04热处理电阻炉概述
第二章 热处理电阻炉设备
• c、低温井式电阻炉：额定温度650℃ • 在炉底或炉顶设置风扇，驱动气流沿料筐 内外循环流动，主要用于回火。
• （2）处理大尺寸工件的周期作业炉 • 在箱式电阻炉的基础上改装，增设机械传动 机构，便于工件装卸料，炉体较大、坚固。 • a、滚动底式炉 • 在炉底上铺上两条带V型槽的耐热钢轨，在 槽内放耐热钢球，料盘放在滚球上运动。 • 常用于大、中型锻模加热。
• (a)转筒式炉 • 在炉膛内安装一筒状旋转炉罐，在加热过 程中可不断转动。工件加热后，打开转筒 口盖，然后使炉体与转筒一起倾斜将工件 倒入淬火槽。 • 可通可控气氛，渗碳，淬火正火。
• (b)翻转炉底板式炉 • 以耐热钢板作炉底，炉底板可翻转，炉膛一端与 淬火槽相连。
• • • •
（4）周期作业化学热处理炉 井式气体渗碳炉 井式炉膛+密封炉罐（马弗） 炉罐的作用：保持炉内气氛的成分；防止炉气对 电热元件和炉衬等的侵蚀；内设风扇，驱动炉气 沿炉筐内外循环流动。 • 适用于中、小零件的气体渗碳，以及渗碳后在炉 内冷却。 • 缺点：对直接淬火的渗碳件在出炉时表面会轻微 脱碳和氧化；炉罐使加热速度减慢；炉罐高温强 度不足，常在950℃以下。
• 2、密封式箱式可控气氛炉 • （1）构成：前室、加热室、装有推拉料机构的炉 前装料台。 • （2）电加热辐射以垂直方式安在炉膛两侧，炉顶 设风扇。 • 特点：（1）工件在可控气氛中加热、渗碳并在同 一设备内淬火，克服了加热和淬火分别在两个设备 中进行的缺点， 既保证产品质量又改善劳动条件和 减少环境污染。 • （2）炉子可实现机械化和自动化操作，便于与其 它设备组成流水生产线。 • 如光亮淬火炉、密封式渗碳炉。 • 用于渗碳、氮化、淬火、正火和退火等多种热处理 工艺的多用炉等。
• • • •
电阻炉的工作原理
电阻炉的工作原理电阻炉是一种常见的加热设备，广泛应用于工业生产中的热处理、熔炼、烧结等工艺过程。
它利用电阻加热的原理将电能转化为热能，从而实现对物体的加热。
一、电阻炉的基本结构电阻炉主要由加热元件、绝缘材料、外壳和控制系统组成。
1. 加热元件：电阻炉的加热元件通常采用电阻丝或者电阻管。
电阻丝是由高电阻率的合金材料制成，通过电流通过电阻丝时，电阻丝会发热。
电阻管则是由石墨或者陶瓷材料制成，具有较高的电阻率和良好的导电性能。
2. 绝缘材料：绝缘材料主要用于隔离加热元件和外壳，防止热量散失和电能泄漏。
常见的绝缘材料有陶瓷、石墨、石膏等。
3. 外壳：外壳是电阻炉的保护壳，通常由金属材料制成，具有良好的耐高温性能和机械强度。
4. 控制系统：控制系统用于控制电阻炉的加热温度和加热时间。
它通常由温度传感器、控制器和电源组成。
二、电阻炉的工作原理电阻炉的工作原理可以简单概括为电能转化为热能的过程。
1. 电能输入：通过电源将电能输入到电阻炉中。
电源通常为交流电源或者直流电源，根据电阻炉的不同设计要求选择相应的电源。
2. 加热元件发热：当电流通过加热元件（电阻丝或者电阻管）时，加热元件会发热。
发热的原理是电流通过电阻丝或者电阻管时，会产生电阻热效应，将电能转化为热能。
3. 热量传导：加热元件发热后，产生的热量会通过传导方式传递给被加热物体。
传导方式包括对流传热、辐射传热和导热传热。
- 对流传热：当被加热物体周围的空气或者气体受热后，会产生对流现象，热量通过对流传递给物体表面。
- 辐射传热：加热元件发出的热辐射能够直接传递给物体表面，不需要介质参预。
- 导热传热：当被加热物体与加热元件接触时，热量会通过物体内部的导热传递给整个物体。
4. 控制温度：通过控制系统对电阻炉的加热温度进行调节。
温度传感器可以实时监测被加热物体的温度，并将温度信号传递给控制器。
控制器根据设定的温度值，调节电阻炉的加热功率，以达到所需的加热温度。
电阻炉的工作原理
电阻炉的工作原理电阻炉是一种常用的加热设备，广泛应用于工业生产中的热处理、熔炼、烧结等工艺过程。
它利用电能转化为热能，通过电阻加热来实现物料的加热。
1. 电阻炉的基本组成电阻炉由电源系统、加热元件、温度控制系统和外壳等部分组成。
- 电源系统：提供电能供给电阻炉，常见的电源有交流电、直流电等。
- 加热元件：电阻炉的核心部分，通常采用电阻丝或电阻棒作为加热元件，通过电阻丝或电阻棒的电阻发热来加热物料。
- 温度控制系统：用于监测和控制电阻炉的温度，通常包括温度传感器和温度控制器。
- 外壳：用于保护电阻炉的内部元件，通常由金属材料制成，具有良好的绝缘和耐高温性能。
2. 电阻炉的工作原理电阻炉的工作原理基于电阻丝或电阻棒的电阻发热效应。
当电阻丝或电阻棒通电时，通过电阻丝或电阻棒的电阻产生电流，电流通过电阻丝或电阻棒时会产生热量，将热量传递给物料，使物料升温。
具体来说，电阻炉的工作过程如下：- 电源系统将电能供给电阻炉，通过电缆将电能传输到加热元件。
- 加热元件中的电阻丝或电阻棒接收电能，电能通过电阻丝或电阻棒时会产生电流。
- 电流通过电阻丝或电阻棒时会产生电阻发热效应，将电能转化为热能。
- 热能通过传导、辐射或对流的方式传递给物料，使物料的温度升高。
- 温度控制系统监测物料的温度，并根据设定的温度要求调节电阻炉的加热功率，以保持物料在所需的温度范围内。
