热工技术基础知识

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职工培训教材热工技术基础知识2004年4月15日目录第一章钢铁基础知识第一节钢与铁的差别第二节钢铁生产的工序排布及我公司的设备配置第三节我们这条线(棒材)的配置第二章热工基础知识第一节概念第二节热工工艺第三章炉子的操作第一节炉子的组成第二节烘炉第三节点炉第四章安全知识第一节安全规程第二节煤气中毒的产生、预防第三节煤气着火事故的发生、预防和处理第五章HTAC高温空气燃烧技术第一节概述第二节原理第三节优势第四节HTAC技术的开发与应用进展第一章钢铁基础知识第一节钢与铁的差别铁:是金属,铁的化学符号Fe;钢是一种铁的合金,除含铁外还可以加有:C、Mn、Si、P、S、Cr、Co、Ti、等元素。

根据品种不同,各种元素含量也不同。

含碳量小于等于2.3%是钢,大于2.3%是铁。

具体各类钢的元素含量,大家可以查阅相关的国家相关标准。

钢的生产过程就是:尽量减少有害元素P,S等的含量,保证添加的各种合金元素满足要求。

其中我们生产的光圆Q235是低碳钢,C含量在<.0.25 范围。

光圆45#钢的C含量在(0.25~0.5)%范围属于中碳钢。

螺纹钢HRB335、HRB400的C含量为<0.25%,属于低合金钢。

钢的主要元素有:Fe、C、Si、Mn、P、S几种元素。

另外,各类特钢还要添加很多种元素,如:Mn、Cr、Ni、W、Ti等等。

钢材的比重一般在:(7.80~7.85)g/㎝⒊钢的性质主要是与化学成分:C、Mn、Si、S、P及其它合金元素等的含量有着密切关系。

分述如下:C 为各种元素中对钢的性质影响最大者。

增加钢的含碳量,其钢的脆性、硬度、强度均增加,并且易熔化,同时焊接性能随之降低。

减少钢中含碳量,则其韧性、可朔性、可锻性及焊接性均随之增强,熔化也较难,但硬度随之减小。

高碳钢和中碳钢易于淬火,而低碳钢则无淬火性能。

含碳<0.25%为低碳钢,含碳(0.25~0.5)%为中碳钢,含碳>0.5%为高碳钢。

还有如Mn钢、Si钢、Cr钢等各类钢种,其性能不同。

电厂热工基础知识

电厂热工基础知识

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z.
-
两端温度相等,且插入导体是均质的,则无论插入导体的温度分 布如,都不会影响原来热电偶的热电势的大小。
43、热电偶的中间温度定律的容的什么. 热电偶在接点温度为 t、t0 时的热电势等于该热电偶在接点 温度为 t、tn 和 tn、t0 时相应的热电分为的代数和, 即:EAB(t,t0)= EAB(t,tN)+ EAB(tn,t0) 44、工业用热电偶有哪几局部组成. 热电极、绝缘管、保护套管、接线盒。 45、热电偶按构造形式有哪几种类型. 1、普通型工业用热电偶。2、铠装热电偶。3、多点式热电 偶。4、小惯性热电偶。5、外表热电偶。 46、普通工业型热电偶主要有哪几种. 目前常用的普通工业型热电偶主要有:〔1〕铂铑 10-铂热 电偶;〔2〕铂铑 30-铂铑 6 热电偶;〔3〕镍铬-镍硅热电偶; 〔4〕铁-康铜热电偶;〔5〕铜-康铜热电偶;〔6〕镍铬-考铜 热电偶;〔7〕镍铬-康铜热电偶。 47、什么叫标准化热电偶. 所谓标准化热电偶是指工艺上比较成熟、应用广泛、能成批 生产、性能优良且稳定并已列入工业标准文件中的几种热电偶。 这些热电偶具有统一的分度表,使用十分便,并有与其配套的显 示仪表。同一型号的标准化热电偶可以互换。 48、什么叫非标准化热电偶. 非标准化热电偶在工艺上不成熟,目前应用不十分广泛,只 用在*些特殊环境中,如高、低温等。这种热电偶在使用围和数 量上均不及标准化热电偶,同时没有统一的分度表,也没有与其
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-
在被测量平稳增加和减少的过程中,在仪表全量程取得的诸示值 的引用误差中的最大者,称为仪表的根本误差。
9、什么叫系统误差. 在一样条件下屡次测量同一量时,误差的大小和符号保持恒 定,或按照一定规律变化,这种误差称为系统误差。一般可以通 过实验或分析的法查明其变化的规律及产生的原因,并能在确定 数值大小和向后,对测量结果进展修正。 10、什么叫偶然误差. 在一样条件下屡次测量同一量时,误差的大小、符号均无规 律,也不能事前估计,这类误差叫偶然误差。 11、什么叫粗大误差. 明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差,简称粗差。 12、什么叫仪表的灵敏度. 灵敏度是仪表对被测量的反响能力,通常定义为输入变化引 起输出变化*L 对输入变化**之比值。它是衡量仪表质量的重要 指标之一,仪表的灵敏度高,则示值的位数可以增加,但应注意 灵敏度与其允误差要相适应,过多的位数是不能提高测量精度的。 13、什么是仪表的分辨力. 仪表的分辨力也叫鉴别力,说明仪表响应输入量微小变化的 能力。分辨力缺乏将引起分辨误差,即在被测量变化*一定值时, 示值仍不变,这个误差叫不灵敏区或死区。 14、火力发电厂的热工测量参数有哪些. 一般有温度、压力、流量、料位和成分,另外还有转速,机 械位移和振动。 15、热电厂中测量温度的意义是什么.

热工基础知识

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热⼯基础知识热⼯基础知识1、⽔和⽔蒸汽有哪些基本性质?答:⽔和⽔蒸汽的基本物理性质有:⽐重、⽐容、汽化潜热、⽐热、粘度、温度、压⼒、焓、熵等。

⽔的⽐重约等于1(t/m3、kg/dm3、g/cm3)蒸汽⽐容是⽐重的倒数,由压⼒与温度所决定。

⽔的汽化潜热是指在⼀定压⼒或温度的饱和状态下,⽔转变成蒸汽所吸收的热量,或者蒸汽转化成⽔所放出的热量,单位是:KJ/Kg。

⽔的⽐热是指单位质量的⽔每升⾼1℃所吸收的热量,单位是KJ/ Kg· ℃,通常取4.18KJ。

⽔蒸汽的⽐热概念与⽔相同,但不是常数,与温度、压⼒有关。

2、热⽔锅炉的出⼒如何表达?答:热⽔锅炉的出⼒有三种表达⽅式,即⼤卡/⼩时(Kcal/h)、吨/⼩时(t/h)、兆⽡(MW)(1)⼤卡/⼩时是公制单位中的表达⽅式,它表⽰热⽔锅炉每⼩时供出的热量。

