第三章热处理设备课件热处理电阻炉

热处理电阻炉概述定义：将电流通过金属或非金属电热元件，使其发出热量，借助辐射或对流作用加热元件的设备。优点：结构简单、操作方便、工作温度范围广、控温准确且分布均匀、便于使用控制气氛、易实现自动化和机械操作。分类：高温炉（﹥1000℃）（1）按工作温度中温炉（1000-650℃）低温炉（﹤650℃）概述空气介质炉（2）按炉膛介质控制气氛炉液体介质炉（浴炉）（3）按炉膛形状：箱式、井式、罩式、直通式（4）按专业程度：通用和专用（5）按用途：退火、正火、淬火、回火、渗碳等（6）按作业规程：周期、连续、半连续概述之周期作业式电阻炉一、周期作业式电阻炉特点：周期地分批处理工件，加热过程中不进行装出料，生产能力低.应用：小规模生产.炉型：箱式、井式、台车式.1.箱式电阻炉

概述之周期作业式电阻炉A结构：角钢框架、薄钢板为壳、焊接结构B作用：适合中小件的退火、正火、淬火、回火、固体渗碳C缺点：升温慢、温度不均、工件易氧化、脱碳，操作不便概述之周期作业式电阻炉D产品序号：有RX、RX2、RX3系列，其中RX2RX3为可以通入保护气氛或滴入液体的炉子。E电热元件：金属（高温铁铬铝1200℃）和非金属（硅碳棒碳化硅1350℃）F中高温炉子的区别：高温炉子炉膛小，炉壁厚等G箱式炉子的技术数据：概述之周期作业式电阻炉H碳化硅特性：电阻随着温度升高而减少，在800℃～850℃以上电阻随着温度升高而增加.2井式电阻炉A结构：圆形、型钢和钢板做成炉壳、轻质粘土砖做炉衬、保温层填充保温粉.概述之周期作业式电阻炉B作用：适合细长工件的退火、正火、淬火、回火、渗碳等.C优缺点：热效率高、温度不均，要分段控温。D技术参数：概述之周期作业式电阻炉3台车式热处理炉概述之连续作业式电阻炉二连续作业式电阻炉特点：一般有两个炉门，一进一出，工件在移动过程中被逐步加热和保温，过程连续。生产能力高、机械化自动化程度高、节省人力、热效率高。应用：大批量生产工件炉型：传送带式、推杆式、辊底式、震底式、步进式、牵引式、转底式等概述之连续作业业式电阻阻炉1.传送带式式电阻炉炉概述之连续作业业式电阻阻炉用途：中小型工工件的淬淬火、正正火、和和回火特点：优点是工工件在运运输过程程中，加加热均匀匀，不受受冲击震震动，变变形量小小。主要要问题是是输送带带受耐热热温度的的限制，，承载能能力较小小；输送送带反复复加热和和冷却，，寿命较较短；热热损失也也较大。。分类：网带式链板式炉型示意图图：概述之连续作业式式电阻炉2.振底式电阻阻炉振底式炉的的特性与用用途：这类炉子设设有振动机机构，使装载工件件的活动底底板在炉膛内往往复运动，，借惯性力使工工件连续向向前移动。由于于振动炉底底板一直处在炉炉内，无需需工夹具，，故炉子热热效率高。。依振动机机构的不同，，这类炉子子分机械式式、气动式式和电磁振振动式。概述之连续作业式式电阻炉振动机构的的种类、特特点和应用用范围：概述之连续作业式式电阻炉振底式炉型型示意图：：用途：螺栓、垫圈圈等中小型型工件的热热处理概述之连续作业式式电阻炉3.推杆式电阻阻炉概述之连续作业式式电阻炉3.推杆式电阻阻炉用途：中、小型金金属机件的淬火火、回火等热处处理加热用特点：连续自动生生产效率高，操操作方便，处理理后的零件件质量稳定定。炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定影响炉型的的选择的因因素：工件的特点点技术要求产量的大小小劳动条件、、机械化和和自动化水水平节省能源炉膛尺寸的的确定：炉膛尺寸的的大小由工工件的形状、尺寸、装炉量以及炉子的生产产率决定的炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定炉底面积的的确定：第一种方法法：根据炉子一一次装料量量计算（适适用于批量量小、工件尺尺寸大、形形状特殊者者）考虑因素：：一次装炉料料量、有效面积、、装出料的方方便程度、、气体流通等等炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定具体尺寸确确定：L(炉膛的长度度)=L1（有效的长长度）+0.2~0.3（m）（预留的的两空隙））B(炉膛的宽度度)=B1（有效的宽宽度）+0.2~0.3（m）（预留的的两空隙））炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定第二种方法法：根据炉底强强度指标计计算（适合合于工件加加热周期和装炉炉量不明确确）炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定对于箱式炉炉来说，炉炉底长度与与宽度之比比约3:2，因此炉底宽度，，最后后根据经验验，与同类类炉子对比，合适再再决定。