- 当物料达到设定的温度后，电阻炉会停止加热或降低加热功率，以维持物料的恒温状态。
3. 电阻炉的特点和应用领域电阻炉具有以下特点：- 加热速度快：电阻炉能够快速提供高温，加热速度较快，适用于对加热速度要求较高的工艺过程。
- 温度控制精度高：电阻炉采用温度控制系统，能够实现对物料温度的精确控制，保证工艺过程的稳定性和一致性。
- 可调节功率：电阻炉的加热功率可根据需求进行调节，适用于不同温度范围和加热要求的工艺过程。
- 结构简单：电阻炉的结构相对简单，易于维护和操作。
电阻炉的工作原理
电阻炉的工作原理电阻炉是一种常用的加热设备，其工作原理基于电阻加热效应。
本文将详细介绍电阻炉的工作原理及其相关知识。
一、电阻炉的基本结构电阻炉由电源、电阻丝、绝缘材料和外壳组成。
电源为电阻丝提供电能，电阻丝是电阻炉的加热元件，绝缘材料用于隔离电阻丝与外壳，外壳则起到保护作用。
二、电阻加热原理电阻炉的工作原理基于电阻加热效应，即电流通过电阻丝时会产生热量。
电阻丝的电阻值决定了通过其的电流量，而电流的大小又决定了电阻丝的发热功率。
电阻丝的材料往往具有较高的电阻率，以增加发热功率。
三、电阻丝的材料选择电阻丝的材料选择在很大程度上决定了电阻炉的性能。
常用的电阻丝材料有铬铝合金、镍铬合金和铁铬铝合金等。
这些材料具有较高的电阻率和较好的耐高温性能，能够承受高温下的长时间使用。
四、电阻炉的工作过程电阻炉的工作过程可以分为加热阶段和保温阶段。
1. 加热阶段：当电源通电后，电流通过电阻丝，电阻丝发热，将热量传递给被加热物体。
被加热物体的温度逐渐升高，直到达到设定的目标温度。
2. 保温阶段：当被加热物体达到目标温度后，电阻炉会自动切换到保温模式。
此时，电阻丝会根据设定的温度保持一定的功率输出，以维持被加热物体的温度稳定。
五、电阻炉的应用领域电阻炉广泛应用于工业生产和实验室研究中。
以下列举几个常见的应用领域：1. 金属加热：电阻炉可用于金属材料的加热处理，如热处理、退火、淬火等。
2. 玻璃熔化：电阻炉可用于玻璃的熔化和成型过程，如玻璃制品的生产、玻璃纤维的制造等。
3. 陶瓷烧结：电阻炉可用于陶瓷材料的烧结过程，如陶瓷制品的生产、陶瓷粉末的烧结等。
4. 实验室研究：电阻炉可用于实验室中的各种研究，如材料性质测试、催化剂制备等。
六、电阻炉的优势和注意事项1. 优势：电阻炉具有加热速度快、温度控制精度高、操作简单等优点。
同时，电阻炉的结构简单，维护保养方便。
2. 注意事项：在使用电阻炉时，需要注意以下几点：- 避免超负荷使用，以免损坏电阻丝和其他元件；- 定期检查电阻丝的状况，如发现断丝或老化现象，及时更换；- 使用过程中要保持通风良好，避免积聚过多的热量。
电阻炉
2．砖砌炉方式
（1）采取针对性修理，注意较大砖砌炉的后墙、侧墙、炉门拱、炉膛拱顶等彼此之间不要互相咬合压死，这 样局部损坏时不用扒炉整体重砌，可对以上几部分单独修理。
7．例卸木粉袋时，如发现大木块、木片等杂物，应及时拣出。
修理维护
炉体修理
加热元件修理
丝杠升降电阻炉砖砌炉常见故障主要是加热体和砌体的局部修理；盐浴炉常见故障是漏盐和电极腐蚀；真空 炉常见故障是加热体损坏和炉体泄漏。针对常见故障现象和原因，应注意砌筑炉体时的方法、结构和选材。
1．整体筑炉
普通热处理电阻炉整体筑炉时，砖砌炉的原砌搁加热体高铝搁砖尺寸处应留下插搁砖的槽。日常的修理主要 是换炉丝搁砖和炉丝。
间接电阻炉是电源接在加热元件或其他导电介质（如熔融金属盐）上，使加热元件或导电介质产生电阻热， 通过热的传导、对流、辐射使炉料间接得到加热的电阻炉 。
大部分电阻炉是间接加热电阻炉，其中装有专门用来实现电-热转变的电阻体,称为电热体，由它把热能传给 炉中物料。
这种电炉炉壳用钢板制成，炉膛砌衬耐火材料，内放物料。最常用的电热体是铁铬铝电热体、镍铬电热体、 碳化硅棒和二硅化钼棒。根据需要，炉内气氛可以是普通气氛、保护气氛或真空。一般电源电压220伏或380伏， 必要时配置可调节电压的中间变压器。小型炉（<10千瓦）单相供电，大型炉三相供电。对于品种单一、批料量 大的物料，宜采用连续式炉加热。炉温低于700度的电阻炉，多数装置鼓风机，以强化炉内传热，保证均匀加热。 用于熔化易熔金属（铅、铅铋合金、铝和镁及其合金等）的电阻炉，可做成坩埚炉；或做成有熔池的反射炉，在 炉顶上装设电热体。
电阻炉设计举例
电阻炉技术发展趋势
高效节能技术
采用先进的保温材料、优化炉膛结构 和智能控制技术，降低能耗和提高能 源利用效率。
环保技术
采用低氮氧化物燃烧器、废气处理装 置等，降低废气排放对环境的影响。
智能化技术
采用物联网、大数据和人工智能等技 术，实现电阻炉的远程监控、故障诊 断和预测性维护。
多功能化技术
开发适用于不同行业的专用电阻炉， 满足不同生产工艺的需求。
电阻炉温度均匀性改善
温度均匀性定义
电阻炉的温度均匀性是指炉内各点温度的一致性，是保证产品质 量和节能减排的重要因素。
温度均匀性改善方法
通过合理布置发热元件、优化炉膛气流组织、采用智能控制算法等 手段，提高温度均匀性。
产品质量稳定性
改善温度均匀性可以减少产品在加热过程中的变形和开裂，提高产 品合格率和稳定性。
电阻炉设计举例
目 录