(2)"吨"或"蒸吨"是借⽤蒸汽锅炉的通俗说法,它表⽰热⽔锅炉每⼩时供出的热量相当于把⼀定质量(通常以吨表⽰)的⽔从20℃加热并全部汽化成蒸汽所吸收的热量。

(3)兆⽡(MW)是国际单位制中功率的单位,基本单位为W (1MW=106W)。

正式⽂件中应采⽤这种表达⽅式。

三种表达⽅式换算关系如下:60万⼤卡/⼩时(60×104Kcal/h)≈1蒸吨/⼩时〔1t/h〕≈0.7MW3、什么是热耗指标?如何规定?答:⼀般称单位建筑⾯积的耗热量为热耗指标,简称热指标,单位w/m2,⼀般⽤qn表⽰,上表数据只是近似值,对不同建筑结构,材料、朝向、漏风量和地理位置均有不同,纬度越⾼的地区,热耗指标越⾼。

4、如何确定循环⽔量?如何定蒸汽量、热量和⾯积的关系?答:对于热⽔供热系统,循环⽔流量由下式计算:G=[Q/c(tg-th)]×3600=0.86Q/(tg-th)式中:G - 计算⽔流量,kg/hQ - 热⽤户设计热负荷,Wc - ⽔的⽐热,c=4187J/ kgo℃tg﹑th-设计供回⽔温度,℃⼀般情况下,按每平⽅⽶建筑⾯积2~2.5 kg/h估算。

热工基础知识

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一、传热基本方式
① 导热的特点 A 必须有温差 B 物体直接接触 C 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动 而传递热量 D 不发生宏观的相对位移
一、传热基本方式
②导热机理 气体: 气体:导热是气体分子不规则热运动时相 互碰撞的结果,温度升高,动能增大, 互碰撞的结果,温度升高,动能增大,不 分子相互碰撞, 同能量水平的 分子相互碰撞,使热能从高 温传到低温处。 温传到低温处。
一、传热基本方式
对流换热特点 对流换热与热对流不同,既有热对流,也 有导热; 导热与热对流同时存在的复杂热传递过程 必须有直接接触(流体与壁面)和宏观运 动;也必须有温差
一、传热基本方式
4) 对流换热的基本规律 < 牛顿冷却公式 > ) 流体被加热时: 流体被加热时: 流体被冷却时: 流体被冷却时
Φ = t
1
δ
A

t
2
=
λ
∆ R
t
λ
一、传热基本方式
单位热流密度
q =
t1 − t 2
δ λ
∆ t = rλ
δ Rλ = Aλ
导热热阻
δ rλ = λ
单位导热热阻
Φ=
λ ∆tA δ
一、传热基本方式
λ— 比例系数,称为导热系数或热导率,其 意义是指单位厚度的物体具有单位温度差 时,在它的单位面积上每单位时间的导热 量,它的国际单位是 W/( m·K)。它表示材 料导热能力的大小。导热系数一般由实验 测定,例如,普通混凝土 W/(m·K), 纯铜 的将近400 W/(m·K) 。
作业题
2、一大平板,高3m,宽2m,厚0.2m, 导 热系数为45 W/(m·K), 两侧表面温度分别为 =150 ℃ 及=285 ℃, 试求该板的热阻、单位 面积热阻、热流密度及热流量

大一热工学基础知识点总结

大一热工学基础知识点总结

大一热工学基础知识点总结热工学是工程热力学的一部分,研究热能与机械能之间的转化关系以及热力系统的性质和运行规律。

在大一的学习中,我们学习了一些热工学的基础知识点,下面将对这些知识点进行总结。

一、热力学基本概念1. 系统与环境:热力学中,我们研究的对象称为系统,而系统外部的一切都称为环境。

2. 状态和过程:系统在某一时刻的特定条件下所具有的性质称为系统的状态,而系统从一个状态变化到另一个状态的过程称为过程。

3. 热平衡与热力学平衡:系统与环境之间无热交换和无功交换的状态称为热平衡,而系统内各部分之间无微观流动和无宏观运动等变化的状态称为热力学平衡。

二、热力学定律1. 第一法则(能量守恒定律):能量不会凭空消失或产生,只能从一种形式转化为另一种形式,即能量的输入和输出必须平衡。

2. 第二法则(热力学第一定律):能量自发流动的方向是从高温物体向低温物体,不可逆过程中总是有熵增加。

三、气体状态方程1. 理想气体状态方程:PV = nRT,其中P为气体压力,V为体积,n为物质的摩尔数,R为气体常数,T为温度。

2. van der Waals方程:(P + a/V^2)(V - b) = nRT,修正了理想气体状态方程对实际气体性质的不足。

四、热力学循环1. 卡诺循环:由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环,是一个完全可逆的循环。

2. 热机效率:热机的等效传热效率为η = (Q1 - Q2) / Q1,其中Q1为热量输入,Q2为热量输出。

3. 逆卡诺循环:是卡诺循环的逆过程,用来冷却物体。

4. 热泵效率:热泵的等效传热效率为η = Q1 / (Q1 - Q2),其中Q1为热量输入,Q2为热量输出。

五、热力学性质1. 焓:在常压下,单位质量物质的焓称为比焓,表示为h。

比焓可以用来计算物质的热量变化。

2. 熵:熵是一个系统的无序程度的度量,表示为S。

熵增加代表系统向着混乱状态发展。

3. 压力、体积、温度、比容、比熵等物理量之间的关系可以通过热力学过程和状态方程得到。

热工基础专业知识讲座

热工基础专业知识讲座

2、 Δ>0 实际干燥过程:
干燥过程方程: Δ=l(I1-I2) 因为Δ>0 所以I2<I1
即:I2=I1-Δ/l=I1-Δ(x2-x1) 若Δ已知,则I2仅与H2有关
设该直线方程为: I=I1-Δ(x-x1)(1) ——干燥过程方程线
则该直线与t2线交点即为所求废气状态点C1。
问题:怎样拟定干燥过程方程旳直线:I=I1-Δ(x-x1)(1)
I
B
A t0
x0=x1
φ0 x
3) 拟定理论干燥过程旳状态参数(C点 ) I20=I1 =112kJ/kg干空气, I20线与t2=60℃相交点得到C点
C点旳x20=0.0202 kg水蒸气/kg干空气
I
B
t1
I20=I1
C
t2
φ0
A
t0 I0
x
x0=x1
x20
4) 拟定特殊状态点(C1点 ) 由实际干燥过程方程: I=I1+Δ(x-x1)
1)理论干燥过程(Δ=0)
湿物料1 Gw1W1
湿物料2 GW2 W2
干燥介质
t1 x1 I1φ1
干燥器 理论干燥过程
废气
t2 x02 I02 φ2
求解环节:
1、理论干燥过程旳求解(Δ=0): 1) 由t1、 x1拟定状态点 B,从而拟定I1 2) 理论干燥过程 为等I过程,所以
I20=I1 ,由t2、I20拟定废气状态点 C, 即为所求状态点旳其他参数.
G
w1
(1
1 1
v1 v2
)
G
w1
(
v1 v2 1 v2
)
mw
G
(G w1 G w2

