热处理炉内的传热
热处理炉内的传热讲解
流体与固体表面间的换热量可用牛顿公式计算。 假设：1）单位时间内对流换热量为 Q（单位 W）；2）流体与固体表面间的接触面积为 F（m2）；3）流 体与固体表面间的温度差为 t1-t2(单位℃)；4）对流换热系数为α（单位 W/ m2℃）。 则根据牛顿公式有：Q=α（t1-t2）F，该式表明，对刘欢热所传递的热流量与流体和固体表面间的温度 差、两者间的接触面积成正比。此外，由该公式可见，计算热流量的关键是确定对流换热系数。故下面先 介绍影响对流换热的因素，然后再介绍如何确定对流换热系数。
由公式 q=
t1 tn1
得：q= 950 50 666W / m2
s1 s2 sn
0.115 0.230
1 2
n
0.519 0.204
t2=t1-qs1/λ1=950-666*0.115/0.519=803℃ 可见，计算温度和假设温度非常接近。通常前后两次的近似温差小于 5%时，即可认为计算正确。因 为（807-803）/807=0.5%， 因此，界面温度为 803℃，热流密度为 666W/m2。
则：q1=q2=q3=q，
根据导热基本方程有：第一层：q=
1 s1
(t1
t2
)
→t1-t2=qs1/λ1
第二层：q=
2 s2
(t 2
t3 ) →t2-t3=qs2/λ2
第三层:q=
3 s3
(t3
t4
)
→t3-t4=qs3/λ3
上述三式相加并变换可得：q= t1 t4 s1 s2 s3 1 2 3
二、温度场与温度梯度 1、温度场
温度场是描述物体中温度分布情况的，它是空间坐标和时间坐标的函数。 如果物体的温度沿空间三个坐标方向都有变化，则该温度场称为三向温度场；如物体的温度仅沿空间 坐标的一个方向有变化，则称该温度场为单向温度场。 如果物体各点的温度不随时间而变化，则称该温度场为稳定温度场。稳定温度场中的传热为稳定态传 热，如长时间横温后的炉壁的传热。 如果物体各点的温度随时间的变化而变化，则称该温度场为不稳定态稳定场。不稳定态温度场中的传 热为不稳定传热，如升温时炉壁的传热。
管式炉的相关原理介绍
管式炉的相关原理介绍管式炉是一种常见的热处理设备，广泛应用于各类工业生产中。
本文将介绍管式炉的相关原理，包括工作原理、炉体结构、热传递原理等方面的内容。
一、工作原理管式炉是一种加热装置，用于加热工件或料件，将其加热到一定温度范围内，以满足工业生产中的各种需求。
管式炉采用间接加热方式，即通过高温燃烧气体或电加热器加热管内的热传递油，再将热传递油传递给管壁，以此将工件或料件加热。
二、炉体结构管式炉由燃烧室、热交换器、管道、管壁、工件传递装置等元件组成。
其中，燃烧室包括燃烧器、点火器等部件，用于将气体燃烧产生高温的气体。
热交换器包括热传递油装置、传热管、绝热层等部分，用于将热传递油加热后传递给管壁。
管道用于将加热油循环送入热交换器中。
管壁负责将加热油传递给工件或料件，使其被加热。
工件传递装置用于将工件或料件送入管壁内进行加热。
三、热传递原理管式炉的热传递原理主要包括对流传热、辐射传热和导热传热三种方式。
1.对流传热在管式炉内，热传递油被加热后，以对流方式进行传递。
具体来说，油经过热交换器后，流经管道返回至燃烧室，并再次被加热。
这样的循环过程既可以保证油温度达到要求，也可以保证工件或料件得到均匀的加热。
2.辐射传热在管式炉内，燃烧室内部的高温气体可以通过辐射方式传热。
燃烧室顶部通常安装有辐射板，将燃烧室内部的辐射热传递给管式炉内的工件或料件。
3.导热传热在管式炉内，热传递油经过热交换器被加热后，进入管壁内，经过管壁的导热传递机制将热量传递给工件或料件。
在管壁内，热传递油流经管子时，管子的壁厚会对导热传热起到一定的影响。