炉膛高度的的确定经验法：一一般来说H/B=0.52~0.9之间，多在在0.8左右。小炉炉子比值大大些，大炉炉子比值小小些。炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定砌体及外形形尺寸的确确定应考虑虑的问题砌体包括炉炉墙、炉顶顶及炉底，，通常都由由耐火材料料和隔热材材料砌筑砌体的厚度度应符合耐耐火砖的尺尺寸要求，，砌体要保保证一定强强度为节能和提提高升温速速度，在符符合耐火、、保温和机机械强度的的要求，应应尽量采用用轻质耐火火材料保温材料的的使用温度度不能超过过容许温度度。炉衬外表温温度应保持持在40~60℃之间为宜。。炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定炉墙的砌筑筑：炉温低于300℃的电阻炉，，用钢板夹夹层作炉墙墙，中间填填充保温材材料小于700℃，轻质粘土土砖做砌体体，外部加加蛭石粉或或硅藻土砖砖等保温材材料700~1000℃℃，中小型炉炉子采用耐耐火材料与与保温材料料两种结构构。特大型型，可考虑虑重质粘土土砖做耐火火材料1000~1300℃高温炉，用用三层炉衬衬，分别为为高铝砖、、轻质粘土土砖与保温温粉料。在保温层与与炉壳之间间还有一层层厚度为5~10mm的石棉板。。炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定炉顶的砌筑筑分类：平顶、拱顶顶和悬挂顶顶选用原则：：＜0.4~0.6m平顶炉宽＜3.5~4m拱顶＞3.5~4m悬挂顶拱顶：炉型的选择择和炉体尺尺寸的确定定炉底底的的砌砌筑筑电阻阻炉炉炉炉底底结结构构是是在在炉炉底底外外壳壳钢钢板板上上用用保保温温砖砖砌砌成成方方格格子子状状，，然然后后在在格格子子中中填填充充松松散散的的保保温温材材料料，，在在其其上上面面平平铺铺1-2层保保温温砖砖，，之之后后再再铺铺一一层层轻轻质质砖砖，，其其上上安安置置支支撑撑炉炉底底板板或或导导轨轨的的重重质质砖砖和和电电热热元元件件搁搁砖砖。。采用用辐辐射射管管电电热热元元件件的的炉炉子子，，炉炉底底常常用用耐耐火火纤纤维维预预制制块块铺铺设设。。炉炉底底设设有有导导轨轨的的炉炉子子，，炉炉底底应应考考虑虑导导轨轨的的支支撑撑和和固固定定。。炉型型的的选选择择和和炉炉体体尺尺寸寸的的确确定定炉架架和和炉炉壳壳炉架架的的作作用用是是承承受受炉炉衬衬和和工工件件载载荷荷以以及及支支撑撑炉炉拱拱的的侧侧推推力力。。炉炉架架通通常常用用型型钢钢焊焊接接成成框框架架，，型型钢钢的的型型号号随随炉炉子子大大小小、、炉炉衬衬材材料料和和结结构构而而异异。。轻轻质质耐耐火火砖砖和和耐耐火火纤纤维维炉炉衬衬的的应应用用，，大大大大地地减减轻轻了了炉炉架架的的负负荷荷。。炉壳壳的的作作用用是是保保护护炉炉衬衬，，加加固固炉炉子子结结构构和和保保持持炉炉子子的的密密封封性性，，通通常常是是用用钢钢板板复复贴贴在在钢钢架架上上焊焊接接而而成成电阻阻加加热热功功率率的的确确定定确定定方方法法：：经验验计计算算法法类比比法法理论论计计算算法法经验验计计算算法法：：电阻阻加加热热功功率率的的确确定定类比比法法理论论计计算算法法(热平平衡衡法法)1.加热热工工件件所所需需的的有有效效热热量量2.加热热辅辅助助工工夹夹具具所所需需的的热热量量电阻阻加加热热功功率率的的确确定定3.加热热控控制制气气体体所所需需的的热热量量4.通过过炉炉衬衬的的散散失失的的热热量量电阻阻加加热热功功率率的的确确定定5.砌体体的的蓄蓄热热6.通过过炉炉门门开开启启辐辐射射的的热热损损失失电阻阻加加热热功功率率的的确确定定7.通过开开启炉炉门的的溢气气热损损失8.其他热热损失失电阻加加热功功率的的确定定于是有有：则有功功率：：实际生生产中中：电热体体材料料及其其性能能一、对对电热热体材材料的的要求求（1）良好好的高高温力力学性性能和和化学学稳定定性。。（2）高的电阻阻率。（3）较小的电电阻温度系系数。（4）低的热胀胀系数。（5）良好的机机械加工性性能。（6）符合国家家资源情况况，成本低低。二、电热体体材料性能能电热体材料料及其性能能（一）金属属材料（1）镍铬合金镍铬合金分分二元合金金和三元合合金两种，，二元合金金基本是镍镍和铬，含含铁量只有有0.5~3%三元合金是是镍铬铁合合金。经常常使用的镍镍铬合金有有Cr15Ni60、0Cr23Ni13等。（2）铁铬铝合金金铁铬铝合金金的熔点比比镍铬合金金高，在空空气中加热热后表面形形成一层Al2O3保护膜，其其熔点比合合金基体高高