热工学基础知识

热工学基础知识

相似理论在对流换热中的应用: 1. 物理现象相似性质的应用:物理现象相似的性质(凡是彼此相似的现象,他们的同名相似准则必定想等。) 2. 相似准则间关系的应用:物理现象中的物理量不是单个起作用的而是由其组成的准则起作用。
1. 黑体:通常把吸收率 a=1 的物体称为黑体——一种理想的物体或表面 2. 透明体:穿透率������=1 的物体称为透明体 3. 白体:反射率等于 1 的物体称为白体(漫反射的表面)或镜体(镜面反射的表面)。
1.能源的分类:
2.新能源 概念:非常规能源,传统能源之外,刚开始开发或正在研究,有待推广的能源。 1) 大中型水电 2) 新可再生能源(小水电,太阳能,风能,现代生物质能,地热能,海洋能) 3) 传统生物质能 3.我国的发展
b) 华氏温度(F)
c) 热力学温标:(开尔文温标,绝对温标)
符号:T 单位:K
热力学第一定律:(表述)能量守恒与转换定律+公式 热力学第二定律:表述
1. 克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。(传热方向性) 2. 开尔文-普朗克表述:不可能制造只从一个热源取得热量,使之完全变为机械功而不引起其他变化的循环
发动机。(第二类永动机是不可能制成的。) 卡诺循环:
直接接触式
管壳式,肋片管式,螺旋板
蓄热式
式,板式
热管式
制造材料
金属材料热质交
换设备
合金
������������������������������
热导率是物质的固有特性之一。影响热导率的因素主要有物质的种类,物质所处的温度和压力,与材料的几何 形状没有关系。
对流换热过程的分类: 按流体运动是否与时间相关可分为 非稳态对流换热 和 稳态对流换热。 按流体运动的起因可分为自然对流换热和强制对流换热。 按流体与固体壁面的接触方式可分为内部流动换热和 外部流动换热 按流体的运动状态可分为层流流动换热和紊流流动换热 按是否发生相变或存在多相的情况分为单相流体对流换热和多相流体对流换热 相似的概念:1 几何的相似 2 物理的想象相似 相似准则:普朗特准则 格拉晓夫准则

热工知识点总结丿

热工知识点总结丿

热工知识点总结丿一、热力学基础1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和传递的物理学分支,其中涉及了许多基本概念,如能量、功、热、温度等。

能量是指物体的内在属性,可以存在于多种形式,包括机械能、热能、电能等。

功是能量的传递形式,是物体由于外力作用而具有的能量转移。

热是一种能量传递形式,是由于温度差引起的分子间能量传递。

温度是物体内部微观粒子平均动能的度量,通常用摄氏度或开尔文度表示。

2. 热力学过程在热力学中,系统是研究的对象,是指一定空间内所包含的物质。

系统与其环境之间的物质和能量交换称为过程。

在热力学中,常见的过程包括等温过程、等容过程、绝热过程等。

等温过程是指系统与外界保持一定温度不变的过程,等容过程是指系统体积不发生变化的过程,绝热过程是指系统与外界不进行热交换的过程等。

3. 热力学定律热力学定律是热力学研究的基本规律,常见的热力学定律包括热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律是能量守恒定律,它规定了能量的转化和传递不会产生或消失,只会发生能量形式的转换。

热力学第二定律是热力学的能量转化方向定律,它规定了热力学系统中能量转化的方向,即自然界中热能只能从高温物体传递到低温物体,不可能出现热量自发地从低温物体传递到高温物体的情况。

4. 热力学循环热力学循环是指一系列热工作质从一种热源吸收热,利用该热量进行一定形式的功,然后将余热排放至冷源的工作过程。

著名的热力学循环包括卡诺循环、布雷顿循环、斯特林循环等。

卡诺循环是一种理想的热力学循环,被认为是温度最高的热源和温度最低的热源之间能够产生最大功的热力学循环。

二、热传递和传热器件1. 热传递基本原理热传递是热工学的重要内容,是热能从高温区传递到低温区的过程。

热传递分为三种基本形式,包括传导、对流和辐射。

传导是指热量通过物质内部微观粒子的碰撞传递的过程,对流是指热量通过流体流动传递的过程,辐射是指热能以电磁波的形式传递的过程。

2. 传热器件在热工学中,有许多传热器件用于实现热能的传递和利用,包括换热器、冷凝器、蒸发器、散热器等。

大学热工知识点总结

大学热工知识点总结

大学热工知识点总结热工学是研究热现象和热力循环过程的科学,是工程领域的基础学科之一。

热工学的知识点涉及热力学、传热学以及流体力学等多个领域,是工程师必须掌握的重要知识之一。

本文将对热工学的知识点进行总结,包括基本的热力学原理、传热学的基本概念和流体力学的相关知识。

1. 热力学热力学是热工学的基础,它研究热力学系统的宏观性质,包括温度、压力、体积等。

热力学的基本概念包括系统、状态量、过程等。

系统是与外界有一定隔离的物体或者物质,它可以是封闭系统、开放系统或者孤立系统。

状态量是描述系统状态的物理量,比如温度、压力、内能等。

过程是系统从一个状态到另一个状态的变化。

热力学还包括热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律是能量守恒定律,它表明能量既不能被创造也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第二定律是热力学系统自发过程的方向性原理,它表明热力学系统熵的增加不可逆性原理。

2. 传热学传热学研究热能的传递和转化过程,包括传热方式、传热方程、传热器件等。

传热学的基本概念包括传热方式、传热方程和传热器件等。

传热方式包括对流传热、辐射传热和传导传热。

对流传热是热能经由流体介质传递,辐射传热是热能通过电磁波传递,传导传热是热能通过物质内部传递。

传热方程是描述传热过程的数学方程,它包括傅里叶定律、对流传热方程和辐射传热方程等。

传热器件是用来传递和转化热能的装置,包括换热器、壁式燃烧器、空调等。

传热学的知识对于工程师设计和优化传热器件具有重要意义。

3. 流体力学流体力学研究流体的运动规律和流体力学性质,包括流体静力学、流体动力学和流体运动模型等。

流体的性质包括密度、粘度、压力等。

流体力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程。

流体力学的运动模型包括流体力学的建模和分析。

流体力学的应用包括工程流体力学、生物流体力学和大气流体力学等。

工程流体力学是工程领域流体的传递和转化过程,包括流体的运动和流体的力学特性。

热工基础知识讲解

热工基础知识讲解

电厂仪表知识文章出处:-本站会员发布时间:2006-02-15一、基础知识部分1、什么是测量?答:测量就是将已知的标准量和未知的被测物理量进行比较的过程。

2、测量如何分类?答:按形式可分为直接测量、间接测量和组合测量3、什么是测量误差?答:在进行任何测量过程中,由于测量方法的不完善,测量设备、测量环境以及人的观察力等都不的出现一定的误差,而使测量结果受到歪曲,使测量结果与被测真值之间存在一定差值,这个差值量误差。