四、总结以上是管式炉的相关原理介绍，管式炉的应用非常广泛，可以用于热处理、干燥、烘焙等不同领域的生产过程。
在工业生产中，管式炉对于提高生产效率、改善产品质量等方面起到了重要作用。
石英产品玻璃高温真空热处理炉
石英产品玻璃高温真空热处理炉石英产品玻璃高温真空热处理炉是一种广泛应用于石英制造业的设备，它可以在控制的高温条件下进行石英玻璃的热处理。
这种设备能够实现石英产品的表面改性、结晶增强、去除残余应力等功能，从而提高产品的性能和品质。
石英玻璃是一种具有优异的光学、机械和化学性能的材料，广泛应用于光电子、光学仪器、天文望远镜等领域。
与普通玻璃相比，石英玻璃具有更高的熔点和更好的耐热性能，使得它能够承受更高温度下的使用。
然而，石英玻璃的加工和热处理过程中需要控制好温度和气氛条件，以免石英产生气泡、结构变化或产生内部应力，从而影响其性能。
石英产品玻璃高温真空热处理炉的基本工作原理是利用真空条件下的热辐射传热和对流传热，通过加热体使石英材料升温，并利用控制的加热时间和温度来实现石英玻璃的热处理。
在真空环境下，石英玻璃表面与外界的接触减少，从而避免了氧化反应和污染的产生。
同时，通过控制炉内的气氛和真空度，可以有效地去除残余应力和气泡等石英材料内部的缺陷，提高产品的品质。
石英产品玻璃高温真空热处理炉的主要特点包括温度控制精度高、加热均匀性好、真空度高、加热速度快、操作简单等。
这些特点使得设备能够满足各种石英制品的加热和热处理需求，例如大型石英玻璃管、石英玻璃坯料的表面改性、石英加工件的退火处理等。
在使用石英产品玻璃高温真空热处理炉时，需要注意以下几点：1.温度控制：石英玻璃的热处理温度通常较高，因此需要仔细控制好加热温度和升温速度，避免温度过高导致石英材料的熔化或变形。
2.真空度控制：真空度是石英产品玻璃高温真空热处理炉的关键参数之一。
较高的真空度可以有效去除石英材料内部的气泡和残余应力，提高产品的质量和性能。
3.加热均匀性：石英产品玻璃高温真空热处理炉必须保证加热的均匀性，避免石英材料出现温度梯度过大的情况，导致产生应力或裂纹。
4.操作安全：在操作过程中，需要注意设备的安全性和稳定性。
必须按照设备的操作规程进行操作，避免发生意外和设备故障。
真空加热炉原理
真空加热炉原理
真空加热炉是一种利用真空环境进行加热的热处理设备。
它的工作原理是将被加热的物体置于真空环境中，然后通过加热装置向物体传递热量，从而使其达到所需的温度。
真空环境是指气体压力低于大气压，其中几乎没有气体分子存在。
在真空环境下加热物体有以下几个主要原理：
1. 热传导：真空环境下的热传导非常糟糕，因为气体分子的热传导能力非常差。
所以，物体在真空中接触到其他物体时，热量很少通过热传导途径流失，能够有效地保持温度。
2. 对流传热：在真空环境下，没有气体的对流传热。
这意味着，即使物体表面的温度较高，热量也不能通过对流的方式快速散出。
因此，物体可以在真空环境下加热而不会因为对流传热而损失热量。
3. 辐射传热：在真空环境中，物体的主要传热方式是辐射传热。
辐射传热是指物体通过发射和吸收电磁波的方式进行能量传递。
物体在真空中受加热后，会释放热辐射，向周围环境传递热量。
通过调节加热源的温度和物体的表面特性，可以控制物体的加热速率和温度分布。
综上所述，真空加热炉利用真空环境中热传导和辐射传热的特性，通过加热源向物体传递热量，从而使物体达到所需温度。
与常规加热方法相比，真空加热炉可以避免气体对热传导和对
流传热的影响，提供更加稳定和均匀的加热效果，适用于各种热处理工艺和材料的加热需求。
不锈钢带钢卧式连续热处理炉内传热过程数学模型
Ｑ－ ， ㈩
（ ） 对 流换 热热 流密 度 １ 影 响对 流换 热 系数 的 因素 很 多 ，除非通过 专
