熱輻射，也有利于浴鹽的快速加熱和升溫。減少浴面的熱輻射，也有利于浴鹽的快速加熱和升溫。 （3 3）浴鹽表面覆蓋石墨粉、木炭、）浴鹽表面覆蓋石墨粉、木炭、AlAl2 2O O3 3顆粒等其他隔熱物質(zhì)，顆粒等其他隔熱物質(zhì)，以減少熱輻射損失。以減少熱輻射損失。（4 4）坩堝上口處加一活動(dòng)蓋，減少輻射熱損失并縮短啟動(dòng)過程）坩堝上口處加一活動(dòng)蓋，減少輻射熱損失并縮短啟動(dòng)過程時(shí)間。時(shí)間。 （ 5 5）采用快速啟動(dòng)法。）采用快速啟動(dòng)法?？s短啟動(dòng)過程時(shí)間，提高爐子利用率，縮短啟動(dòng)過程時(shí)間，提高爐子利用率，可有效節(jié)能?？捎行Ч?jié)能。（6 6）采用不脫碳無(wú)氧化鹽

30、或無(wú)渣脫氧劑，可有效縮短輔助操作采用不脫碳無(wú)氧化鹽或無(wú)渣脫氧劑，可有效縮短輔助操作時(shí)間，減少熱損失。時(shí)間，減少熱損失。（7 7）制訂合理的操作工藝、合理的裝爐量，正確的加熱溫度和）制訂合理的操作工藝、合理的裝爐量，正確的加熱溫度和保溫時(shí)間，保證工件的加熱質(zhì)量，減少返工等都可以有效減少保溫時(shí)間，保證工件的加熱質(zhì)量，減少返工等都可以有效減少熱損失。熱損失。爐子間歇操作、裝料量不當(dāng)或停爐期間保溫不合理也常來(lái)熱損爐子間歇操作、裝料量不當(dāng)或停爐期間保溫不合理也常來(lái)熱損失，科學(xué)的織織管理、改進(jìn)操作方法即可有效節(jié)能失，科學(xué)的織織管理、改進(jìn)操作方法即可有效節(jié)能 （8 8） 按時(shí)維修爐子設(shè)備，防止變壓器發(fā)熱及電

31、極與匯流排連接按時(shí)維修爐子設(shè)備，防止變壓器發(fā)熱及電極與匯流排連接處的發(fā)熱。處的發(fā)熱。（9 9）浴劑選用恰當(dāng)，避免熔點(diǎn)過低而使蒸發(fā)量過大，以減少熱）浴劑選用恰當(dāng)，避免熔點(diǎn)過低而使蒸發(fā)量過大，以減少熱損失。損失。3. 6 電極鹽浴爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電極鹽浴爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.爐型選擇爐型選擇 2 結(jié)構(gòu)及其尺寸確定結(jié)構(gòu)及其尺寸確定 3 功率確定功率確定 4 電極設(shè)計(jì)電極設(shè)計(jì) 5 電極柄設(shè)計(jì)電極柄設(shè)計(jì) 6 啟動(dòng)電極的設(shè)計(jì)啟動(dòng)電極的設(shè)計(jì) 7 匯流排的選用匯流排的選用 8.變壓器選擇變壓器選擇 1.爐型選擇爐型選擇 原則：根據(jù)加熱溫度和熱處理工藝要求原則：根據(jù)加熱溫度和熱處理工藝要求 低溫爐低溫爐(溫度溫度150650)：回火，等溫冷：回火，等溫冷卻，分級(jí)淬火冷卻卻，分級(jí)淬火冷卻 中溫爐中溫爐(溫度溫度6501000