• 电阻炉概述 • 电阻炉设计基础 • 电阻炉设计举例 • 电阻炉性能优化 • 电阻炉的应用与发展趋势
01 电阻炉概述
电阻炉的定义与特点
01
电阻炉是一种利用电阻加热原理 的工业炉，通过电流在导电材料 中产生的热能来加热工件或物料 。
02
电阻炉具有能源利用率高、环保 、安全可靠等特点，广泛应用于 冶金、机械、化工、陶瓷等工业 领域。
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电阻炉安全性能提升
安全性能定义
人身财产安全
电阻炉的安全性能是指炉子在使用过 程中对操作人员和设备的安全保障能 力。
提升安全性能可以减少事故发生，保 障操作人员的人身安全和企业的财产 安全。
安全性能提升方法
通过加强炉子密封、设置安全保护装 置、制定安全操作规程等措施，提高 安全性能。
电阻炉的工作原理
电阻炉的工作原理电阻炉是一种利用电阻加热的热处理设备，广泛应用于金属加热、熔炼、热处理和烧结等工艺中。
其工作原理是通过电流经过电阻丝产生热量，将热量传递给被加热物体。
1. 电阻炉的基本结构和组成电阻炉主要由电源系统、加热元件、温度控制系统和外壳四部分组成。
(1) 电源系统：电源系统提供电能给电阻炉，一般采用交流电源或直流电源，电压和频率根据具体需求而定。
(2) 加热元件：加热元件是电阻炉的核心部分，通常采用高温合金丝或电阻陶瓷作为电阻材料，通过电流经过电阻丝产生热量。
加热元件的形状和布局根据加热要求而设计，常见的形式有线圈状、螺旋状、板状等。
(3) 温度控制系统：温度控制系统负责监测和控制电阻炉的温度。
通常包括温度传感器、温度控制器和温度显示器。
温度传感器用于实时测量被加热物体的温度，将温度信号传递给温度控制器，控制器根据设定的温度范围进行控制，保持被加热物体的温度稳定。
(4) 外壳：外壳是电阻炉的保护结构，通常由金属材料制成，具有良好的耐高温和隔热性能。
外壳还配备了安全门、观察窗等设施，方便操作和观察。
2. 电阻炉的工作过程电阻炉的工作过程主要包括预热、加热和冷却三个阶段。
(1) 预热阶段：在开始加热之前，电阻炉需要进行预热。
预热的目的是提高炉膛温度，使电阻丝达到工作温度。
预热时间根据具体要求而定，一般需要几分钟到几小时不等。
(2) 加热阶段：预热完成后，电阻炉进入加热阶段。
电流通过电阻丝，产生热量，将热量传递给被加热物体。
加热温度和时间根据被加热物体的性质和工艺需求而定。
(3) 冷却阶段：加热完成后，需要将被加热物体冷却到室温。
冷却方法可以是自然冷却或辅助冷却，根据被加热物体的要求选择合适的冷却方式。
3. 电阻炉的应用领域电阻炉广泛应用于金属加热、熔炼、热处理和烧结等工艺中。
(1) 金属加热：电阻炉可以用于金属的加热处理，如钢材的退火、淬火、回火等工艺。
(2) 金属熔炼：电阻炉可以用于金属的熔炼，如铝、铜、锌等有色金属的熔炼。
热处理设备热处理电阻炉PPT演示课件
应用：小规模生产. 炉型：箱式、井式、
台车式. 1.箱式电阻炉
5
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
6
概述之周期作业式电阻炉
D产品序号：有RX、RX2、RX3系列，其中RX2
炉膛高度的确定
经验法：一般来说H/B =0.52~0.9之间，多在0.8 左右。小炉子比值大些，大炉子比值小些。
23
炉型的选择和炉体尺寸的确定
砌体及外形尺寸的确定应考虑的问题
砌体包括炉墙、炉顶及炉底，通常都由耐火材料 和隔热材料砌筑
砌体的厚度应符合耐火砖的尺寸要求，砌体要保 证一定强度
为节能和提高升温速度，在符合耐火、保温和机 械强度的要求，应尽量采用轻质耐火材料
低温炉（﹤650℃）
3
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
4
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
1000~1300℃高温炉，用三层炉衬，分别为高铝砖、 轻质粘土砖与保温粉料。
在保温层与炉壳之间还有一层厚度为5~10mm的石 棉板。
25
炉型的选择和炉体尺寸的确定
炉顶的砌筑
分类：平顶、拱顶和悬挂顶
选用原则： ＜0.4~0.6m
平顶
电阻炉的工作原理
电阻炉的工作原理电阻炉是一种常见的加热设备，广泛应用于工业生产中的热处理、熔炼、烧结等工艺过程。
它通过电阻丝的电阻发热来提供热源，实现物料的加热和加工。
下面将详细介绍电阻炉的工作原理。
一、电阻炉的结构电阻炉主要由炉体、电阻丝、电源、温度控制系统等组成。
1. 炉体：炉体是电阻炉的主要部分，一般由耐高温材料制成，如耐火砖、陶瓷等。
炉体内部通常分为加热室和工作室，加热室用于放置电阻丝，工作室用于放置待加热物料。
2. 电阻丝：电阻丝是电阻炉的核心部件，它是由高电阻系数的合金材料制成。
电阻丝的材料常用的有铬铝、镍铬等。
电阻丝通常绕制成线圈状，放置在加热室内，当电流通过电阻丝时，电阻丝会发热。
3. 电源：电源是为电阻丝提供电流的装置。
一般情况下，电阻炉采用交流电源，通过调节电源的电压和电流来控制电阻丝的发热功率。
4. 温度控制系统：温度控制系统用于监测和控制电阻炉的工作温度。