4、仪表的检定方法有哪些?答:1、示值比较法2标准物质法5、热的三种传递方式是哪些?答:传导、对流、辐射6、三极管的输出特性区分为哪三个区域?答:截止区、放大区、饱和区7、执行器是由哪几部分组成的?答:执行器由执行机构和调节阀组成。

8、什么叫PID调节?答:PID调节就是指调节仪表具有比例(P)、积分(I)、微分(D)作用的功能。

9、动圈式温度仪表由哪几部分组成?答:指示调节型包括三部分:动圈测量机构、测量电路和电子调节电路。

指示型只有两部分:动圈测量机构和测量电路。

10、什么叫灵敏度?答:灵敏度是仪表对被测量物体的反应能力,它反映仪表对被测参数的变化的灵敏程度。

1的电动势大小与哪些因素有关?答:热电偶的材料和两接点的温度差。

12、热电偶产生电动势的条件是什么?答:两电极的材料不同和两接点的温度不同13、压力式温度计的测量范围是多少?答:0~300℃14、为什么测量二极管好坏时,不能使用万用表的*1档?答:电流过大,容易损坏二极管。

15、差压变送器导压管漏会有什么结果?答:正压侧漏会使仪表指示值偏低,负压侧漏指示值偏高。

二、控制理论部分1、什么叫闭环控制?答:闭环控制系统是根据被控量与给定值的偏差进行控制的系统。

2、闭环控制中,常用什么参数来衡量控制质量?答:分析一个闭环控制系统的性能时,常用上升时间和过度过程时间来衡量系统的快速性,超调量和衰减度来代表系统的稳定性,静差大小来表示系统的准确性。

热工技术基础知识

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职工培训教材热工技术基础知识 2004日月年415目录第一章钢铁基础知识第一节钢与铁的差别第二节钢铁生产的工序排布及我公司的设备配置第三节我们这条线(棒材)的配置第二章热工基础知识第一节概念第二节热工工艺第三章炉子的操作第一节炉子的组成第二节烘炉第三节点炉第四章安全知识第一节安全规程第二节煤气中毒的产生、预防第三节煤气着火事故的发生、预防和处理第五章HTAC高温空气燃烧技术第一节概述第二节原理第三节优势第四节HTAC技术的开发与应用进展第一章钢铁基础知识第一节钢与铁的差别铁:是金属,铁的化学符号Fe;钢是一种铁的合金,除含铁外还可以加有:C、Mn、Si、P、S、Cr、Co、Ti、等元素。

