热处理炉PPT
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热处理炉温度控制系统ppt课件
，精度高性能稳定，结构简单，动态性能好，把温度转换 为电势信号便于处理和远距离传输。
精选课件
11
热电偶传感器选择
• 在相对比较下我们选择了 铂铑30－铂铑6 材料的热电偶 传感器 • 分度号 B • 测量范围 0－1800℃ • 基本误差 ±0.25%
精选课件
12
PID算法
• 在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制 的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。它 具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定 比较简单等优点；而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象 ──“一阶滞后＋纯滞后”与“二阶滞后＋纯滞后”的控制对象，PID 控制器是一种最优控制。PID调节规律是连续系统动态品质校正的一种 有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（PI、PD、…）。
精选课件
7
热电偶优点
• 在高温下,热电偶可能是唯一的选择。
• ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间 介质的影响。 ②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从-100~+1800℃均可边续测 量，某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬）， 最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属 丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方 便。
精选课件
9
热电偶要求
• ① 组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③ 补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠 ； ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
精选课件
精选课件
11
热电偶传感器选择
• 在相对比较下我们选择了 铂铑30－铂铑6 材料的热电偶 传感器 • 分度号 B • 测量范围 0－1800℃ • 基本误差 ±0.25%
精选课件
12
PID算法
• 在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制 的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。它 具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定 比较简单等优点；而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象 ──“一阶滞后＋纯滞后”与“二阶滞后＋纯滞后”的控制对象，PID 控制器是一种最优控制。PID调节规律是连续系统动态品质校正的一种 有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（PI、PD、…）。
精选课件
7
热电偶优点
• 在高温下,热电偶可能是唯一的选择。
• ①测量精度高。因温度传感器热电偶直接与被测对象接触，不受中间 介质的影响。 ②测量范围广。常用的温度传感器热电偶从-100~+1800℃均可边续测 量，某些特殊温度传感器热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬）， 最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。温度传感器热电偶通常是由两种不同的金属 丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方 便。