通常采用温度传感器（如热电偶、热电阻）来测量炉内温度，并通过控制电源的输出来调节温度。
二、电阻炉的工作原理可以简单概括为电阻丝发热，炉体传热，物料加热。
1. 电阻丝发热：当电源接通时，电流通过电阻丝，电阻丝会因为电阻而发热。
电阻丝发热的原理是电流通过电阻丝时会产生焦耳热，即电能转化为热能。
2. 炉体传热：电阻丝发热后，炉体会吸收热能，然后将热能传递给工作室内的物料。
炉体的传热方式主要有辐射传热、对流传热和传导传热。
- 辐射传热：炉体表面温度高于物料表面温度时，会以辐射的形式向物料发射热能，物料吸收热能后温度升高。
- 对流传热：炉体内空气被加热后会产生对流，将热能传递给物料。
对流传热的效果受到炉体内部空气流动的影响。
- 传导传热：炉体内部的热量会通过炉体材料的传导作用传递给物料。
3. 物料加热：当炉体传热给物料后，物料的温度逐渐升高。
物料的加热速率取决于电阻丝的发热功率、炉体的传热效果以及物料的热容量等因素。
三、电阻炉的应用电阻炉作为一种常见的加热设备，广泛应用于各个领域的热处理、熔炼和烧结等工艺过程。
第12章 常用热处理炉简介
6—缓冷水泵 7—辐射管 8—热电偶 9—加热室风扇 10—可控气氛装置 11—加热室
1.密封箱式炉的基本结构
图12-13 RM系列密封箱式炉(多用炉)照片
2.密封箱式炉组Βιβλιοθήκη 的生产线1.台车式炉 2.罩式炉
1.台车式炉
图12-5 1—炉壳 2—炉衬 3—电热元件 4—电
接头 5—台车驱动装置 6—台车 7—炉门 8—炉门升降机构
1.台车式炉
图12-6 台车式炉实物照片
2.罩式炉
图12-7 a)加热罩 b)冷却罩
1—加热罩外壳 2—炉衬 3—内罩 4—风扇 5—导向装置 6—冷却装置 7—鼓风装置
(5)设有火帘与防爆装置
在炉子前后室都应装设火帘管，其作用是当前 后室打开时，从火帘管中喷出可燃气体，经燃 烧形成气幕封住炉门孔，以减少空气的吸入， 这对炉内气氛的稳定和防止前后室发生爆炸都 有一定的作用。
12.3.3 密封箱式炉
1.密封箱式炉的基本结构 2.密封箱式炉组成的生产线
1.密封箱式炉的基本结构
1.感应热处理原理及设备的分类和特点 2.感应器的设计
1.感应热处理原理及设备的分类和特点
表12-2 感应加热设备的电流频率范围及主要特征
加热装置类 别
电子管 变频装置
频率范围/Hz
高频：1～1 超音频：1～ 1
功率范围 /kW
5～500
设备效率 (%)
50～75
应用范围
特点
齿轮轴等 中小零件表 面淬火，深 度0．1～ 0．3mm
12.5.3 激光表面改性设备
电阻炉的工作原理
电阻炉的工作原理电阻炉是一种利用电阻发热原理加热的设备，广泛应用于工业生产中的热处理、熔炼、烧结等工艺过程。
它通过将电能转化为热能，使加热元件产生高温，从而实现对物料的加热。
一、电阻炉的组成电阻炉主要由以下几个部份组成：1. 加热元件：电阻炉的核心部份，通常采用高温合金电阻丝作为加热元件，如镍铬合金电阻丝、铁铬铝合金电阻丝等。
这些电阻丝具有较高的电阻率和较好的抗氧化性能。
2. 外壳：电阻炉的外壳通常由耐高温、绝缘性能良好的材料制成，如不锈钢、陶瓷等。
外壳的主要作用是保护加热元件，防止热能的散失。
3. 控制系统：电阻炉的控制系统包括温度控制器、电源控制器、安全保护装置等。
温度控制器用于监测和控制电阻炉的工作温度，保证加热过程的稳定性和安全性。
二、电阻炉的工作原理是利用电流通过电阻丝产生的电阻发热效应。
当电流通过电阻丝时，电阻丝会发热，产生高温。
这是由于电流通过电阻丝时，电子与原子之间的碰撞会产生电阻，电能转化为热能。
具体来说，电阻炉的工作原理如下：1. 通电：将电源接通，电流流经电阻丝。
2. 电阻发热：电流通过电阻丝时，电阻丝会发热，产生高温。
这是由于电阻丝的电阻率较高，电流通过时会产生较大的电阻，电能转化为热能。
3. 传热：热量从加热元件传递给物料，使物料温度升高。
4. 温度控制：通过温度控制器监测加热元件和物料的温度，并根据设定的温度值调节电流的大小，以保持加热过程的稳定性和安全性。
5. 加热结束：当达到设定的加热时偶尔温度时，电源会自动断开，住手加热。
三、电阻炉的应用电阻炉广泛应用于各个领域的热处理、熔炼、烧结等工艺过程。
以下是一些常见的应用领域：1. 金属加热处理：电阻炉可以用于金属的退火、淬火、回火等加热处理工艺，改变金属的组织结构和性能。
2. 玻璃熔化：电阻炉可以用于玻璃的熔化和成型过程，控制玻璃的温度和粘度，以满足不同的生产需求。
3. 陶瓷烧结：电阻炉可以用于陶瓷材料的烧结工艺，提高陶瓷的密度和强度。
筑炉材料设备之热处理电阻炉
材料工程学院 金属材料系
耐火材料
▪ 热处理炉对耐火材料性能的要求
• 耐火度 耐火度是耐火材料抵抗高温作用 的性能，指的是耐火材料受热后软化到 一定程度时的温度。
▪ 高温体积稳定性
• 高温体积稳定性是指耐火制品在高温下使用时，由于相的成分发生变化、发 生再结晶或进一步烧结等所产生的不可逆残余膨胀或收缩，通常以热膨胀系 数和重烧线收缩率来表示。在一般情况下，要求各种耐火制品的残余胀缩不 超过0.5％~1.0％。粘土砖和高铝砖的重烧线收缩率为0.5％（1350℃），硅 砖的重烧线收缩率为-0.8％。