门模拟试验求出所需 的对流换热系数关联式 ，否 则要准确地计算 出不 同情况下的对流热交换是很 困难 的。 当炉 内金属 水平 排列 时 ，其对 流换 热系
Ｖ０． ０ Ｎｏ ６ １３ ． Ｎｏ ． ０ １ ｖ ２ １
冶
金
能
源
ＥＮＥ Ｙ ＯＲ ＭＥ Ｌ ＵＲＧ Ｃ ＮＤＵ Ｔ ＲＧ Ｆ ＴＡ Ｌ Ｉ ＡＬ Ｉ Ｓ ＲＹ
不 锈 钢 带钢 卧式 连 续 热 处 理 炉 内传 热 过 程数 学模 型
刘义平 温 治 周 钢 豆瑞锋 庄惟琦
ａ
＝
Ｃ
・Ｏｘ 。 ａ 卜ｃ ｐ Ｌ Ｊ ・㈩ ｐ‘
旦
式 中： 为带钢宽度 方向坐标 ，ｍ； 为时 间坐
标 ，Ｓ ；ｐ为 带 钢 密 度 ，ｋ／ ｇｍ ；ｃ为 带 钢 比热 ， ｋ／ （ ｇ ；ｋ为 带 钢 热 导 率 ，Ｗ／ （ Ｊ ｋＫ） ｍ℃ ） ；Ｔ
关键词 不锈钢 卧式连续热处理炉 数学模 型
●
Ｍ ａ ｈ ｍ ａ ｉ ａ ｏ ｅ ｆ ｈ ａ ｒ ｎｓｅ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓｅ ｌｓ ｒｐ ｔ ｅ ｔｃ ｌｍ ｄ ｌｏ ｅ ｔｔ ａ ｆ ｒ ｏ ｓａｉ ｌ ｓ ｔ ｅ ｔ ｉ ｆ ｉ ｒｚ ｎｔ ｌｃ ｎｔｎ ｕ ｅ ｔｔ ｅ ｔ ｅ ｕｒ ｃ ｎ ｈｏ ｉｏ ａ ｏ ｉ ｕｏ ｓ ｈ ａ ｒ ａ ｍ ｎｔｆ ｎａ ｅ
ｃ ｅ ｅ ｓ ｌｅ ｆｒ ａ ｅ ｓ ｓ ｍ ｔｉ ｈ ｃ ｎ ｓ ，ｓｒ ｉ ｔ ｎ ｐ ｅ ｆｔ ｅ ｓ ｉ ｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｎ ａ ｇ ｔｔ ￣ｌ ｕ ｎ ｃ ｙ ｔ ｓｒ ｔ ｉ ｋ ｅ ｓ ｔ ｐ ｗ ｄｈ ａ ｄ ｓ ｅ ｄ ｏ ｈ ｔ ｐ ｗ ｔ ｔ ｍｐ ｒ ｔｒ ｈ ｌ ｅ ｐ ｉ ｒ ｈ ｄ ｓｒ ｕ ｉｎ，ａ ｄ ｔ ｅ ｌ ｔｔ ｎ ｏ ｉｋ ｅ ｓ ｉ ｄ ｈ ａ ｄ ｓ ｅ ｄ ｉ ｐ ｃｆ ｐ ｒ ｔ ｇ ｃ ｎ ｔ ｎ ａ ｂ ｉｔ ｂ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｉ ｉ ｆｔ ｃ ｎ ｓ ，ｗ ｔ ｐ ｎ ｓ ｅ ｉ ｃ ｏ ｅ ａｉ ｏ ｄ ｉ ｓ Ｗ Ｓ ｏ — ｈ ｉ ａｏ ｈ ｎ ｉ ｎ ｉ ｏ ｔｉ ｅ ｈ ｅｗ ｏｅｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓｒ ｕ ｏ ｆｓ ｉ ｎ ｅ ｉ ｅｅ ｔ ｕ ｎ ｃ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓｐ ｅ ｃｅ ．Ｔ ｅ ａ ｎ ｄ，ｔ ｈ ｌ ｅ ｅ ａ ｕ ｅｄ ｔｉ ｔ ｎ ｏ ｒｐ ｕ ｄ ｒ ｆ ｒ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｉ ｂｉ ｔ ｄ ｆ ｅ ｅａ ｕ ｅｉ ｒ ｄ ｔ ｄ ｈ ｉ ｃ ｎ ｕ ｉ ｎ ｂ ａｎ ｄ ｉ ｉ ａ ｅ ａ ｅ ｉ ｏ ｒ ｎ ｉｅ ｔ ｅ ｔ ｏ ｕ ｅ ｐ ｍｉａ ｏ ｏ ｔ ｌｏ ｔ ｐ ｉ ｏ ｃ ｓ ｓｏ ｔ ｉ ｅ ｔ ｓ ｐ ｐ ｒｈ ｖ ｍｐ ｔ ｔｄ ｒ ｃｉ ｃ ｍｐ ｔｒ ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｃ ｎｒ ｆｓ ｉ ｎ ｌ ｏ ｎ ｈ ａ ｖ ｏ ｉ ｉ ｏ ｒ
热处理设备
二、热导率（λ也叫导热系数） 热导率是反映物体导热能力大小的参数。其
物理意义为在单位时间内，每米长温度降低1℃时