精选课件
9
热电偶要求
• ① 组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③ 补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠 ； ④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
精选课件
热处理炉PPT
要求：考虑物料的形状、尺寸、装料方式、生产率。炉膛的 热交换、温度均匀性、减少热损失、电热元件的安装等。 （1）炉底面积
工件与前后左右炉墙的距离
应为100150mm；有效面积F1
（装料面积）为炉膛总面积的 70%85%，大型炉上限；炉底
宽度B与长度L之比保持在2/3
1/2范围内。
则
F1
p p0
;
第一层保温层（保温材料）； 第二层耐火层（轻质粘土砖）； 高温炉一般为三层： 第一层保温层（保温材料） 第二层过渡层（轻质砖） 第三层耐火层（重质砖或高铝转）
（3）炉顶 有平顶和拱顶两种形式，热处理炉大都采用拱顶。 拱
顶采用轻质楔形砖砌筑，上砌轻质保温制品；拱角砖采用重 质异型砖砌筑。 （4）炉门
（2）炉子总功率Q总
①连续作业电阻炉的Q总
炉子在使用过程中，由于炉衬损坏，散热损失加大，电 压波动、电热元件老化等引起炉子功率下降，所以炉子功率 要有一定的储备，其安装功率为
②周期作业电阻炉Q总
周期作业炉按加热阶段作为热平衡计算时间单位时，其 热损失为
Q总=Q件+Q辅+Q散+Q蓄+Q它
空炉升温时间为
⑤炉门开启时的散热损失Q辐
⑥溢气或吸气热损失
开启炉门或炉子有缝隙时，如果是可控气氛炉，则炉压
为正，Q溢；如果是燃料炉，则Q吸，对于一般的箱式电阻炉，
通常是开启炉门时以加热吸入的冷空气所需热量为
Q吸。
⑦砌体蓄热量Q蓄
对双层砌体可按下式计算
⑧ 不宜精确计算的热损失，如电热元件的引出端漏气、导 热，炉子缝隙的吸气等热损失。箱式炉一般为10%20%
与其它工序组成全自动热处理线的趋势。、
2 热处理炉的分类
工件与前后左右炉墙的距离
应为100150mm；有效面积F1
（装料面积）为炉膛总面积的 70%85%，大型炉上限；炉底
宽度B与长度L之比保持在2/3
1/2范围内。
则
F1
p p0
;
第一层保温层（保温材料）； 第二层耐火层（轻质粘土砖）； 高温炉一般为三层： 第一层保温层（保温材料） 第二层过渡层（轻质砖） 第三层耐火层（重质砖或高铝转）
（3）炉顶 有平顶和拱顶两种形式，热处理炉大都采用拱顶。 拱
顶采用轻质楔形砖砌筑，上砌轻质保温制品；拱角砖采用重 质异型砖砌筑。 （4）炉门
（2）炉子总功率Q总
①连续作业电阻炉的Q总
炉子在使用过程中，由于炉衬损坏，散热损失加大，电 压波动、电热元件老化等引起炉子功率下降，所以炉子功率 要有一定的储备，其安装功率为
②周期作业电阻炉Q总
周期作业炉按加热阶段作为热平衡计算时间单位时，其 热损失为
Q总=Q件+Q辅+Q散+Q蓄+Q它
空炉升温时间为
⑤炉门开启时的散热损失Q辐
⑥溢气或吸气热损失
开启炉门或炉子有缝隙时，如果是可控气氛炉，则炉压
为正，Q溢；如果是燃料炉，则Q吸，对于一般的箱式电阻炉，
通常是开启炉门时以加热吸入的冷空气所需热量为
Q吸。
⑦砌体蓄热量Q蓄
对双层砌体可按下式计算
⑧ 不宜精确计算的热损失，如电热元件的引出端漏气、导 热，炉子缝隙的吸气等热损失。箱式炉一般为10%20%
与其它工序组成全自动热处理线的趋势。、
2 热处理炉的分类
加热炉与热处理炉温度曲线的测试和优化PPT课件
K 型测温范围-100 to 1290℃，分辩率0.5℃，测量误差0.5%； S 型测温范围0 to 1450℃; 分辩率1.0℃；测量误差0.5%；
通道数: 7或14通道； 采样周期: 1次/12秒- 1次/8小时； 数据记录仪工作条件：温度1400℃下 6 小时，在300℃
低温下工作可以达到30小时。
“黑匣子”开发过程中的热态测试
黑匣子的应用领域
金属加热和热处理 回流焊和波峰焊、钎焊 表面涂装和固化、不粘锅 陶瓷烧成 玻璃退火 食品烘焙
测试方法
在物料上打测温孔，将电偶热端紧紧插入物 料测温孔中，冷端的正负极与记录仪的正负 极一一对应相连接，同时记录下记录仪接口 的通道数所代表的物料测温孔的位置。
记录仪随物料一同进入炉内，经过加热、热 处理或烧成后，从炉子出口拿出。