内衬砌砖。又常作电热元件搁砖和套管等。
材料工程学院 金属材料系
耐火材料
▪ 碳化硅制品
• 这类制品有高的耐火度（>2000C）和较高的热导率， 常用作穿入电热元件的马弗罐、高温炉的炉底板和导轨 。因其黑度较大（0.92）；又常用作远红外加热板或用 其粉末配制远红外涂料。
▪ 耐火混凝土
• 系由骨料（高铝砖土熟料或粘土砖细块）和胶粘剂混合 而成，常用来制造电极浴炉的坩埚等炉衬预制构件。
▪ 膨胀珍珠岩
• 是一种由酸性的火由玻璃质珍珠岩结构的熔岩，经破碎后在高温下焙
烧膨胀而成，呈白色小颗粒，内有蜂窝状空隙。其主要成分一般为ω （SiO2）＝69~74%，ω（A12O3）＝12~14%，密度为
40~120kg/m3，有良好的保温能力，最高使用温度为800C。 • 膨胀珍珠岩散料可与水玻璃、水泥、磷酸铝等结合剂制成各种成形保
• 掺合料 与骨料的材料相同，只是颗粒度较小。掺合剂可使制品的 气孔率降低，密度增加，耐压强度提高，抗渣性提高，但使收缩增 加，耐急冷急热性降低。
电阻炉的工作原理
电阻炉的工作原理电阻炉是一种利用电阻加热的设备，广泛应用于工业生产中的热处理、熔炼、烧结等领域。
它通过电流通过电阻丝产生热能，将其传递给被加热物体，实现加热的目的。
一、电阻炉的基本结构电阻炉由电源、电阻丝、保护层、隔热层、加热腔和控制系统等组成。
1. 电源：电阻炉通常使用交流电源，电压和频率根据具体需求而定。
2. 电阻丝：电阻丝是电阻炉的核心部件，它是由高电阻率的合金材料制成，如镍铬合金、铬铝合金等。
电阻丝的长度和直径决定了电阻炉的功率和加热温度。
3. 保护层：保护层位于电阻丝的外部，用于保护电阻丝免受氧化和腐蚀。
常见的保护层材料有石墨、陶瓷、石英等。
4. 隔热层：隔热层用于减少热能的散失，提高加热效率。
常见的隔热层材料有陶瓷纤维、石墨等。
5. 加热腔：加热腔是放置被加热物体的空间，通常采用耐高温材料制成，如石墨、陶瓷等。
6. 控制系统：控制系统用于调节电阻炉的加热温度和时间，常见的控制方式有温度控制器、定时器等。
二、电阻炉的工作原理电阻炉的工作原理可以简单概括为电流通过电阻丝产生热能，然后将热能传递给被加热物体。
1. 电流通过电阻丝：当电源接通时，电流通过电阻丝。
由于电阻丝的电阻率较高，电流通过电阻丝时会发生电阻加热现象，产生大量的热能。
2. 热能传递给被加热物体：电阻丝产生的热能会传递给加热腔内的被加热物体，使其温度升高。
热能的传递方式包括辐射、对流和传导。
3. 温度控制：通过控制系统可以调节电阻炉的加热温度和时间。
温度控制器可以感知加热腔内的温度变化，并根据设定的温度范围来控制电阻丝的加热功率，从而实现对被加热物体的精确加热控制。
三、电阻炉的应用领域电阻炉作为一种常见的加热设备，广泛应用于以下领域：1. 热处理：电阻炉在金属热处理过程中起到关键作用，如退火、淬火、回火等工艺。
2. 熔炼：电阻炉可以用于金属和非金属材料的熔炼，如铝、铜、铁等。
3. 烧结：电阻炉可用于陶瓷、粉末冶金等材料的烧结过程。
热处理 电阻炉
热处理电阻炉电阻炉是一种常用的热处理设备，广泛应用于金属加工、材料研究等领域。
它利用电阻加热原理，将电能转化为热能，使工件达到所需的温度，以实现材料结构和性能的调整。
电阻炉的工作原理是通过将电流通过加热元件（通常是电阻丝）产生电阻加热效应，使工件温度升高。
电阻炉的核心部件是加热元件和控制系统。
加热元件通常由高电阻合金制成，能够承受高温和电流的作用。
控制系统可以根据实际需要，精确控制加热时间、温度曲线等参数。
电阻炉的加热效果受到多种因素的影响，其中包括电压、电流、加热时间和工件的性质等。
在热处理过程中，需要根据工件的具体要求，合理选择这些参数，以确保得到理想的处理效果。
同时，还需要注意工件的装载方式和布局，以保证工件能够均匀受热。
电阻炉在热处理过程中有多种应用，其中最常见的包括退火、淬火和回火。
退火是将材料加热到一定温度后，缓慢冷却，以消除材料内部的应力和组织缺陷，提高其延展性和韧性。
淬火是将材料迅速冷却，使其快速固化，从而获得高硬度和强度。
回火是在淬火后，将材料再次加热到一定温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火带来的脆性，提高材料的韧性和强度。
除了常规的退火、淬火和回火外，电阻炉还可以用于其他特殊的热处理过程，如表面强化、固溶处理和时效处理等。
表面强化是通过加热工件表面，改变其组织结构，提高其表面硬度和耐磨性。
固溶处理是将固溶体加热到一定温度，然后快速冷却，以实现溶质在基体中的均匀分布。
时效处理是在固溶处理后，将材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以实现溶质的析出和组织的再稳定化。
电阻炉的优点之一是加热速度快，能够在短时间内将工件加热到所需温度。
此外，它还具有温度控制精度高、加热均匀、操作简便等特点。
然而，电阻炉也存在一些局限性，如加热效率低、能耗较高等。
因此，在使用电阻炉进行热处理时，需要根据具体情况综合考虑各种因素，选择合适的加热设备和工艺参数。
电阻炉是一种常用的热处理设备，能够通过电阻加热原理，将电能转化为热能，实现对工件的加热和调整材料结构性能的目的。