，单位面积能传递的热流量，用λ表示，单位为 W/(m · ℃)。 金属的导热系数与金属的纯度和温度有关，杂 质愈多，导热系数也随之降低。纯铁比碳钢导热 系数大，碳钢又比合金钢的导热系数大(合金钢加 热时保温时间长的原因)。
和混合，或流体与 固体表面接触，如： 浴、回火炉
。特点：传热过程中，既有流体质点的导热作用，又有流体质点位 移产生的对流作用。
3.辐射传热
辐射能—电磁波—热能 （中、高温炉）
物体间通过辐射进行的热能传递过程，称为辐射传热。 特点：辐射不需任何介质，传热过程中伴随着能量的转化，即 从热能到辐射能以及从辐射能又转化为热能。
机 床
11
1.3.2
热处理辅助设备
1.清洗机、清理装置：对热处理前后工件进行清洗的冷热水槽、 喷砂机、超声清洗机、脱脂炉 、酸洗槽、滚筒 2.炉气氛制备装置：吸、放热式发生器，氨分解器、制氮机 3.淬火介质循环装置：储液槽、过滤器、输送泵、冷却器、冷水 机 4.起重运输设备：天车、起重机、运输车、传送链 5.动力输送管路及辅助设备：管路、风机泵、储气（液）罐 6.防火、除尘等安全设备：防火喷雾器、抽风机、废气反应槽 另外，还需校正设备、各种工具、夹具
12
1.4 热处理炉的分类
分类原则
炉
型
热源
工作温度
电阻炉、燃料炉、煤气炉、油炉、煤炉
高、中、低温炉
炉膛形式
工艺用途 作业方式
箱、井、罩、管、贯通、转底式炉
退、淬、回火炉 、渗碳、氮炉、实验炉 间歇、连续、脉动式炉
河南推杆炉工作原理
河南推杆炉工作原理
推杆炉是一种常用于工业生产过程中的热处理设备，其工作原理基本如下：
1. 燃烧过程：推杆炉通过燃烧炉膛中的燃料来产生高温，常见的燃料包括天然气、液化气、柴油、煤炭等。
燃料在炉膛中燃烧时产生高温燃烧气体，使炉内温度升高。
2. 加热器件：燃烧气体通过燃烧室进入到推杆炉的加热器件中，典型的加热器件有炉管、辐射管、对流管等。
这些器件能有效地将炉内的热能传递给待处理物料，使其升温。
3. 物料运动：推杆炉通过推杆装置将待处理物料从炉外推入炉内，在炉内进行加热处理。
推杆装置通常由多个推杆组成，可以保证物料在炉内均匀受热。
4. 传热过程：在炉内，燃烧气体通过燃烧室和加热器件传递热能给待处理物料。
传热方式包括辐射传热、对流传热和导热，使物料的温度逐渐升高。
5. 热处理：待处理物料在高温环境中进行热处理，根据需要可以进行淬火、回火、热处理等过程。
炉内的温度、时间和工艺参数会根据具体的生产需求进行调节。
6. 冷却过程：热处理完成后，物料从炉内推出，进入冷却区域进行冷却。
冷却方式可以是自然冷却或通过冷却介质进行加速冷却，以达到所需的物料性能。
综上所述，河南推杆炉通过燃烧燃料产生高温热能，通过加热器件将热能传递给待处理物料，使其进行所需的热处理过程，并最终通过冷却来获得所需的产品。
真空热处理电炉的部件结构--隔热层
真空热处理电炉的部件结构--隔热层隔热层是真空热处理电炉加热室的重要组成部分，是工件加热的场所。
其作用是隔热、保温，减少热损失，在有些情况下，隔热层也是固定电热元件的结构基础。
一般情况下，隔热层应尽量制成圆筒形。
因为，从传热学的观点来看，圆筒形结构传热效果好，热损失最小。
隔热层的内部尺寸，也就是炉膛尺寸，主要根据被处理工件形状、大小和炉子生产分来决定，并应考虑到炉子的加热效果、炉温均匀性、检修和装出料操作的方便等。
一般隔热层的内表面与加热器之间的距离约为50~100毫米，加热器与工件(或夹具、料筐)之间的距离约为50~150毫米。
隔热层靠近炉门和后墙两端温度较低，因此工件与两端之间的距离需留出150~250毫米。
隔热层的材料与厚度的选择，通常由护子的真空度和工作温度确定。
隔热层按选用的材料和结构型式，基本上可分为五种:耐火炉衬;全金属反辐射屏;夹层式隔热层，石墨毡隔热层；混合毡隔热层。
