热处理工序主要加热设备

热风炉的工艺流程热风炉是一种加热设备，通常用于工业生产过程中的热处理工序。

它通过燃烧燃料产生高温热风，然后将热风通过炉膛送入需要加热的物体内，实现加热效果。

下面我们来详细了解一下热风炉的工艺流程。

首先是燃烧系统。

热风炉通常采用天然气、煤气、柴油等燃料进行燃烧。

燃烧系统包括燃料供应系统、燃烧器和燃烧室。

燃料供应系统负责将燃料输送到燃烧器中，燃烧器负责将燃料喷入燃烧室，并点火燃烧。

燃烧室是燃烧过程发生的场所，它提供一个充分燃烧的环境。

然后是气体循环系统。

热风炉通过气体循环系统将热风送入需要加热的物体中。

气体循环系统由炉膛、烟道和风机组成。

炉膛是热风炉的核心部件，它是一个封闭的空间，用于将热风暴露在需要加热的物体周围。

烟道负责将燃烧产生的废气排出炉外，同时还通过烟道回收部分热量，提高能源利用效率。

风机则负责将热风从炉膛吹送到物体所在的位置。

接下来是温度控制系统。

热风炉的热处理工艺通常需要对物体进行精确的加热控制。

温度控制系统通过控制燃烧器的火焰大小，以及调节热风的送风量，来控制炉内的温度。

温度控制系统通常由温度传感器、控制器和执行机构组成。

温度传感器负责测量炉内的温度，控制器根据测量值与设定值的差异，计算出合理的燃烧参数，并通过执行机构实现相应的调节。

最后是安全保护系统。

热风炉是一种高温设备，操作过程中存在一定的危险性。

为了确保人员和设备的安全，热风炉通常配备了各种安全保护系统。

常见的安全保护系统包括火焰监控系统、压力保护装置和温度超限报警装置。

火焰监控系统能够实时监测燃烧状态，一旦出现异常即刻报警，以避免火灾事故。

压力保护装置的作用是避免炉内压力过高导致爆炸。

温度超限报警装置则能够监测炉内温度，一旦超出设定范围即发出警报，以保护物体不被过热。

综上所述，热风炉的工艺流程主要包括燃烧系统、气体循环系统、温度控制系统和安全保护系统。

这些系统相互配合，共同实现对物体的加热过程。

通过科学合理的工艺流程，热风炉能够高效安全地进行加热操作，为工业生产提供稳定可靠的加热设备。

（7）按炉型的不同，热处理加热炉可分为台车式炉、升降底式炉、推杆式炉、输送带式炉、 辊底式炉、振底式炉和步进式炉等。
2 热处理加热炉的工作原理及特点
热处理加热炉主要通过控制温度、压力、流量、气氛等工艺参数， 同时对传动机械、工艺过程、预测产品质量等加以控制达到所需的性能 指标。控制方法可以是单纯的参数控制、可编程序控制器控制、计算机 模拟仿真控制等。
通用热处理电阻炉在我国已有系列产品，其型号采用汉语拼音字母和数字 的组合的方式来表示，具体格式如下。
例如，RJ2-65-9井式电阻加热炉，其额定功率为65 kW，最高使用温度为 950℃，有的型号最后还可以加上表示炉子气氛种类的字母，如Q表示通保护气 体，D表示可用滴注式保护气氛等。
电阻炉按炉膛形状的不同，可分为箱式电阻炉和井式电阻炉。
（2）井式电阻炉
井式电阻炉在热处理车间应用得也比较广泛，常用的有井式回火炉（见图5-2） 和井式气体渗碳炉（见图5-3）。井式炉密封性良好、热效率高，并且工件进出炉方 便。为了操作维修时安全方便，大中型井式电阻炉通常安装在地坑中，只有上部露在 地面上。
图5-2 井式回火炉
图5-3 井式气体渗碳渗碳。热处 理生产中，还常用井式电阻炉 做单件和小批量工件的正火、 退火、淬火和回火处理用。
2）盐浴炉
热处理浴炉是采用液态的熔盐或油类作为加热介质，按所用介质的不同， 可分为盐浴炉及油浴炉等，其中以盐浴炉应用最为普遍。盐浴炉适应范围广， 可完成多种热处理工艺，如淬火、回火、分级淬火、等温淬火、化学热处理、 局部加热淬火或正火等。
工件在盐浴炉中加热，与电阻炉相比，具有炉体结构简单、加热速度快、 温度均匀和不易氧化、脱碳等优点。但盐浴炉有启动升温时间长、热损失大、 原料（盐）和电力消耗大、劳动条件差等缺点。