热处理电阻炉概述共37页
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
热处理电阻炉概述4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
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热处理电阻炉的设计
04 热处理电阻炉的节能与环 保设计
节材料
采用先进的保温材料，如 硅酸铝纤维毡、纳米陶瓷 纤维等，减少热量损失， 提高热效率。
智能控制系统
采用智能温度控制系统， 实现温度的精确控制，避 免过热和能源浪费。
炉膛材料
选择耐高温、耐腐蚀、保温性能好的材料。
通风设计
合理设计通风口的位置和大小，保证炉内温 度均匀和节能。
温度控制系统设计
温度传感器
选择合适的温度传感器，实现炉内温度的实 时监测。
温度控制仪表
选择高精度的温度控制仪表，实现温度的精 确控制。
控制算法
采用合适的控制算法，实现温度的快速、稳 定控制。
按照说明书逐步组装电阻炉，并确保所有电气和管道连接正确、牢固。
安装步骤与注意事项
遵守安全规定
准确测量与定位
在安装过程中，始终遵守国家和地方 的安全规定，确保人员和设备安全。
确保所有尺寸和定位准确，以免影响 正常使用和性能。
检查设备完整性
确保在运输过程中设备没有损坏，如 有损坏应及时联系供应商。
调试步骤与注意事项
热处理电阻炉的设计
目录
CONTENTS
• 热处理电阻炉概述 • 热处理电阻炉的设计要素 • 热处理电阻炉的材料选择 • 热处理电阻炉的节能与环保设计 • 热处理电阻炉的安装与调试
01 热处理电阻炉概述
定义与特点
定义
热处理电阻炉是一种利用电阻加热原 理，对金属材料进行加热处理的设备。
特点
具有加热速度快、温度均匀、节能环 保、操作简便等优点，广泛应用于金 属材料加工和制造行业。
注意观察与记录
热处理工序主要加热设备
热处理工序主要加热设备热处理工序是制造业中重要的加工工序之一，主要是通过对材料的加热、保温和冷却等处理，改善材料的物理性能和机械性能，提高材料的强度、硬度、韧性和耐磨性等性能，满足不同工业领域对材料的使用要求。
而热处理的加热设备则是热处理工序中不可或缺的重要设备。
下面将重点介绍几种常用的热处理加热设备。
1. 电阻炉电阻炉是一种常见的热处理设备，广泛应用于金属材料的热处理中。
电阻炉是利用导电物质通过电阻加热的原理工作的，其加热方式有直接加热和间接加热两种。
直接加热是指电阻炉加热体与被加热物体直接接触的方式进行加热，而间接加热则是通过电阻炉所处环境中的热传导、对流和辐射来加热被加热物体。
电阻炉可以根据被加热材料的体积、形状和规格进行选择，可加热的温度范围较大，加热速度快，可以实现自动化控制，是一种较为经济、高效的加热设备。
2. 气体加热炉气体加热炉又称为燃烧器加热炉，是利用燃烧产生的高温气体来对材料进行加热的设备。
气体加热炉的加热方式有直接燃烧加热和间接燃烧加热两种。
直接燃烧加热是指燃烧产生的气体直接接触被加热物体的方式进行加热，而间接燃烧加热则是通过间接热交换的方式，将燃烧产生的高温气体通过热管或热交换器等传递给被加热物体。
气体加热炉加热速度较快，但温度控制及调节难度较大，需要考虑到燃料的性质、供气清洁度等因素。
3. 盐浴炉盐浴炉是一种以盐浴作为加热介质的热处理设备。
盐浴具有很好的导热性和热稳定性，可以在一定的温度范围内对材料进行加热处理。
与其他加热设备相比，盐浴炉的加热速度较慢，但加热能力较强，适用于对体积较大、形状规则的金属零件进行加热。
不同种类的盐浴炉在加热温度、加热时间、盐浴性质等方面具有不同的特点和适用范围，需要根据被加热材料的种类、形状和要求等因素进行选择。
4. 感应加热设备感应加热设备是一种利用高频电磁感应原理对金属材料进行加热处理的设备。
感应加热设备具有加热速度快、效率高、易于自动化控制等特点，适用于对金属材料进行局部加热和淬火等处理。
热处理电阻炉
热处理电阻炉热处理电阻炉是一种用于金属热处理的特殊加热设备，其依靠电阻抗性实现加热，广泛应用于金属加工生产过程中的各项工艺，热处理工序和装配过程中，能够有效地改善金属材料的结构性能。
热处理电阻炉一般由台座、安全门、导热体系、加热系统和控制系统等组成，加热系统采用电阻元件，其电阻系数在热处理过程中不会发生变化，使得加热稳定可靠，温度控制精确，性能满足工艺要求。
安全门能够避免身体接触过热的金属材料，台座采用了隔热系统，使得台座不会受到过热的金属材料的影响，防止其发生变形故障。
台座之上装有特殊的钢丝网，可以放置待处理的金属件，防止金属件坠入台座内部，也可以避免摆放失当造成的碰撞侵蚀。
热处理电阻炉的控制系统一般采用电子控制集成器，该控制集成器可以实现对加热系统的自动控制，温度的设定、调整、控制等，能够大大减轻操作员的工作量并提高工作效率。
常用的热处理电阻炉有电钢带炉、炉膛中加热电炉和隔式加热电炉等。
电钢带炉一般用于金属或有色金属快速加热和热处理，其加热幅度范围广阔，温度可高达1500度，能够较好地满足工业生产对温度的要求。
炉膛中加热电炉主要用于金属和有色金属的热处理，炉膛可实现各中形态的夹持加热，进行熔融或其它工艺加热，加热幅度可达1800度，有效地改善金属结构性能，使得金属材料均匀性和质量更高。