下图是这几种结构的示意图，下面分别加以介绍。
(一)耐火炉衬:就是用耐火保温砖砌筑的隔热层(如图(a)所示)。
这种炉衬，通常采用干砌法。
耐火炉衬除要具有高的耐火性和隔热性能外，还必须在加热过程中较快的热透，也就是，使炉衬外表面的温度能较快的达到200~300度,以便能很快的脱气，因此，炉衬的厚度不宜太厚。
轻质高铝砖与其他各种耐火砖相比，耐火、隔热性均较好，所以，耐火炉衬一般都采用轻质高铝砖砌成。
由于耐火炉衬结构尺寸较大，蓄热量大，不便于快速加热和快速冷却，并且炉子抽真空时间长，因此，这种耐火炉衬目前已经较少采用了。
(二)全金属反辐射屏.是由几层薄金属板(通常为相，不锈钢)、隔离环和支承杆等组成的，下图就是这种结构的典型图。
(1)反辐射屏层数的确定:温度在1600℃以下，一般采用6-8层，层数再增加，对减少热损失的作用已不大，相反，却加大炉体结构尺寸，浪费材料。
(2)层与层之间的距离应尽量小，距离大了没有好处，降低隔热效果，而且增加炉子的容积。
加热炉的工作原理
加热炉的工作原理
加热炉是一种用于加热物体的设备，其工作原理通常涉及以下几个步骤：
1. 供应热源：加热炉内部通常有一个热源，可以是燃气、电能或其他形式的能量。
这个热源会释放热量。
2. 热量传导：热源释放的热量会通过传导形式传递给加热炉的工作区域。
常见的传导方式包括辐射传热、对流传热和传导传热。
3. 加热物体：加热炉内的工作物体会接收到从热源传递过来的热量，并逐渐升温。
这可以用来加热金属、玻璃、陶瓷等材料，或者进行工业生产过程中的热处理、焙烧等操作。
4. 温度控制：为了确保加热的精确性和稳定性，加热炉通常配备了温度控制系统。
这个系统可以监测加热区域的温度，并根据需要调整热源的输出功率，以维持设定的温度。
总的来说，加热炉的工作原理是通过热源释放热能，使工作物体接收到热量并升温，同时通过调节热源的功率来控制温度。
这种设备在许多行业中广泛应用，包括冶金、化工、电子、陶瓷等领域。
高级加热工技能比武考试复习题
高级加热工技能比武考试复习题一、填空题1．当炉气压力小于外界大气压时,炉膛会产生吸冷风 ;2．热量在炉内的传热方式有对流传热、辐射传热、传导传热三种;3．热处理炉应尽量减少金属的氧化和脱碳 ;4．对于合金钢加热,预热段的温差小能减少钢坯的温度应力;5．坯料产生过热的原因是在炉时间过长和温度过高;6．在压力不变的条件小,气体的体积随温度升高而变大,其重度随温度升高而减小;7．连续式加热炉热工制度包括温度制度、供热制度和压力制度;8．抗水性最差的耐火材料是镁砖;9．固体和液体燃料化学成份有碳T、氢H、氧O、氮N、硫S、灰份A、水份W;10．影响钢坯在炉内氧化的因素有钢的成份,炉内气氛,加热温度,加热时间;11．煤气的燃烧过程大体为有焰燃烧、无焰燃烧两种;12．通常用来表示耐火材料使用性能的指标有耐火度、抗渣性、耐急冷急热性、体积稳定性;13．钢坯温度均匀性包括钢坯断面温度均匀性和长度方向均匀性,其是表征钢坯加热质量的一个重要指标;14．钢坯氧化层从内到外氧化物分别是FeO、Fe3O4、Fe2O3;15．钢的加热缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧、加热不均匀;16．炉膛压力的调整是通过调节烟道闸板或烟气调节阀的开启度来实现的; 17．采用煤气爆发试验方法判断煤气是否纯净;18．钢的加热温度愈高其塑性愈好,这是由于钢的组织处于奥氏体组织; 19．在传导传热中,λ表示导热系数;20．炉子单位热耗和热效率是衡量炉子是否节能的两个主要生产指标; 21．板材的热处理加热大多采用辊底式炉;22．蓄热式加热炉采用陶瓷小球或陶瓷蜂窝体作为蓄放热室主材; 23．热处理炉要求炉膛温度均匀 ,避免局部温度过高 ;24．