根据品种不同,各种元素含量也不同。

含碳量小于等于2.3%是钢,大于2.3%是铁。

具体各类钢的元素含量,大家可以查阅相关的国家相关标准。

钢的生产过程就是:尽量减少有害元素P,S等的含量,保证添加的各种合金元素满足要求。

其中我们生产的光圆Q235是低碳钢,C含量在<.0.25 范围。

光圆45#钢的C含量在(0.25~0.5)%范围属于中碳钢。

螺纹钢HRB335、HRB400的C含量为<0.25%,属于低合金钢。

钢的主要元素有:Fe、C、Si、Mn、P、S几种元素。

另外,各类特钢还要添加很多种元素,如:Mn、Cr、Ni、W、Ti等等。

钢材的比重一般在:(7.80~7.85)g/㎝⒊钢的性质主要是与化学成分:C、Mn、Si、S、P及其它合金元素等的含量有着密切关系。

分述如下:C 为各种元素中对钢的性质影响最大者。

增加钢的含碳量,其钢的脆性、硬度、强度均增加,并且易熔化,同时焊接性能随之降低。

减少钢中含碳量,则其韧性、可朔性、可锻性及焊接性均随之增强,熔化也较难,但硬度随之减小。

高碳钢和中碳钢易于淬火,而低碳钢则无淬火性能。

4含碳<0.25%为低碳钢,含碳(0.25~0.5)%为中碳钢,含碳>0.5%为高碳钢。

还有如Mn钢、Si钢、Cr钢等各类钢种,其性能不同。

热工基础培训教程

热工基础培训教程

热工基础培训教程第一点:热工基础概念解析热工基础是研究热力系统的工作原理和性能的学科,涉及的能量转换主要包括热能和机械能的转换。

在热工基础中,我们关注的是热力学、流体力学、传热学等方面的基本理论。

首先,我们要了解热力学基本概念。

热力学主要研究的是热能的转换和传递规律,其中包括了温度、压力、比容、比热等基本参数。

热力学系统的基本状态参数有压力、温度和比容。

压力是单位面积上作用在物体表面的力,温度是表示物体冷热程度的物理量,比容是单位质量的物体所具有的体积。

其次,我们需要掌握热力学的基本定律。

其中最主要的两个定律是能量守恒定律和热力学第一定律。

能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量不会凭空产生也不会凭空消失,只会在各种形式间转换。

热力学第一定律则是指出,在一个封闭系统中,热能可以和机械能相互转换,且系统内能的增加等于外界对系统做的功加上系统吸收的热量。

再次,我们需要了解流体力学的基本概念。

流体力学主要研究的是流体的运动规律和压力、速度、温度等参数的分布。

流体可以分为液体和气体两种,它们的运动规律有所不同。

在研究流体力学时,我们通常会用到流体力学方程,如纳维-斯托克斯方程等。

最后,我们需要掌握传热学的基本理论。

传热学主要研究的是热量在物体内部的传递规律。

传热方式主要有三种:导热、对流和辐射。

导热是指热量通过物体内部的分子振动传递,对流是指热量通过流体的运动传递,辐射是指热量通过电磁波的形式传递。

第二点:热工基础在工程应用中的实践热工基础在工程应用中具有重要意义,涉及到众多行业,如能源、化工、环保等。

下面我们以能源行业为例,简要介绍热工基础在工程应用中的实践。

首先,热工基础在火力发电厂中的应用。

火力发电厂是利用燃料燃烧产生的热量,将水加热成蒸汽,驱动发电机旋转发电。

这其中,热力学、流体力学和传热学等基础知识起到了关键作用。

例如,在锅炉设计中,需要根据燃料的热值、燃烧效率等参数,计算出锅炉的热负荷,从而确定锅炉的尺寸和功率。

热工基础知识

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• 6、减少总压头损失的措施 • A、选取适当的流速 流速大时,h失亦相应增大。流速小时会造成设备断面的过分 增大,从而浪费较多的管道材料和占用较多的建筑空间。因此, 设备内的流速应选得合适,称经验流速。 • B、力求缩短设备长度 设备长度愈大,则h摩愈大。因此,在满足生产需要下应力求 缩短设备长度。顺便指出,使管壁光滑些可减少h摩。 • C、力求减少设备的局部变化 设备的局部变化愈小,则设备的局部损失愈少,因此,应在 满足生产需要的条件下力求减少设备的局部变化。 当必须有局部变化时,也应采用如下措施: a 用断面的逐渐变化代替断面的突然变化可减少h局。 b 用圆滑转弯代替直转弯或用折转弯代替直转弯可减少h局。
• 1.2.2 运动气体的连续方程式 • 气体连续方程式是研究运动气体在运动过程中流量间关系 的方程式。气体发生运动后便出现了新的物理参数,流速和 流量就是运动气体的主要物理参数。 • 1、流速和流量 • A、流速:用符号ω表示,单位是m/s。 • B、流量 • a、体积流量:单位时间内气体流过某截面的体积称为体 积流量,用符号V表示,单位为m3/s、m3/min或m3/h。 标准状态下气体的体积流量用V0表示。生产中和资料中多 用V0表示气体的体积流量。 • b、质量流量:单位时间内气体流过某截面的质量称为质 量流量,用符号贝M表示,单位是kg/s或kg/h。
• ⑴ 气体的温度 • 绝对温标与摄氏温标的关系: K=273.15+ t K
•⑵ 气体的压力 •a、定义: 由于气体自身的重力作用和气体内部的分子运动作 用,气体内部都具有一定的对外作用力。 •b、压力的单位 •① 以单位面积上所受的作用力来表示,例如:牛顿/ m2(Pa或 N/m2)、公斤/cm2(kgf/cm2)或公斤/m2(kgf/m2)。 •② 用液柱高度来表示:例如米水柱(mH2O)、毫米水拄 (mmH2O)和毫米汞柱(mmHg)。 •③ 用大气压来表示:大气重量对地球表面上所造成的压力称 为大气压力,常用单位是mmHg。

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一、基础知识部分1、什么是测量?答:测量就是将已知的标准量和未知的被测物理量进行比较的过程。

2、测量如何分类?答:按形式可分为直接测量、间接测量和组合测量3、什么是测量误差?答:在进行任何测量过程中,由于测量方法的不完善,测量设备、测量环境以及人的观察力等都不可避免的出现一定的误差,而使测量结果受到歪曲,使测量结果与被测真值之间存在一定差值,这个差值即是测量误差。

4、仪表的检定方法有哪些?答:1、示值比较法 2标准物质法5、热的三种传递方式是哪些?答:传导、对流、辐射6、三极管的输出特性区分为哪三个区域?答:截止区、放大区、饱和区7、执行器是由哪几部分组成的?答:执行器由执行机构和调节阀组成。

8、什么叫PID调节?答:PID调节就是指调节仪表具有比例(P)、积分(I)、微分(D)作用的功能。

9、动圈式温度仪表由哪几部分组成?答:指示调节型包括三部分:动圈测量机构、测量电路和电子调节电路。

指示型只有两部分:动圈测量机构和测量电路。

10、什么叫灵敏度?答:灵敏度是仪表对被测量物体的反应能力,它反映仪表对被测参数的变化的灵敏程度。

11、电偶的电动势大小与哪些因素有关?答:热电偶的材料和两接点的温度差。

12、热电偶产生电动势的条件是什么?答:两电极的材料不同和两接点的温度不同13、压力式温度计的测量范围是多少?答:0~300℃14、为什么测量二极管好坏时,不能使用万用表的*1档?答:电流过大,容易损坏二极管。

15、差压变送器导压管漏会有什么结果?答:正压侧漏会使仪表指示值偏低,负压侧漏指示值偏高。

二、控制理论部分1、什么叫闭环控制?答:闭环控制系统是根据被控量与给定值的偏差进行控制的系统。

2、闭环控制中,常用什么参数来衡量控制质量?答:分析一个闭环控制系统的性能时,常用上升时间和过度过程时间来衡量系统的快速性,超调量和衰减度来代表系统的稳定性,静差大小来表示系统的准确性。

3、什么叫顺序控制?答:根据生产工艺的要求,对开关量实现有规律的控制,称之为顺序控制。

热工基础知识

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一、热工基础知识(一)、热力学基础1、温度温度是衡量物体冷热程度的尺度,是物质分子热运动平均动能的度量。

摄氏温标:1个标准大气压下纯水的冰点定为0℃,沸点定为100℃,在这个区域内划分100等分,每1等分为1度,单位为℃。

用t表示。

华氏温标:1个标准大气压下纯水的冰点定为320F,沸点定为2120F,在这个区域t1=1.8t+32 (0F)内划分180等分,每1等分为1度,单位为0F。

用t1表示。

绝对温标:又称热力学温标,每一度大小与摄氏温标相等,起点为物质内分子热T=t+273.15(K)运动完全停止时-273.15℃),单位为K。

用T表示。

2、压力1 bar 巴 =100000 pa 帕斯卡=0.1MPa1 psi 磅/平方英寸=0.0703 kgf/cm21 kgf/cm2 千克力/平方厘米 =98000 pa 帕1 mm aq. 毫米水柱=9.8 pa 帕1 mm hg 毫米汞柱=133.28 pa 帕1 m H2O 米水柱=9800 pa 帕=0.1 kgf/cm2 千克力/平方厘米工程上常将1大气压(B)看成1个工程大气压或0.1MPa,即B=1kgf/cm2,或B=0.1MPa 表压:通过压力表读出的压力,为绝对压力减当地大气压。

真空度:压力比大气压低的程度。

真空度=B-绝对压力3、热能:分子热运动强度的度量,是依靠温差传递的能量。

用Q表示1kcal=4.1868kJ1 kcal/h 大卡/时=1.163 W 瓦1 kW千瓦=860 kcal/h 大卡/时1 btu/h 英制热量单位/时=0.293 W瓦4、比热:单位质量的物质温度每升高或降低1K所需要加入或放出的热量。

定压比热Cp:气体在加热或冷却时,如果保持压力不变,则其比热称为定压比热。

物体的吸(放)热量:Q=mCp(t2-t1)定容比热Cv :气体在加热或冷却时,如果保持体积不变,则其比热称为定压比热。

Cp>Cv绝热指数k:气体的定压比热与定容比热之比为气体的绝热压缩指数,k=Cp/Cv5、理想气体状态方程:pV=mRTR:气体常数,8314/气体分子量,空气为287J/(kg.K)p:Pa,帕V:m3m:kgT:K等温过程,等压过程,等容过程绝热过程:气体状态发生变化时,与外界不发生热量交换的过程称为绝热过程。

热工热力基础知识

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一、热工基础知识千卡=卡路里千卡=大卡1千卡=1000卡1千焦=1000焦耳1千卡1大卡1卡路里=1000卡1千卡/1大卡/1卡路里(kcal)=4.186千焦(kJ)1卡=4.186焦耳1度电=860大卡=3600千焦(kJ)每1千瓦时是1度电1m³天然气热值在8400-8700大卡之间根据成分区隔,一般取8600大卡;标准煤的热值1公斤为:5000大卡1公斤柴油热值:10200大卡1公斤液化气热值:10800大卡1m³人工煤气热值:3500大卡电锅炉热效率:95%;燃气锅炉效率:80%;煤锅炉效率:60%;均指瞬时燃烧效率,实际使用效率更低。