隔热加热电炉主要用于热处理各种金属材料，温度可高达2000度，可以有效地改变金属材料的组织结构，增强金属材料的机械性能和化学性能。
热处理电阻炉一般应用于金属制品的热处理，可以有效地改变金属材料的组织结构，改善材料的性能，提高工件的使用寿命。
在热处理过程中，应采用严格的安全措施，以避免工作场所发生火灾、爆炸等危险情况，确保安全正常生产。
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图4－5 台车式炉 1－炉壳；2－炉衬；3－加热元件；4－电接头； 炉壳； 炉衬； 加热元件； 电接头； 5－台车驱动装置；6－台车；7－炉门；8－炉门升降机构 台车驱动装置； 台车； 炉门； 1.26
1.16
第四章 热处理电阻炉概述
中温井式电阻炉
结构：如左图。 结构：如左图。炉衬与 箱式炉相似，炉盖采用砂封、 箱式炉相似，炉盖采用砂封、 油封、水封等严密封闭。 油封、水封等严密封闭。 特点： 特点：最高工作温度为 950℃。采取分段控制功率， 950℃。采取分段控制功率， 在炉口区段增加功率， 在炉口区段增加功率，以尽 可能提高炉温均匀性。 可能提高炉温均匀性。 应用： 应用：与箱式电阻炉相 比，井式电阻炉的工件装炉 量要小得多，生产率很低。 量要小得多，生产率很低。 因此， 因此，井式电阻炉主要用于 质量要求较高的细长工件的 热处理。 热处理。
1.19
三、周期作业化学热处理炉
井式气体渗碳炉
1.20
三、周期作业化学热处理炉
第四章 热处理电阻炉概述
井式气体渗碳炉
应用：主要适用于中、 应用：主要适用于中、小尺寸 机械零件渗碳、碳氮共渗及 机械零件渗碳、碳氮共渗及氮 碳共渗等化学热处理 等化学热处理。 碳共渗等化学热处理。 结构： 结构：实际上是井式炉膛再加 上一密封炉罐（ 上一密封炉罐（炉罐的作用是 保持炉内气氛的成分和防止炉 气对电热元件和炉衬等的侵 ），炉罐上端开口 炉罐上端开口， 蚀），炉罐上端开口，外缘油 砂封槽，炉盖下降时， 砂封槽，炉盖下降时，炉盖将 炉罐口盖住，用石棉衬垫； 炉罐口盖住，用石棉衬垫；渗 碳介质（煤油等） 碳介质（煤油等）在高处的油 箱内， 箱内，经滴量器滴入炉罐内汽 化而成渗碳气氛，废气点燃。 化而成渗碳气氛，废气点燃。
2、井式电阻加热炉 、 特点：圆形，一股适用于细长工件的加热， 特点：圆形，一股适用于细长工件的加热，以减 少加热过程中工件的变形。 少加热过程中工件的变形。井式电阻炉一般均置于地 坑中，炉口一股只露出地面或摄作平台500 600mm。 500坑中，炉口一股只露出地面或摄作平台500-600mm。炉 膛深，分区布置电热元件，各区单独供电并控温。 膛深，分区布置电热元件，各区单独供电并控温。 分类：井式电阻炉按其工作温度可分为低温、 分类：井式电阻炉按其工作温度可分为低温、中 高温三种。 温、高温三种。
连续作业炉
1.4
第四章 热处理电阻炉概述
炉衬 炉体 形成加热空间， 形成加热空间，起 放置工件和保持加热 温度场的作用。 温度场的作用。
炉门、炉底、炉顶、炉墙 炉门、炉底、炉顶、 电阻炉的基本结构 炉子的发热体， 炉子的发热体，使电能 电热元件 转化为热能，加热工件。 转化为热能，加热工件。 辅助装置 机械传动系统， 机械传动系统，炉子操 作参数测量及控制系统， 作参数测量及控制系统， 可控气氛供应和控制系统 或真空系统等等。 或真空系统等等。
1.7
第四章 热处理电阻炉概述
高温箱式电阻炉 按工作温度可分为 中温箱式电阻炉 低温箱式电阻炉
1.8
中温箱式电阻炉
第四章 热处理电阻炉概述
中温箱式电阻炉 应用
退火、 退火、正 火、 淬 火、回火 或固体渗 碳等 RX3系列950℃箱式电阻炉结构图 系列950℃ 图4－1 RX3系列950℃箱式电阻炉结构图 炉门； 热点偶； 炉壳； 炉衬； 1－炉门；2－热点偶；3－炉壳；4－炉衬； 罩壳； 加热元件； 炉底板； 5－罩壳；6－加热元件；7－炉底板；8－炉门升降机构
RT2系列650℃井式电阻炉结构示意图 RT2系列650℃井式电阻炉结构示意图 系列650℃ 1-炉壳；2-炉衬；3-加热元件；4-炉盖；5-通风机构； 炉壳； 炉衬； 加热元件； 炉盖； 通风机构； 6-炉盖升降机构；7-装料筐；8-行程开关 炉盖升降机构； 装料筐；
第四章 热处理电阻炉概述
高温井式电阻炉 高温井式电阻炉的炉型结构与中温井式电阻炉相似。 高温井式电阻炉的炉型结构与中温井式电阻炉相似。 按其最高工作温度可分为： 按其最高工作温度可分为： 1200℃高温井式电阻炉 采用0Cr27Al7Mo2 高温井式电阻炉： 0Cr27Al7Mo2高温铁铬 1200℃高温井式电阻炉：采用0Cr27Al7Mo2高温铁铬 铝电热元件加热。适用于合金钢长杆件加热。 铝电热元件加热。适用于合金钢长杆件加热。 1350℃高温井式电阻炉 用碳化硅棒为电热元件。 高温井式电阻炉： 1350℃高温井式电阻炉：用碳化硅棒为电热元件。适 用于细长高速钢拉刀和高合金钢长杆件热处理。 用于细长高速钢拉刀和高合金钢长杆件热处理。
1.21