出炉后，待箱体温度下降后，取出记录仪， 通过与计算机相连，将记录仪中保存的数据 传输到计算机中，用excel进行数据处理，绘 制出物料升温曲线和炉温沿炉长方向的变化 曲线。
黑匣子应用解决的问题
加热炉投产验收 加热工艺数字化 热处理工艺数字化 加热温度和段面温差、钢坯长度方向的温差 氧化烧损 水管黑印 数学模型参数提取、数学模型验证等
加热温度曲线的分析
钢坯是放置在实底床上。钢坯的中心温度和下表面 温度是基本一致的。
钢坯加热到750℃时，钢坯的相变区因为相变吸热升 温速率变小。
钢坯出炉温度1320℃，出炉钢坯上中温差8℃， 上 下温差为13℃。
加热168分钟后钢坯温度达到1300℃，此时上下温差 30℃。
钢坯的加热温度过高是引起穿管孔洞的原因之一。 加热温度过高的原因的炉顶热电偶的安装位置不合 适，没有真正反映炉内温度水平，测试后对炉温热 电偶的位置进行了调整，使测得温度真正反映炉内 温度。
通道数: 7或14通道； 采样周期: 1次/12秒- 1次/8小时； 数据记录仪工作条件：温度1400℃下 6 小时，在300℃
低温下工作可以达到30小时。
“黑匣子”开发过程中的热态测试
黑匣子的应用领域
金属加热和热处理 回流焊和波峰焊、钎焊 表面涂装和固化、不粘锅 陶瓷烧成 玻璃退火 食品烘焙
测试方法
在物料上打测温孔，将电偶热端紧紧插入物 料测温孔中，冷端的正负极与记录仪的正负 极一一对应相连接，同时记录下记录仪接口 的通道数所代表的物料测温孔的位置。
记录仪随物料一同进入炉内，经过加热、热 处理或烧成后，从炉子出口拿出。
出炉后，待箱体温度下降后，取出记录仪， 通过与计算机相连，将记录仪中保存的数据 传输到计算机中，用excel进行数据处理，绘 制出物料升温曲线和炉温沿炉长方向的变化 曲线。
黑匣子应用解决的问题
加热炉投产验收 加热工艺数字化 热处理工艺数字化 加热温度和段面温差、钢坯长度方向的温差 氧化烧损 水管黑印 数学模型参数提取、数学模型验证等
加热温度曲线的分析
钢坯是放置在实底床上。钢坯的中心温度和下表面 温度是基本一致的。
钢坯加热到750℃时，钢坯的相变区因为相变吸热升 温速率变小。
钢坯出炉温度1320℃，出炉钢坯上中温差8℃， 上 下温差为13℃。
加热168分钟后钢坯温度达到1300℃，此时上下温差 30℃。
钢坯的加热温度过高是引起穿管孔洞的原因之一。 加热温度过高的原因的炉顶热电偶的安装位置不合 适，没有真正反映炉内温度水平，测试后对炉温热 电偶的位置进行了调整，使测得温度真正反映炉内 温度。
热处理设备热处理电阻炉PPT演示课件
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
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
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
热处理炉第二章5.ppt
1
2
1
3
1 a F
m2 Fm2 m3 Fm3
（三）圆形壁炉墙
Q
1 1
t t0
2 ...
n
1
a F m1Fm1 m2 Fm2
mnFmn a F
6
（四）减少热损炉墙采取措施（加大热阻）
1. 增加炉墙厚度R=δ/（λF）； 2. 采用ρ小、λ小、比热容C小的耐火保温材料。 ① R↑，②b（蓄热系数）蓄热小。 [推荐：中温电阻炉0.6g/cm3轻质砖、泡沫
砖；高温炉：0.806g/cm3高铝砖砌耐火层。] 3. 改变炉墙结构：双层炉壳、空心砖炉
墙结构；采用圆形炉膛，外表面积缩小 14%左右。
7
Thank You for Attention
8
三.炉衬厚度计算
在设计三层炉墙时，耐火层和中间保温
层 炉的子厚的度大S小、按S标，准一砖般尺根寸据的炉整膛倍温数度选以定及，
12
1 t2 0.194103 [0.165 0.1652 2 0.194103(0.5 0.194103 9502 0.165950 486.8 0.115)]
782
再由式（2-71）计算t3
t3
1 0.2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ103
[0.131
0.1312 2 0.23103(0.5 0.23103 7822 0.131 782 486.8 0.115)]
第二章 炉子传热原理
§5. 综 合 传 热
1
一.对流和辐射同时存在时的传热
Q Q对 Q辐
对 (t1