空气源热泵效率:冬季150%;春秋200%;夏季300%。

二、基础热工知识的认识(1)热力学第一定律(能量守恒定律)在自然界中,一切物质都具有能量,能有各种不同的形式,它能够从一种形式转化为另一种形式,在转化中,能的总量永远保持不变,这就是能量守恒及转换定律。

这个定律不是从任何原则推论出来的。

它是人类在生产实践中的经验总结,并经过无数次实验而被证实。

这个定律说明能量不能无中生有,它适用于任何变化过程,例如:机械、热电磁、原子及原子核内化学、生物等变化过程。

因此这是自然现象中一个最普通最基本的定律。

热力学第一定律可以表述为:在工质受热作功的过程里,工质自外界得到的热量应该等于它对外界作功所付出的能量与存在于工质内部的能量之和。

实际上它是能量守恒及转换定律在热力学系统中的应用。

(2)热力学第二定律热力学第一定律只告诉了我们热和功的转换关系,没有指明热量在什么情况下可以做功。

热力学第二定律说明热能转换为机械能的条件,热的传递方向。

热力学第二定律有许多说法,归纳为以下两点①使热能全面而连续地转变成功是不可能的(也就是说效率100%不可能)②热量不能自发地从低温物体转移到高温物体(3)比容与比热①比容是单位质量的物质具有的容积,单位是米3/千克(m3/kg)从定义上可知比容和密度相反,成反比。

热加工工艺基础知识

热加工工艺基础知识

热加工工艺基础知识热加工工艺是一种通过加热材料来改变其形状、性能或组织结构的方法。

它主要用于金属和热塑性塑料的加工,包括锻造、热轧、热挤压、热拉伸等多种方法。

以下是热加工工艺的一些基础知识:1. 温度控制:热加工工艺需要通过加热材料使其达到特定的温度区间。

不同的材料和加工方法有不同的工作温度范围,因此温度的控制非常重要。

过高或过低的温度都可能会影响加工品质。

2. 热造型:热造型是一种通过加热材料使其变得可塑性,然后通过压力或其他形式的力来改变其形状的方法。

这种方法使用在锻造、热挤压和热拉伸等多种加工过程中。

加热能够使材料的晶格结构变得松弛,从而使其更容易改变形状。

3. 材料的性能改变:热加工工艺可以改变材料的机械性能、物理性质和化学性质。

通过加热和冷却的过程,材料的内部结构和组织会发生变化,从而影响其性能。

例如,通过热处理可以改变金属的硬度、强度和耐腐蚀性。

4. 热循环:热加工过程中,材料经历了多次的加热和冷却循环。

这些循环可以使材料的结构发生变化,从而影响其性能。

一般来说,经过多次热循环的材料更容易加工,因为其晶粒尺寸会变大,从而使材料更容易塑性变形。

5. 材料选择:不同的材料适用于不同的热加工工艺。

某些材料在加热过程中容易氧化或熔化,因此不宜用于高温环境。

此外,材料的成分、结构和硬度也会影响其加工性能和加工后的性能。

综上所述,热加工工艺是一种通过加热材料来改变其形状、性能或组织结构的方法。

它需要控制温度、利用热造型、改变材料的性能,经历多次热循环,并选择适合的材料。

这些基础知识对于理解和应用热加工工艺非常重要。

当涉及到热加工工艺时,有几种常见的方法被广泛应用于金属和热塑性塑料的加工。

首先是锻造。

锻造是一种通过加热金属并施加巨大的压力,以改变其形状的方法。

在锻造过程中,金属材料被加热至其可塑性状态,然后通过冷却和引力来给予材料所需的形状。

锻造可用于制造各种各样的金属制品,包括零件、工具和大型结构等。

热工学习笔记总结:不可错过的知识点和学习方法

热工学习笔记总结:不可错过的知识点和学习方法

热工学习笔记总结:不可错过的知识点和学习方法热工学是机械工程领域中极其重要的一门学科,它与热力学、流体力学以及传热学息息相关。

通过热工学的学习,我们可以深刻理解机械设备、热力系统以及能源的运行原理,有助于我们在职业生涯中提高专业素质和技能水平。

本文将总结一些热工学中不可错过的知识点和学习方法,以供读者参考。

一、重要知识点1. 热力控制系统:热力控制是热工学领域中极为重要的一个领域。

掌握热力控制的原理和方法可以帮助我们更好地实现机械设备的运行控制和能源的利用。

2. 热力学基本概念:热工学和热力学密切相关,热力学的基本概念是我们学习热工学的基础。

理解热力学中的热量、功、焓、熵等概念,可以帮助我们更好地理解能量转化和传递的过程。

3. 热力学公式:热力学公式是热工学中的重要内容之一。

学习热力学公式可以帮助我们更好地理解热力学中的各个概念和原理,并应用于实际问题中。

4. 热力系统分析:热力系统分析是热工学中的一项基本技能。

通过对热力系统的分析,我们可以掌握热力系统的性能和特点,从而为热力系统的调整和优化提供重要参考。

5. 能源利用分析:能源利用分析是热工学的一个重要领域,学习能源利用分析可以帮助我们更好地理解热力系统中能量的转化和利用过程,从而为科学合理的能源利用提供重要参考。

二、有效学习方法1. 充分理解概念:在学习热工学的过程中,我们需要充分理解相关概念和定义。

如果没有掌握好基本概念,就很难理解后续的知识内容了。

2. 实验练习:通过实验练习可以更好地理解热工学中的各种概念和原理。

实验练习可以帮助我们更好地掌握热力学中的一些公式和分析方法。

3. 培养逻辑思维能力:热力系统分析和能源利用分析需要我们培养逻辑思维能力。

在学习过程中不仅要进行计算、分析,还要注意运用逻辑思考问题所在,这可以帮助我们更好地掌握热工学中的知识内容。

4. 培养创新能力:在学习热工学中,我们需要根据已有的理论知识来解决实际的问题。

因此,我们需要培养创新能力,不断总结和提炼经验,从而更好地解决实际问题。

复习题-热工基础知识

复习题-热工基础知识

热工基础知识1、热工基础:包括工程热力学和传热学。

热机包括:蒸汽机、汽轮机、内燃机等2、工质是指:参与热功转换的媒介物质。

如:汽轮机是以水蒸汽作为工质的。

3、状态参数是:描述工质在某一给定瞬间的物理特性的各个宏观物理量。

4、基本状态参数:—温度、压力、比体积5、温度:表示物体冷热程度的物理量。

温度的数值表示称为温标。

热力学中,温度的测量采用热力学温度(绝对温度)T,单位是开尔文(K)T = t + 273.15 (K)6、压力(p):大量分子对容器壁面频繁撞击的平均结果,以单位面积承受的力的大小来表示。