2. 3.
•
选择依据：一般依据热处理所需要的加热温度及金属和 液体介质的化学性质，即金属与液体介质不能发生化学 反应。例如，铝合金采用硝酸钠和硝酸钾混合盐，在 550℃以下使用。工具钢淬火加热采用氯化钾和氯化钠等 的混合盐或单盐，在650~1350℃使用。等温淬火一般用 硝盐或苛性碱。低温回火则用油类。
感应加热
金属加热
直接加热 热源
电阻 电磁波 低能粒子 真空
电 阻 加 热 电 接 触 加 热 电 解 液 加 热 红 外 线 加 热 感 应 加 热 激 光 加 热 电 子 束 加 热 等 离 子 体 加 热 低 压 充 气 的 高 纯 度 的 金 属 传 导
间接加热 热源 介质
固体
固 态 颗 粒 流 动 粒 子
– 加热设备的影响 为了正确的选定与执行加热规范，必须要考虑设备条件。因为 加热设备的介质状况；设备的输出功率大小；炉膛内有效加热 区范围及温度均匀性等均影响加热工艺的制订和实施。加热介 质直接影响工件的加热速度和表面质量，设备的输出功率决定 了工件的装炉量以及生产率，对加热速度及可达到的加热温度 也有重要影响。 有效加热区：在炉膛内能够保证由给定热处理加热工艺所要求的 加热温度的装料区域。加热炉内温度一般是不均匀的，只有在 炉膛内有效加热区中装料作业才能达到预定的控温经度及均匀 度要求。
0~1300
0~1600 -40~900
0~1600
0~1800
0~1600 ±1.5
0~1600 ±4
高温抗氧化性好, 不适于还原气氛
高温抗氧化性好, 不适于还原气氛
-40~1100 在氧化、中性、 40~1200 真空中使用 ±2.5 -40~400 40~350 ±1.5 在氧化、中性、 真空中使用

– 在600~700℃以下时，对流传热是主要的传热方式，为了使炉内 温度均匀，当炉子体积较大时需要对气体进行强制循环。
– 在700~800℃以上时，辐射是主要的传热方式，此时气体介质的 扰动对加热速度实际没什么影响，不需要强制循环。
• 气体的种类：根据被加热金属的种类和外在质量要求，可 分别采用氧化性的空气、惰性的保护气氛、可控制的还原 性气氛和真空。
浴炉多采用电加热，按结构不同分为三种：
– 外热式：在浴槽（坩埚）外面用电热元件加热。
– 内热式：电热元件置于浴槽（坩埚）之内。
– 电极浴炉：浴槽用耐火砖砌助，在熔盐中插入两个 电极来加热，多用于工具钢的淬火加热。
• 感应加热设备
热处理工艺-加热
电阻炉（箱式）
1000℃以下金属电热元件热，处以理上工艺非-加金热属电热元件。耐火砖改陶瓷纤维
第二章 热处理加热及加热设备
• 金属热处理工艺一般是由加热、保温和冷却过程组成 的，加热是各种热处理工艺作业中的第一道工序。通 过加热：
– 可以改变金属材料的热力学状态、晶体结构、组织形态、物 理化学性质及化学成分分布等，从而实现预期的组织结构以 致化学成分的改变，获得所需要的性能。即直接影响其内在 质量。
2. 当介质成分合理且使用条件适当时，可防止金属氧化和吸气。
3. 操作方便，控制较简单，在介质容积较大的情况下，可同时加热 需保温不同时间、不同断面尺寸的工件。
• 选择依据：一般依据热处理所需要的加热温度及金属和 液体介质的化学性质，即金属与液体介质不能发生化学 反应。例如，铝合金采用硝酸钠和硝酸钾混合盐，在 550℃以下使用。工具钢淬火加热采用氯化钾和氯化钠等 的混合盐或单盐，在650~1350℃使用。等温淬火一般用 硝盐或苛性碱。低温回火则用油类。