换热器按内外气体流动方向主要可分为顺流、逆流、交叉流三种;25．炉气成分中的H2O、CO2、O2都能引起钢坯脱碳;26．加热炉炉底为了便于清除氧化铁皮,一般铺上一层镁砂 ; 27．耐火可塑料与耐火混凝土相比,是其在原料中加入了塑化剂 ;28．气体燃料的燃烧过程可分为混合、着火、反应三个阶段,它们是在极短时间内连续完成的;29．常规加热炉的烧嘴通常分为高压喷射式和低压涡流式两种;30．蓄热式加热炉采用引风机强制排出烟气;31. 使用耐火材料,应了解耐火材料的物理性能和化学性能;32. 坯料产生过热的主要原因是在炉时间过长和加热温度过高;33. 高温热处理炉的热量传递以辐射方式为主,对流为辅;34. 蓄热式加热炉燃烧系统主要组成部分有助燃风机、空煤气管道系统、废气管道系统、烧嘴、蓄放热室、换向阀和控制系统;35. 检验耐火材料组织结构致密程度的最重要指标是体积密度和气孔率;36. 轧钢原料所含的基本元素有碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S五种;37. 原料堆放时应遵循按炉送钢制度,同一钢种、炉号应连续堆放在同一垛位;38. 钢的黑度约为 0.8 ;39. 钢坯经轧制完后,其最终的组织为珠光体P 和铁素体F ;40. 蓄热式加热炉烘炉,炉温达到 700 ℃时,可直接切换蓄热式烧嘴;41. 钢材加热过程中,当其温度达到 550 ℃时,将会失去弹性,进入塑性区;42. 把钢加热到Ac或Acm以上30~50℃,保持一定时间,然后在空气中冷却至常温,这种热3处理工艺叫正火 ;43. 精整的目的是保证产品的最终质量 ;44. 使钢的冷脆性增加的化合物是磷化三铁FeP ;345. 钢的牌号为Q235,其屈服点数值是 235 MPa;二、选择题`1．钢坯加热的目的 A B C D ;A．提高钢的塑性,以利于进行压力加工； B、使轧制所需功率减小；C、减少轧辊的磨损；D、改善钢锭的组织结构;2．不宜用于炉底工作层的耐火材料是 C ;A、粘土浇注料；B、耐火可塑料；C、耐火纤维3．钢的含碳量越高,脱碳的倾向 B ;A、越小；B、越大；C、不变4．管状换热器内的插入件是使管内的空气速度A ;A、加快；B、不变；C、降低5．在一般加热炉内,炉气温度Tg,炉壁温度Tw和炉料温度Ts之间的关系为 AA、Tg>Tw>Ts；B、Tg<Tw<Ts；C、Tg< Ts < Tw；D、Tg>Ts >Tw；6．金属换热器的保护措施有 A B C D ;A、设置分烟道；B、在烟道上兑冷风；C、设置保护管组；D、安装热风放散管7．防止炉内钢坯过热和过烧的方法： A B C DA、根据钢的形状或零件的几何形状,制定正确的加热工艺制度并严格执行；B、控制钢的加热温度,最高加热温度比钢的熔点至少低100～200℃;C、控制加热炉的气氛,使之不具有过于强烈的氧化性;D、不得使火焰与钢坯直接接触;8．在辐射传热过程中,如果A=1,表明物体为 A ;A、黑体；B、白体；C、透明体；D、无色体9．钢在加热过程中,温度越高,则其内部晶粒之间的边界 C ;A、减少；B、不变；C、加大；D、以上答案都对10．1kg标准煤的发热值为 D ;A、2000千卡；B、4000千卡；C、6000千卡；D、7000千卡或29274kJ; 11．烟囱的抽力取决于 A 的大小;A、烟囱的位压头；B、烟囱的静压头；C、烟囱的动压头12．燃烧温度是指燃料完全燃烧后的 A 温度;A、最高；B、平均；C、最低13．煤气中毒性最大的是 A ;A、转炉煤气B、高炉煤气C、焦炉煤气14．从节约燃料考虑 B ;A、出炉烟气温度高,只要安装换热器可将热量重又返回炉内B、宁肯降低空气或煤气预热温度也要想方设法尽可能降低烟气出炉温度C、不应使烟气出炉温度降的太低,否则换热器不能发挥作用D、应控制烟气出炉温度的高限,不烧坏换热器15．