第8讲材料加热炉基础
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Unit 1电阻加热:利用电阻而通电产生的热量直接或间接加热材料感应加热:利用电磁感应原理,在金属中产生感应电流,来加热金属。
电弧加热:在两极之家产生电弧,用电弧产生的高温来加热材料。
电子束加热;利用在电场作用之下形成高能的电子流轰击材料表面产生热量,加热物体。
等离子加热:利用在电场作用下气体分离,用形成的高温等离子加热物体材料激光束加热:将电能转化韦高能激光,用激光来加热物体。
微波加热:将电能加热成微波输出,将微波与材料相互作用,使材料整体被加热材料。
Unit 2材料加热气氛的种类1、 吸热性气氛 原理;将原料气余空气按院子碳、氧比为1混合,送入装有由外部供热的反应罐进行催化分解得到CO 、H22、 放热性气氛原理1的条件下,原料气余空气进行不完全的燃烧,其燃烧产物经冷却制得放热性气氛。
3、 净化放热性气氛 原理:江放热性气氛经沸石分子筛精华,除去CO2 和H2O4、 氨分解气和氨燃烧气 原理:将氨气通入装有催化剂的反应罐中,在一定的温度下分解,就制得氮气和氢气。
真空加热技术特点1、 防止氧化作用 在真空中,当氧的分压大于化合物的分解压时,金属被氧化,相反当金属分解压大于真空中的氧分压时,氧化物会分解出氧来。
2、 真空脱气作用 可有效除去金属中的氧气、氢气、氮气的目的。
3、 真空脱脂作用 蒸汽压较低时,油脂会在加热时随即被真空泵抽走4、 真空下元素的蒸发Unit 3表压力:静压头在数值上等于炉气的相对压力。
压头的定义:单位体积炉气与同一平面上的路外单位体积空气的能量差气体的静止平衡方程:gH p p ρ+=21流体的流动形态:①层流:层流流动时,流体质点都作有规律的平行运动,六层之间不相互混合,质点无径向运动。
②紊流:流体不仅按前进方向运动,而且还向各个方向作不规则运动,不停地相互混合。
然而在紧贴管壁处存在着极薄的层流,成为层流底层。
伯努利方程的运用:212222211122121i n i v v gz p v gz p ρζρρρρ∑=+++=++2211gz p gz p a a a a ρρ+=+烟囱的抽气原理: gH p g a )(ρρ-=∆Unit 41三种传热方式的特点①传导传热 定义 热量从物体温度较高的部分传到温度均较低的部分,或由温度较高的物体传到与之相接触的较低温的物体的过程。
材料加热炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解材料加热炉的基本原理,掌握加热炉的构造及其功能。
2. 学生能掌握材料加热过程中温度控制的重要性,了解不同材料加热的温度范围。
3. 学生能了解加热炉在工业生产中的应用,掌握相关安全操作知识。
技能目标:1. 学生能够独立操作加热炉,进行简单的材料加热实验。
2. 学生能够根据实验数据,分析加热炉的加热效果,并提出优化方案。
3. 学生能够运用所学知识,解决实际生产中与加热炉相关的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到加热炉在材料加工中的重要性,培养对工业生产的兴趣。
2. 学生能够树立安全意识,养成良好的实验操作习惯。
3. 学生能够学会团队合作,培养沟通、协作能力,增强集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识与实际操作,培养学生动手能力。
学生特点:学生具备一定的物理知识基础,但对实际操作相对陌生,好奇心强,但安全意识较弱。