井式气体渗碳炉 第四章 热处理电阻炉概述 缺点： 缺点： 炉罐起隔热屏的作用， （1）炉罐起隔热屏的作用， 使炉子加热速度减慢， 使炉子加热速度减慢，热 效率降低。 效率降低。炉罐高温强度 不足，渗碳温度受到限制， 不足，渗碳温度受到限制， 常在950℃以下。（ 950℃以下。（2 常在950℃以下。（2）密 封不好，易露油， 封不好，易露油，风扇轴 易变形。 易变形。
1.25
结构特点： 结构特点：由固定加 第四章 热处理电阻炉概述
台 车 式 炉
热室和活动炉底组成。 热室和活动炉底组成。 与箱式炉相比， 与箱式炉相比，增加 了台车驱动装置、 了台车驱动装置、台 车密封装置、炉底通 车密封装置、 电装置。 电装置。炉底常为 炉底， “冷”炉底，影响工 件加热均匀性， 件加热均匀性，在台 车上安置电热元件。 车上安置电热元件。 应用：铸、锻件退火 应用： 和正火。 和正火。
1.13
圆体箱式电阻炉
第四章 热处理电阻炉概述
圆体箱式电阻炉 特点
炉膛为圆型，而炉 炉膛为圆型， 膛尺寸、炉底板、 膛尺寸、炉底板、 电热元件等均保留 原有箱式炉特点及 互换性， 互换性，外表面积 蓄热少， 小，蓄热少，节能 显著。 显著。
1.14
2、井式电阻加热炉 、
井式电阻炉
第四章 热处理电阻炉概述
高温箱式电阻炉：结构与中温箱式电阻炉相似， 高温箱式电阻炉：结构与中温箱式电阻炉相似，炉 与中温箱式电阻炉相似 墙内侧多了一层高铝重质耐火砖；由于炉温高， 墙内侧多了一层高铝重质耐火砖；由于炉温高，所以应 增加炉衬厚度，炉门壁厚。 增加炉衬厚度，炉门壁厚。炉底多用碳化硅或重质高铝 砖制成。 砖制成。 1200℃ 1300℃电阻炉：加热元件： 1200℃、1300℃电阻炉：加热元件：0Cr27Al7Mo2 1350℃高温箱式电阻炉：电热元件：SiC棒 1350℃高温箱式电阻炉：电热元件：SiC棒。 SiC 棒使用过程中会逐渐老化，电阻随之增大。功率变小， 棒使用过程中会逐渐老化，电阻随之增大。功率变小， 为稳定碳化硅棒功率，必须配备多级调压变压器。 为稳定碳化硅棒功率，必须配备多级调压变压器。 应用： 应用：高温箱式电阻炉用于高速钢或高合金钢模具 的淬火加热。 的淬火加热。
1.5
二、通用性周期作业热处理炉 1、箱式电阻加热炉 、
RX3系列950℃箱式电阻炉
1.6
第四章 热处理电阻炉概述
二、通用性周期作业热处理炉 1、箱式电阻加热炉 、
RX
设计序号
功率kW
最高工作温度
其中， 表示电阻加热 表示电阻加热， 表示箱式炉 表示箱式炉， 其中，R表示电阻加热，X表示箱式炉，井式炉用 表示电阻炉， “J”，台车炉用“T”。 RX3-45-9，R表示电阻炉， ，台车炉用“ 。 ， 表示电阻炉 X表示箱式，45kW，最高工作温度 表示箱式， 表示箱式 ，最高工作温度950℃。 ℃
1.22
第四章 热处理电阻炉概述
1.23
第四章 热处理电阻炉概述
1.24
滚动底式炉 台车式炉 四、处理大尺寸工件的周期作业炉 升降底式炉 第四章 热处理电阻炉概述 罩式炉 滚动底式电阻炉目前巳定 型生产的功率为l00kW l00kW， 型生产的功率为l00kW，最高 工作温度为950 工作温度为950 ℃，运用于大 中型热锻模和其它大、 中型热锻模和其它大、重件的 热处理。这种炉型装卸大、 热处理。这种炉型装卸大、重 工件方便， 工件方便，炉底板移内炉外的 热损失区较小， 热损失区较小，炉子的密封性 炉温均匀性也较好。 好，炉温均匀性也较好。缺点 是耐热钢用得较多， 是耐热钢用得较多，装料台等 机构较复杂，造价高。 机构较复杂，造价高。 滚动底式炉
技术改造： 技术改造：采用轻质砖和耐火纤维作炉衬以减少炉子 的散热损失和蓄热量；加强炉子密封，通入保护气氛， 的散热损失和蓄热量；加强炉子密封，通入保护气氛， 实现无氧化加热。 实现无氧化加热。
1.10
高 温 箱 式 电 阻 炉
高温箱式电阻炉 炉门； 观察孔； 变压器； 1-炉门；2-观察孔；3-变压器； 碳化硅棒； 炉衬； 炉壳； 4-碳化硅棒；5-炉衬；6-炉壳；7-热电偶孔
第四章 热处理电阻炉概述
低温箱式电阻炉 应用：低温箱式电阻炉多用于回火。无定型产品。 应用：低温箱式电阻炉多用于回火。无定型产品。 结构特点：主要靠对流换热。为提高炉温均匀性， 结构特点：主要靠对流换热。为提高炉温均匀性， 常在炉顶或后端安装风扇装置以强迫炉气循环。 常在炉顶或后端安装风扇装置以强迫炉气循环。
第四章 热处理电阻炉概述
第四章 热处理电阻炉概述
授课人： 授课人：杨晓敏
North University of China College of Materials Science and Engineering 2008.01.04
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：热处理电阻炉是热处理生产中应用最 广的加热设备， 广的加热设备，它是利用电流通过布置在炉膛内 的电热元件发热，借助辐射或对流作用， 的电热元件发热，借助辐射或对流作用，将热量 传递给工件，使工件加热炉子。 传递给工件，使工件加热炉子。各种以金属和非 金属电热元件作供热体的热处理炉都属于此类炉 子。 ：了解热处理电阻炉的类型和结构。 了解热处理电阻炉的类型和结构。