步进梁式加热炉在 B 时将渣子和杂物刮出水封槽;A、上限前进；B、下限后退；C、上升或下降16．点炉时,煤气管路必须经 A 且爆发试验合格后才能点燃煤气;A、用氮气吹扫管内空气,然后用煤气吹扫氮气B、用煤气吹扫空气C、用空气吹扫混合煤气D、管路直接放散5-20分钟17．影响燃料理论燃烧温度的因素有 A B C D ;A、燃料的种类和发热量；B、空气消耗系数；C、空气或燃料的预热温度；D、空气的富氧程度18．浇注料在施工完毕后,表面打毛和打毛孔,是为了C ;A、留膨胀间隙；B、增加表面辐射；C、有利于水分排出；D、今后施工的需要19．钢在加热过程中,温度越高,则其内部晶粒之间的边界C ;A、减少；B、不变；C、加大20．端进端出加热炉在通常情况下,炉尾压力比炉头高,这是因为 BA、炉尾温度比炉头高B、炉尾气体流速比炉头大C、动压头转为静压头21．烟囱的抽力取决于 C 的大小;A、烟囱的动压头；B、烟囱的静压头；C、烟囱的位压头；22．加热炉内的气氛控制是通过 C 来实现的;A、调节烟道闸板；B、调节风机风量；C、调节空燃比例23．冷空气通过换热器传热而使其温度升高的传热主要称为 B 传热;A、传导；B、对流；C、辐射24．烟气余热的回收方法有 A B C D ;A 、蓄热式炉；B 、利用高温烟气来喷吹预热钢坯；C 、安装余热锅炉；D 、金属换热器预热空气、煤气25．油的燃烧过程可划分为 A B C 阶段;A ．油的雾化；B 、油雾与空气的混合；C 、燃烧反应；D 、化学反应26. 蓄热式加热炉排烟温度应控制在 B ℃范围;A 、150；B 、80-160；C 、≥160；D 、≤8027. 天然气是一种发热量很高的优质燃料,它的主要可燃成分是 B ;A 、CO 2；B 、CH 4；C 、CO ；D 、H 228. 流体流动分为 A B C 等;A 、层流流动；B 、湍流流动；C 、过渡流动29. 端进端出加热炉采用上排烟的优点是 A 、B ;A 、炉尾冒火较少；B 、吸入冷空气少；C 、对吊车有影响30. 当油汽的浓度达到一遇火焰立即发生着火现象时的加热温度称之为 AA 、闪火点；B 、燃点；C 、凝固点31. 热量的传递不需要任何物质作媒介,这种传热称为 B ;A、传导传热；B、辐射传热；C、对流传热32. 影响材料导热系数的主要因素有 A 、B ;A、材料种类；B、组成成分；C、压力；D、流量33. 当供给常规炉子的总燃料量不变时,提高均热段供入量,出炉废气温度 B ;A、增大；B、减低；C、不变34. 减少水冷热损失的措施之一是 C 管底比的大小;A、增大；B、不需要改变；C、减低35. 随着温度的升高,钢的塑性提高,弹性 B;A、提高；B、降低；C、不能改变36. 在具有下部加热的步进梁式加热炉上,坯料可以从 D 进行加热;A、一面；B、二面；C、三面；D、四面37. 高温炉气中存在着氧化性气体,它们是B C ;A、CO；B、CO2； C、H2O蒸汽； D、H238. 耐火混凝土烘炉过程中,在A B 时很易发生爆裂,所以烘炉时必须注意;A、150℃左右保温；B、350℃左右保温；C、600℃左右保温；D、800℃左右保温；39. 燃料不完全燃烧时,烟气中可能含有A B D 等可燃成份;A、CO；B、CH4； C、H2O； D、H2；40. 在仪表系统中,一次元件为A C ,二次元件为B D ;A、热电偶；B、变送器；C、压力表；D、调节阀；41. 决定钢坯加热质量好坏的因素有 ABCD ;A、加热温度B、加热速度C、压力制度D、炉内气氛42. 加热炉紧急停炉包括如下哪些情形 ABCD ;A、煤气低压B、停电C、空气低压D、供水低压43. 