教学要求:注重理论知识与实践操作的相结合,强调安全操作,引导学生主动参与,培养解决问题的能力。
通过课程学习,使学生达到上述知识、技能和情感态度价值观目标,为后续相关课程和未来职业发展打下基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 加热炉的基本原理:讲解加热炉的工作原理,包括热传递、加热方式等,对应教材第二章第一节。
2. 加热炉的构造与功能:详细介绍加热炉的各部分构造,如加热器、温控系统、炉膛等,并说明其功能,对应教材第二章第二节。
3. 加热过程温度控制:讲解温度控制的重要性,介绍温度控制的方法和设备,对应教材第二章第三节。
4. 不同材料的加热温度范围:分析各类材料加热的温度要求,列举具体实例,对应教材第二章第四节。
5. 加热炉在工业生产中的应用:介绍加热炉在工业生产中的实际应用,如金属加工、陶瓷烧结等,对应教材第二章第五节。
6. 安全操作知识:强调加热炉操作的安全注意事项,教授安全操作方法,对应教材第二章第六节。
材料加热炉基础第一篇:材料加热炉基础Unit 1 电阻加热:利用电阻而通电产生的热量直接或间接加热材料感应加热:利用电磁感应原理,在金属中产生感应电流,来加热金属。
电弧加热:在两极之家产生电弧,用电弧产生的高温来加热材料。
电子束加热;利用在电场作用之下形成高能的电子流轰击材料表面产生热量,加热物体。
等离子加热:利用在电场作用下气体分离,用形成的高温等离子加热物体材料激光束加热:将电能转化韦高能激光,用激光来加热物体。
微波加热:将电能加热成微波输出,将微波与材料相互作用,使材料整体被加热材料。
Unit 2材料加热气氛的种类1、吸热性气氛原理;将原料气余空气按院子碳、氧比为1混合,送入装有由外部供热的反应罐进行催化分解得到CO、H22、放热性气氛原理1的条件下,原料气余空气进行不完全的燃烧,其燃烧产物经冷却制得放热性气氛。
3、净化放热性气氛原理:江放热性气氛经沸石分子筛精华,除去CO2 和H2O4、氨分解气和氨燃烧气原理:将氨气通入装有催化剂的反应罐中,在一定的温度下分解,就制得氮气和氢气。
真空加热技术特点1、防止氧化作用在真空中,当氧的分压大于化合物的分解压时,金属被氧化,相反当金属分解压大于真空中的氧分压时,氧化物会分解出氧来。
2、真空脱气作用可有效除去金属中的氧气、氢气、氮气的目的。
3、真空脱脂作用蒸汽压较低时,油脂会在加热时随即被真空泵抽走4、真空下元素的蒸发Unit 3 表压力:静压头在数值上等于炉气的相对压力。
压头的定义:单位体积炉气与同一平面上的路外单位体积空气的能量差气体的静止平衡方程:p1=p2+ρgH流体的流动形态:①层流:层流流动时,流体质点都作有规律的平行运动,六层之间不相互混合,质点无径向运动。
②紊流:流体不仅按前进方向运动,而且还向各个方向作不规则运动,不停地相互混合。
然而在紧贴管壁处存在着极薄的层流,成为层流底层。
伯努利方程的运用:p1+ρgz1+12ρv=p2+ρgz2+2112nρv+22∑i=1ζ22ρvipa1+ρagz1=pa2+ρagz2烟囱的抽气原理: ∆p=(ρa-ρg)gHUnit 4 1三种传热方式的特点①传导传热定义热量从物体温度较高的部分传到温度均较低的部分,或由温度较高的物体传到与之相接触的较低温的物体的过程。
1.传热的基本方式及内容传热的基本方式有三种,它们是:①热传导;②对流;③热辐射。
2.热传导及其基本原理热量从物体中温度较高的部分传递到温度较低的部分或者传递到与之接触的温度较低的另一物体的过程称为热传导,简称导热,在纯导热过程中,物体的各部分之间不发生相对位移。