t2 )F
C导[(1T010)4
( T2 )4 ]F 100
对
(t1
t2
热处理设备热处理电阻炉41页PPT
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
热处理设备热处理电阻炉
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
热处理设备热处理电阻炉
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
热处理设备课件热处理燃料炉部分
燃料燃烧的装置
有焰烧嘴： 特点：有焰烧嘴的特点是煤气与空气全部或大
部在烧嘴外部混合，边混合边燃烧，形成可 见的长火馅。 优点：要求煤气压力较低，不易产生“回火”， 因此煤气和空气均可预热到较高温度，烧嘴 的调节比较大。
燃料燃烧的装置
缺点：有焰烧嘴所需过剩室气量较大（n=1.10～
1.25），燃烧缓慢并不易完全，火焰温应偏低， 但是，有焰烧嘴的燃烧能力很大．
小结
了解燃料炉的特点，以及燃料的特点。 燃料的特性 燃烧的计算 思考题： 已知某天燃气的供用成分：96%CH4、 28%N2、1.2%H2O, 当n=1.1时，求燃烧 此天然气时空气实际需要量Ln和燃烧产物Vn。
燃烧现象（回火与脱火） 回 火 定义：当喷出速度小于火焰传播速度时，火焰
将传播到烧嘴内，造成 “回火”现象。 现象：这时烧嘴被烧红和发生爆音。 原因：大部分是由于煤气压力不足或烧嘴被堵 塞，使混合气体喷出速度下降所造成的
脱火
燃料燃烧的装置
定义：当喷出速度大于火焰传播速度时，火焰 将离开喷头，造成 “脱火”现象。 现象：燃烧不稳定，严重时则熄火。 原因：气体喷出速度过大
燃料燃烧的计算
例：已知发生炉煤气的供用成分为CO-29%,
H2-15%,CH4-3%, C2H4-0.6%, O2-0.2%, N2-42%, CO2-7.5%, H2O-2.7%. 求当n=1.1时的空气需要量Ln，燃烧产物量Vn 燃烧产物成分和燃烧产物重度。 1）单位燃料空气需要量
29.6 2.96 111 .4 11.14 3 Ln 1.55(m ) 100
高炉煤气和焦炉煤气： 发生炉煤气： 城市煤气：焦炉煤气、混合发生煤气、油煤气
高周波热处理炉课件
由于高周波热处理炉的结构和功能需求， 其占地面积较大，可能会占用企业的生产 空间。
改进方向
降低设备成本
通过优化设计和选用更经济适 用的材料，降低高周波热处理 炉的制造成本，使其更具有市
场竞争力。
简化维护保养
研究开发更简便的维护和保养 方法，降低企业的运营成本， 提高设备的可靠性和稳定性。
提高自动化程度
常见故障与排除
炉温异常
检查加热元件是否损坏、电源是否正常、热电偶 是否接触良好等。
循环系统异常
检查循环风机是否正常、管道是否堵塞、冷却水 是否充足等。
控制系统故障
检查控制电路板、传感器、执行器等是否正常， 及时更换损坏的元件。
日常维护与保养
01
02
03
04
清洁炉膛
定期清理炉膛内的杂物和积垢 ，保持炉膛内部清洁。
工作原理
高周波热处理炉利用高频率的电磁场 在金属材料中产生涡流，涡流在金属 材料中流动产生热量，使金属材料内 部温度升高，达到热处理的目的。
种类与特点
种类
高周波热处理炉根据加热方式和 结构特点可分为多种类型，如高 频感应加热炉、微波加热炉、电 磁感应加热炉等。
特点
高周波热处理炉具有加热速度快 、节能环保、热效率高、加热均 匀等优点，能够实现快速高效的 金属热处理加工。
适用范围广
高周波热处理炉适用于各种金属材料的热处理，如钢铁、 有色金属、合金等，能够满足不同行业和产品的需求。
工艺稳定
高周波热处理炉采用智能控制系统，能够实现温度、压力 等工艺参数的精确控制，保证热处理过程的稳定性和一致 性。
环保安全
高周波热处理炉在运行过程中产生的污染物较少，且设备 结构紧凑、安全可靠，能够确保生产过程中的环保和安全 。
04热处理电阻炉概述 ppt课件
热处理电阻炉主要缺点：炉子造价高，耗电量大，工 件加热速度较慢，不通保护气氛加热时工件容易氧化脱碳。
2020/12/2
39
1.39
2020/12/2
40
可控气氛，常用于可锻铸 铁退火，缺点是需要配备 强力起重设备。
1－炉衬；2－电热元件
13.3－2 炉底固202定0/装12/置2 ；4－构升降炉底；5－升降机
32
罩 式 炉
1.33
结构：由固定的炉台和可
第四章 热处理电阻炉概移述动的开口向下外罩和内