7、压力的单位:Pa,k Pa,M Pa。

(1 Pa = 1 N/m2)非SI单位:mmHg、mmH2O、kgf/cm2、at等;8、压力的测量:当实际压力(绝对压力)P高于当地大气压P b时,压力测量表的读数为表压力P g;P = P b+ P g ;当实际压力(绝对压力)低于当地大气压时,压力测量表的读数为真空度P v ; P = P b-P v9、比体积(v):单位质量的工质所占有的容积。

单位:m3/kg;密度(ρ):比体积的倒数。

单位容积内工质的质量;10、热力系统:工程热力学中把所要研究的,一定的边界围起来作为研究对象的物质的总和称为热力系统。

外界:热力系统以外的其它物体统称外界。

开口系:与外界有物质交换的热力系。

闭口系:与外界无物质交换的热力系。

绝热系:与外界无热量交换的热力系。

孤立系:与外界无物质交换无能量交换的热力系。

11、平衡状态:在外界条件不变的情况下,即使经历较长时间,热力系统的宏观特性仍不发生变化,称热力系统处于平衡状态。

经典热力学所研究的热力学状态都是平衡状态。

12、热力过程:系统由其初始平衡状态,经过一系列中间状态而达到某一新的平衡状态的变化过程称为热力过程,简称过程。

13、可逆过程:系统完成某一过程之后,若能够沿原路径返回其初始平衡态,且系统和外界均不留下任何宏观的变化痕迹,则称该过程为可逆过程;反之则为不可逆过程。

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职工培训教材热工技术基础知识2004年4月15日目录第一章钢铁基础知识第一节钢与铁的差别第二节钢铁生产的工序排布及我公司的设备配置第三节我们这条线(棒材)的配置第二章热工基础知识第一节概念第二节热工工艺第三章炉子的操作第一节炉子的组成第二节烘炉第三节点炉第四章安全知识第一节安全规程第二节煤气中毒的产生、预防第三节煤气着火事故的发生、预防和处理第五章HTAC高温空气燃烧技术第一节概述第二节原理第三节优势第四节HTAC技术的开发与应用进展第一章钢铁基础知识第一节钢与铁的差别铁:是金属,铁的化学符号Fe;钢是一种铁的合金,除含铁外还可以加有:C、Mn、Si、P、S、Cr、Co、Ti、等元素。