基础原理:气体的导热是气体分子作不规则热运动时相互碰撞的结果。
气体分子的与其温度有关,即高温区的分子运动速度比低温区的大,能量水平较高的分子与能量水平较低的分子相互碰撞的结果,热量就由高温处传到低温处,良好的导电体中有相当多的自由电子在品格之间运动,它们也能将热能从高温处传递到低温处。
而在非导电的固体中,导热是通过晶格结构的振动来实现的。
3.对流及热辐射的含义对流是指流体各部分质点发生相对位移而引起的热量传递过程,因而对流只能发生在流体中,在化工生产中常遇到的是流体流过固体表面时.热能由流体传到固体里面,或者由固体里面传入周围流体,这一过程称为对流传热。
热辐射当物质受热而引起其内部原子的复杂激动后.就会对外发射出辐射能。
这种能量是以电磁波的形式发射出来,并进行传播,当射到另一物体被吸收时,则又转变成热能.这种只与物体本身改变有关而引起的热射线的传播过程,称热辐射。
4.加热炉的辐射源1)火焰:悬浮着的游离炭。
2)烟气;Co2、H20、S02,N2等。
3)炉墙;炉墙温度高于炉管。
5.温度场一物体的内部.只要各点间有温度差存在,热就可以从高温度向低温度传导,即产生热流.而热流的大小,取决于物体内部的温度分布,物体(或空间)各点温度在任一瞬间的分布情况,称为温度场。
6.等温面温度相同的点所组成的面积为等温面.因为空间任一点不能同时有两个不同的温度.所以温度不同的等温面彼此不会相交。
7.导热系数导热系数表示物质的导热能力,是物质的物理性质之一,其数值常和物质的组成、结构、密度、压力和温度等有关。
8.固体的导热系数金属是良导电体.因而也是良好的导热体。
原料加热知识点总结绪论钢加热的目的:提高钢的塑性,降低变形抗力。
加热后的钢的组织应是单相奥氏体组织,钢的加热温与钢的含碳量有关。
为了防止坯料造成过热、过烧等现象,一般钢坯的加热温度为1050-1250摄氏度。
原料岗位操作原料管理的主要任务:1、根据有关技术条件检查验收各种类型的坯料2、合理堆放原料,保证执行按炉送钢制度3、按生产计划备料4、对坯料原始数据进行统计管理5、钢坯的质量管理及仓库管理按炉送钢制度:坯料的验收入库、供料,交货等都要严格按炉批号进行转移、堆放、管理、生产不得混乱。
加热炉的基本结构:炉膛,燃料系统,供风系统,排烟系统,冷却系统,余热利用装置,装出料设备,检测和调节装置,电子计算机控制系统。
炉膛炉衬炉衬要求有耐冲刷和耐腐蚀,有足够的绝热保温和气密性能,故炉衬通常由耐火层,保温层,防护层和钢结构几部分组成。
炉底实炉底一般并非直接筑在炉子的基础上,而是架空通风的,即在支撑炉底的钢板下面用槽钢或工字钢架空,避免炉底温度过高,使混凝土基础受损,燃料的输送管道,供气系统和排烟系统管道散热风机的并联和串联:并联同风压双风量,串联同风量双风压。
烟道闸板和烟道入孔a 烟道闸板。
为了调节炉膛压力或切断烟气、b 烟道入孔。
烟道上一般开设入孔,以便于清灰、检查和开炉时的烘烤。
C 烟囱:使用之前要进行烘烤才能使其有吸力。
加热炉的冷却系统炉底的水管布置为闭管式结构,炉底水管是用于架空炉底,实现坯料的上下加热。
水冷管的包扎方式是复合绝热包扎,采用一层的陶瓷纤维再加耐火可塑料。
水冷却的出口温度不宜太高防止出现水垢。
余热利用设备1、利用废气余热来预热空气或煤气,采用的设备是换热器或蓄热室2、利用废气余热产生蒸汽,采用的设备是余热锅炉A 顺流:预热气体与废气流向相同,其换热器体积较小,对材质要求较小,寿命长,温差小B 逆流:预热气体与废气流向相反燃烧过程燃烧的过程:混合,着火,反应。
燃烧的速度与混合的速度混合的均匀的程度有着密切的关系。