罩（钢板及型钢焊接而成）
组成。一加热罩常配有几
个炉底座。放在不同炉底 座上的工件轮流进行加热 和冷却。
分类：井式电阻炉按其工作温度可分为低温、中温、 高温三种。
2020/12/2
20
1.20
第四章 热处理电阻炉概中述温井式电阻炉
结构：如左图。炉衬与
箱式炉相似，炉盖采用砂封、 油封、水封等严密封闭。
特点：最高工作温度为 950℃。采取分段控制功率， 在炉口区段增加功率，以尽 可能提高炉温均匀性。
应用：与箱式电阻炉相
通用性周期作业热处理炉（通用工件）
周期作业化学热处理炉 周期作业炉
处理大尺寸工件的周期作业炉（大型件）
处理小尺寸工件的周期作业炉（小散体）
连续作业炉
输送带式炉 网带式炉 推杆式炉 震底式炉 转底式炉 滚筒式炉等
2020/12/2
8
1.8
第四章 热处理电阻炉概述
电阻炉的基本结构
2020/12/2
1.9
2020/12/2
29
1.29
第四章 热处理电阻炉概述结构特点：由固定加
热室和活动炉底组成。
与箱式炉相比，增加
2020/12/2
39
1.39
2020/12/2
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可控气氛，常用于可锻铸 铁退火，缺点是需要配备 强力起重设备。
1－炉衬；2－电热元件
13.3－2 炉底固202定0/装12/置2 ；4－构升降炉底；5－升降机
32
罩 式 炉
1.33
结构：由固定的炉台和可
第四章 热处理电阻炉概移述动的开口向下外罩和内
罩（钢板及型钢焊接而成）
组成。一加热罩常配有几
个炉底座。放在不同炉底 座上的工件轮流进行加热 和冷却。
分类：井式电阻炉按其工作温度可分为低温、中温、 高温三种。
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第四章 热处理电阻炉概中述温井式电阻炉
结构：如左图。炉衬与
箱式炉相似，炉盖采用砂封、 油封、水封等严密封闭。
特点：最高工作温度为 950℃。采取分段控制功率， 在炉口区段增加功率，以尽 可能提高炉温均匀性。
应用：与箱式电阻炉相
通用性周期作业热处理炉（通用工件）
周期作业化学热处理炉 周期作业炉
处理大尺寸工件的周期作业炉（大型件）
处理小尺寸工件的周期作业炉（小散体）
连续作业炉
输送带式炉 网带式炉 推杆式炉 震底式炉 转底式炉 滚筒式炉等
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第四章 热处理电阻炉概述
电阻炉的基本结构
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1.9
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1.29
第四章 热处理电阻炉概述结构特点：由固定加
热室和活动炉底组成。
与箱式炉相比，增加
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二 炉体结构设计
（1）炉底
箱式电阻炉的炉底通常是在炉底外壳钢板上用硅藻土 砖砌成方格子状（中间填充保温材料）；然后平铺12层保 温砖，再铺1层轻质粘土砖；其上安装支撑炉底板或导轨的 重质粘土砖和电热元件搁砖。
（2）炉墙
炉墙的厚度由传热计算确定。 首先炉壳和保温层之间有一层510mm石棉板。 中低温炉墙一般为二层：
一般空炉升温时间38小时。在计算Q蓄时，所用的温度为
额定温度下已处于稳定态的耐火层和保温层的温度，这比炉 子升温时实际耐火层、保温层的平均温度要高得多，故计算
求得的升温时间t升比实际测得的要长。
四 功率的分配、接线方法
1 功率分配
（1）箱式电阻炉
（2）井式电阻炉
（3）连续式电阻炉 2 接线方法
热处理电炉
秦勤
概述
1 热处理炉的现状与发展
我国热处理装备水平的落后，设备大多数为50年代到70 年代的仿苏产品。工业发达国家60年代就已基本淘汰了空气 加热炉，普及了少无氧化热处理，而我国迄今空气加热炉仍 占热处理设备的70%以上，可控气氛炉和真空炉的比例不足 5%。 （1）热处理用炉的现状是： ➢周期式炉多，连续式炉少； ➢效率低．能耗大； ➢空气炉多，气氛炉少， ➢工件氧化脱碳严重，质量不易保证，自动化程度低；人为
（2）炉子总功率Q总
①连续作业电阻炉的Q总