根据品种不同,各种元素含量也不同。

含碳量小于等于2.3%是钢,大于2.3%是铁。

具体各类钢的元素含量,大家可以查阅相关的国家相关标准。

钢的生产过程就是:尽量减少有害元素P,S等的含量,保证添加的各种合金元素满足要求。

其中我们生产的光圆Q235是低碳钢,C含量在<.0.25 范围。

光圆45#钢的C含量在(0.25~0.5)%范围属于中碳钢。

螺纹钢HRB335、HRB400的C含量为<0.25%,属于低合金钢。

钢的主要元素有:Fe、C、Si、Mn、P、S几种元素。

另外,各类特钢还要添加很多种元素,如:Mn、Cr、Ni、W、Ti等等。

钢材的比重一般在:(7.80~7.85)g/㎝⒊钢的性质主要是与化学成分:C、Mn、Si、S、P及其它合金元素等的含量有着密切关系。

分述如下:C 为各种元素中对钢的性质影响最大者。

增加钢的含碳量,其钢的脆性、硬度、强度均增加,并且易熔化,同时焊接性能随之降低。

减少钢中含碳量,则其韧性、可朔性、可锻性及焊接性均随之增强,熔化也较难,但硬度随之减小。

高碳钢和中碳钢易于淬火,而低碳钢则无淬火性能。

含碳<0.25%为低碳钢,含碳(0.25~0.5)%为中碳钢,含碳>0.5%为高碳钢。

还有如Mn钢、Si钢、Cr钢等各类钢种,其性能不同。

由铁转变成钢,其钢的性能有很大的提高,适用于机械加工业,建筑业和各类制造业。

钢铁在国民经济中所占的重要性,如果把石油比做血液,那么钢铁就是国民经济的骨架了。

我们国家现在(2003年底)年产钢2.2亿吨,是世界上最大的产钢大国,也是世界最大的钢铁消费大国。

现在,中国已经成为世界的制造中心,钢铁业的发展前景是广阔的。

第二章热工基础知识(金属加热工艺)前言金属在加热炉内进行加热,首先要保证加热质量,这样加工或热处理才能正常进行。

金属加热的主要目的是提高金属的可塑性。

加热温度、加热速度、加热制度的确定是从金属本身出发的,它主要决定于金属的性质以及在加热过程中的变化以及压力加工工艺和设备对金属性质的要求。

它着重考虑金属加热的质量、缺陷和消耗问题。

在此我们主要介绍与加热工艺密切相关的金属热物理性质和机械性质、金属加热时的氧化、脱碳、过热与过烧等问题。

加热的目的是把坯料加热到均匀的、适合与轧制的温度。

温度提高以后,首先是提高了钢的塑性,降低变形抗力,使钢坯容易变形。

如T12钢室温下的变形抗力约为600Mpa,加热到1200℃时变形抗力下降到30Mpa左右,只相当室温下变形抗力的二十分之一。

加热温度合适的钢,轧制时可以有较大的压下量,减少因磨损和冲击造成的设备事故,提高轧机的生产率和作业率,而且轧制能耗也较少。

其次,加热能改善钢锭和钢坯的内部组织和性能。

不均匀组织和非金属夹杂通过高温加热的扩散作用而均匀化。

加热温度和均匀程度是加热质量的标志,加热质量好的钢,容易获得断面形状正确、几何尺寸精确的成品。

加热炉是小型连续轧钢车间内将钢坯加热到满足轧制要求温度的一个主要设备。

加热炉的能耗要占车间工序能耗的60%—70%左右。

轧钢生产的产量、质量、能耗以及经济效益和加热炉的生产操作情况有很大的关系。

第一节概念1)钢的概导热系数钢的导热系数:单位时间单位长度每升高一度能传递多少热量。

符号“λ”,单位“W/m.K”(注)1℃=273K(看一下P96页《冶金炉热工与构造》、P120页《火焰炉》两书中图、表。

)常温下C钢的导热系数经验公式:λ=69.8-10.1C-16.7Mn-33.7Si,式中C、Mn、Si分别代表碳、锰、硅含量的百分数。

从图中我们的出以下结论:1.随着合金化程度的增加,钢的导热系数是下降的,尤其在800℃以前差别更大。

如在:0℃时20#钢的λ=52W/mK,1Cr13的λ=27W/mK,而1Cr18Ni9的λ=16W/mK。

彼此相差数倍。

2.各种钢的导热系数随着温度的变化也是不一样的。

在800℃以前碳钢随着温度的升高其导热系数是下降的,低合金也一样,而合金钢的导热系数随着温度的变化则比较小。

3.导热系数在800℃以后,不同钢种的导热系数趋于一致,稍有升高。

2)钢的平均热容量(也叫比热容)符号“c”,单位“KJ/kg K”平均热容量:是指钢在某个温度范围内的热容量平均值。

在(17~100)℃范围内,C钢的平均比热容经验公式:c=0.466+0.0188C钢的热容量与它的化学成分,温度,组织结构等有关。

这里主要讲解碳钢的热容量。

从图6—2中可的出以下结论:(1)钢的化学成分对钢的热容量影响不大。

(2)随着温度的增加,C钢及合金钢的热容量稍有增加。

(3)在相变温度范围内,热容量有较大的波动。

(注)讲解P98页图6—2、另书P123表3)钢的导温系数(金属的热扩散率)代表金属所具有的温度变化(加热和冷却)的能力。

它是金属的导热系数与容积比热容之比,即a=λ/ρc,其中“ρ”是金属的密度,符号“a”,单位cm/s、㎡/h。

C钢在室温下导温系数和它的化学成分有关,其值波动在(0.04—0.06)㎝/s。

见图P98页6—3图和6—2表。

(金属的机械性质部分)4)脆性:当物体受到冲击,弯曲或其他变形时而破裂的性质。

5)弹性:物体受力后发生变形,当作用于物体的外力去掉时,发生变形的物体,即刻恢复其原来形状,物体的这种特性就叫弹性。

可以用压缩或拉伸的方法来进行。

金属的弹性不是无限度的。

钢的弹性决定于拉伸的弹泊松比性模量E和υ(表示式样横向收缩和纵向伸长之比,钢的泊松比约为0.3)。

6)可塑性:是金属的最主要的性质之一,即当加于物体上之力超过弹性极限时,使物体形状发生永久变形,虽然外力除去,也不能完全恢复原来状态。

具有可塑性的物体可以变形很大。

在轧钢过程中就是利用这种性质使金属受力变成所需要的形状。

钢的塑性愈好,愈容易进行压力加工,钢的塑性常以相对延伸率和断面收缩率表示。

钢的弹性和塑性主要与钢种、化学成分和温度有关。

常温下各种钢可按塑性高低分为三类:(1)低塑钢:相对延伸率小于15%,如高碳钢和高合金钢;(2)中塑钢:相对延伸率在15%~25%之间,如中碳钢和一些合金结构钢;(3)高塑钢:相对延伸率大于25%,如低碳钢。

随着温度的升高,钢的弹性下降,朔性提高。

温度超过(500~550)℃,各种钢将失去弹性,进入塑性区。

温度愈高,塑性愈好,轧制前的加热目的就是提高钢的可塑性。

钢的可塑性在热状态时比冷状态时有所增加,因而容易使其变形。

所以一般在轧制或锻造之前都将钢加热,以提高其可塑性。

(拉伸强度):为了检验钢材的性质,取样做拉伸实验,逐步的增加拉力,当式样被拉短时,其拉力的大小即该钢材的强度——拉伸强度。

这是钢材检验中主要的性能指标。

7)硬度:是物体抵抗外物压入的一种特性。

钢的硬度随钢的化学成分及其他因数之影响而有很大的差别。

8)焊接性:也是金属的主要性质之一,即两块或多块金属在一定的温度与压力下能够紧密的联接。

含杂质很少的软钢具有很好的焊接性,钢质越硬,杂质越多,其焊接性越差。

9)比重:单位体积的质量叫比重,也叫密度。

单位“kg/m3”。

钢的密度在(7800~7850)kg/m3。

第二节热工工艺金属加热工艺包括:1)金属的加热温度和加热的均匀性;2)加热速度;3)加热制度。

在这里我们讲授的是钢的加热工艺。

1.加热温度和加热质量金属加热温度是指加热终了时金属出炉前的表面温度。

正确选择加热温度对热加工是十分重要的,尤其是高合金钢,不适合的加热温度,往往是无法进行热加工的。

一般说来,加热温度越高,对热加工过程越有利。

因为较高的加热温度,金属的塑性较好,加工时的变形阻力小,能量消耗少;同时,较高加热温度,轧机可以增大压下量,提高轧制速度,从而使产量增加,设备磨损减轻。

但是,提高加热温度受到金属过热、过烧以及氧化铁皮熔化、表面脱碳等因素的限制。

因此,每一种金属的加热温度都有一个“上限”,即最高加热温度。

因此,加热温度越高,加热能耗越多。

金属加热温度也不能过低。

过低的温度,不但使热加工无法顺利进行,而且还往往因保证不了终加工温度,产品性能达不到一定要求。

这是因为多数钢种在高温下的奥氏体组织具有良好的塑性,在这种结晶组织下进行压力加工的钢材,不会有很大的残存应力。

当钢在过低的温度下钢坯的加热温度实际上包括表面温度和沿断面上的温差,有时还包括沿坯料长度方向上的温度差。

钢坯在炉内的最终加热温度是考虑了轧制工艺、轧制的结构特点以及炉子的结构特点等实际情况后规定的。

加热到规定的温度和断面温差所需的时间,取决于坯料的尺寸、钢种、是一面加热还是几面加热、采用的温度制度以及一些其他条件。

钢坯在炉内以对流方式和辐射方式得到热量,前者是指炉气冲刷坯料表面,传热量和炉气、钢坯表面间的温差成比例;后者的热源是炉气和炽热的炉衬,传热量和热源、钢坯表面的绝对温度的四次方之差成比例。

钢坯进入加热炉的预热段后,每平方米表面积接受辐射和对流综合在一起的热量(即热流)开始增大,在加热段内热流值保持不变或开始减小,出炉前一段区间内钢坯表面温度应基本保持不变而断面温差则逐步缩小。

钢坯表面得到的热量以热传导的方式向内部扩散。

传给钢坯表面的热流越小而受热面积越大、钢坯的断面尺寸越小、钢的热导率越大,断面温差就越小。

各钢种的热导率在低温下相差颇大(100℃时低碳钢的热导率约为55W/m ℃,镍铬不锈钢的仅为16W/m℃),温度超过900℃后,各种钢的热导率十分接近。

因此,在其他条件相同时,镍铬不锈钢加热需要的时间要比低碳钢加热所需的时间长。

单面加热时受热面和贴着炉低那一面的断面温差最大,双面加热时受热面和坯料中部的断面温差最大。

加热温度以及均匀程度等基本要求满足后,还需要考虑的问题就是经济效益,以及是否出现影响轧件成品质量的加热缺陷(影响轧件质量的还有原料质量和轧钢本身)。

加热的开始阶段(例如600℃以下),对高碳工具钢、高锰钢、轴承钢、高速钢等这类热导率小的钢,如果升温速度过快,表面温度聚然升高而断面温差过大,将产生热应力,导致出现裂纹。

低碳钢的朔性和导热率都很好,升温速度便不受限制。

在加热后期,要特别注意防止过热和过烧等缺陷。

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