炉子在使用过程中，由于炉衬损坏，散热损失加大，电 压波动、电热元件老化等引起炉子功率下降，所以炉子功率 要有一定的储备，其安装功率为
②周期作业电阻炉Q总
周期作业炉按加热阶段作为热平衡计算时间单位时，其 热损失为
Q总=Q件+Q辅+Q散+Q蓄+Q它
空炉升温时间为
特点：
第一章 热处理电阻炉
➢ 热处理电阻炉结构简单，操作方便；
➢ 工作温度范围宽，容易准确控制温度；
➢ 炉膛温度均匀，便于使用可控气氛；
➢ 容易实现机械化和自动化。
热处理电阻炉的基本类型
（1）周期式热处理电阻炉
适用于： 多品种，多工艺，小批量生产。
主要有： 箱式炉、井式炉、台车式炉、罩式炉
箱式炉：用于退火、正火、淬火、回火、固体渗碳
井式炉：外形为圆形，一般置于地坑中，用于细长工件加 热，以减少加热过程中变形
台车式炉：用于大型和大批量铸件的退火、正火、回火处理
罩式炉：用于钢丝、钢管、铜带、铜线及硅钢片的退火处理
（2）连续式电阻炉 适用于：大批量生产，不宜改变工艺 。 炉子分为加热区、保温区、冷却区，且分区供电控温。
一 炉膛尺寸确定（以箱式电阻炉为例）
因素影响大，质量不稳定；
(2)热处理炉的发展趋势 ➢以电能为源的炉子增多,油和煤气为热源的热处理炉比例逐
渐减少。 ➢对产品表面质量的要求更为严格,可控气氛热处理炉仍占重
要地位。 ➢炉衬趋向使用轻质材料,在电阻炉上应用非金属炉用耐热构
件和发热元件的比例逐渐增加。 ➢ 微机和可编程序控制器的发展加速了热处理自动化, 并有
五 电热体选择、计算
1 电热体选择 （1）金属电热体
1
（2）非金属电热体
1
2 电热体计算 （1） 电热体表面负荷
（2）电热体尺寸计算 ➢金属电热体计算
式中：
丝状电热体
1
带状电热体
为
安装尺寸及结构
➢非金属电热元件
1
六 电热体的安装
1电热元件的安装原则
2 电热体的安装 1）丝状电热体的安装
与其它工序组成全自动热处理线的趋势。、
2 热处理炉的分类
按热能的来源分：电阻炉 燃料炉
按工作温度分： 低温炉（≤650℃） 中温炉（650℃1000℃） 高温炉（>1000℃）
按炉膛介质分：自然介质炉 浴炉 可控气氛炉 真空炉
按生产用途分：退火炉 正火炉 淬火炉 渗碳炉 回火炉 氮化炉
按电源频率分：工频炉 中频炉 高频炉
第一层保温层（保温材料）； 第二层耐火层（轻质粘土砖）； 高温炉一般为三层： 第一层保温层（保温材料） 第二层过渡层（轻质砖） 第三层耐火层（重质砖或高铝转）
（3）炉顶 有平顶和拱顶两种形式，热处理炉大都采用拱顶。 拱
顶采用轻质楔形砖砌筑，上砌轻质保温制品；拱角砖采用重 质异型砖砌筑。 （4）炉门
2）绕制在陶瓷管上的安装
3）带状电热体的安装
4）硅碳棒电热体的安装
炉门包括：炉门洞、炉门框、炉门。
三 功率确定
有两种方法：热平衡法、经验法。 （1）主要的能量支出
对连续式炉子，蓄热是一次性的，设计时可以忽略。对 周期式炉子，升温阶段能量消耗最大，设计以升温阶段所需 功率为功率计算依据。
①加热工件所需要的热量Q件
②加热辅助构件所需的热量Q辅
③加热控制气体所需的热量Q控 ④通过炉衬的散热损失Q散
要求：考虑物料的形状、尺寸、装料方式、生产率。炉膛的 热交换、温度均匀性、减少热损失、电热元件的安装等。 （1）炉底面积
工件与前后左右炉墙的距离
应为100150mm；有效面积F1
（装料面积）为炉膛总面积的 70%85%，大型炉上限；炉底
宽度B与长度L之比保持在2/3
1/2范围内。
则
F1
p p0
;
⑤炉门开启时的散热损失Q辐
⑥溢气或吸气热损失
开启炉门或炉子有缝隙时，如果是可控气氛炉，则炉压
为正，Q溢；如果是燃料炉，则Q吸，对于一般的箱式电阻炉，
通常是开启炉门时以加热吸入的冷空气所需热量为
Q吸。
⑦砌体蓄热量Q蓄
对双层砌体可按下式计算
⑧ 不宜精确计算的热损失，如电热元件的引出端漏气、导 热，炉子缝隙的吸气等热损失。箱式炉一般为10%20%
ห้องสมุดไป่ตู้
F F1 /(70% ~ 80%)
L F /( 1 ~ 2 ) ; B ( 1 ~ 2 )L
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P—炉子生产率（kg/h）。
（2） 炉膛高度 装料上方一般保持200300mm。对长周期退伙炉和渗碳
炉，炉膛应高些；对淬火炉和正火炉及强制气流循环的炉 子，炉膛应低点；对井式炉，工件距电热体的距离一般为 100 200mm，工件至炉顶和炉底的距离为150 250mm。