通常加热炉正常生产时冷却水进出水温度应符合如下哪个要求 DA、进水≤35℃,排水≤45℃B、进水≤30℃,排水≤45℃C、进水≤32℃,排水≤45℃D、进水≤35℃,排水≤50℃44. 原料组坯时各炉号含碳量之差和含锰量之差不得大于 C ;A、0.15%、0.02%B、0.15%、0.2%C、0.02%、0.15%D、0.02%、0.015%45. 在同时具备 ABC 几项条件时会发生煤气爆炸A、煤气与空气混合到一定的比例,达到煤气爆炸的浓度极限；B、在相对封闭的容积内；C、火源三、判断题1.钢的加热时间长短取决于炉型、钢种和燃料种类; √2.在加热炉中水冷管的管底比要尽可能的大 ; ×3.炉尾烟气压力大于烟囱底部压力,烟气才能排入大气中; √4.设置均热段的目的是为了保证钢坯内、外温差趋近于零; √5.在再结晶温度以下进行的加工,称为热加工; ×6.用经济热负荷操作时,热效率最高,单位热耗最低; √7.热量的传递是由温差引起的; √8.对碳钢和低合金钢可根据铁碳平衡图确定钢的加热温度的上限和下限; √9.烟囱抽力的大小只与烟囱高度有关; ×10.热应力是钢坯加热过程中内层和外层之间由于温度不同所产生的内应力; √11.加热炉排水管要低于炉底水管; ×12.绝对生产率能反映出加热炉的真实生产能力√13.耐火纤维能够抵抗熔渣的侵蚀; ×14.炉子的温度制度和供热制度将影响炉子的生产率、热效率、加热质量、炉体寿命、操作条件等; ×15.同一座加热炉,在其它条件不变的情况下,由一种燃料改用低热值的另一种燃料,炉子单位热耗不变; ×16.混合物的喷出速度大于火焰向烧嘴方向的传播速度称为回火; ×17.连铸坯热送热装节能的先决条件是能否生产无缺陷连铸坯; √18.随着加热温度的升高,保温时间的延长,奥氏体晶粒的尺寸保持不变; ×19. 换热器属于稳定综合传热过程; √20. 在正常生产时,炉顶烧嘴热负荷大于炉侧烧嘴热负荷; ×21．加热炉排水管要高于炉底水管; √22．绝对生产率不能反映出加热炉的真实生产能力×23．镁砖能够抵抗熔渣的侵蚀; √24. 在再结晶温度以下进行的加工,称为冷加工; √25．混合物的喷出速度大于火焰向烧嘴方向的传播速度称为脱火; √26．混合物的喷出速度小于火焰向烧嘴方向的传播速度称为回火; √27．烟囱抽力的大小与烟囱高度、烟气量、烟气温度、烟气流速有关; √28．随着加热温度的升高,保温时间的延长,奥氏体晶粒的尺寸将涨大; √29．炉内传热不属于传导、对流、辐射传热的综合传热过程; ×30．烟道有水将使炉膛压力降低; √31．氧化锆是用来分析废气中CO含量的; ×32．煤气的毒性是否强烈,主要取决于一氧化碳的含量; √33. 煤气着火必须具备两个条件,一是与空气混合,二是有火源存在; √34．炉压制度是以炉底水平面为基准面来计算的; √35. 当炉内为负压时,相当于空气消耗系数增大; √36. 煤气水封要满水,其水的高度应比煤气压力至少大2-3倍; √37. 空气消耗系数值越大,炉内的火焰愈明亮,热效率越高; ×38. 对流传热是指流动的流体和固体表面直接接触时所发生的传热过程; √39. 预热空气和煤气可以提高煤气的燃烧温度; √40. 炉子采用汽化冷却可以节约水量近30倍; √四、计算题1、一裸露的竖立蒸汽管,管外径为100 mm,高度为4000 mm,管壁温度为170℃,空气温度为30℃,对流给热系数为7.8W/ m2．℃,求该蒸汽管每小时损失的热量解：根据公式△Q=α·﹙t1—t2﹚·π·d·h·3600∕1000式中：△Q—蒸汽管每小时损失的热量,kJα—对流给热系数,W/ m2．℃t1—管壁温度,℃t2—空气温度,℃d—管外径,mh—管高度,m可得△Q=7.8×﹙170—30﹚×3.14×0.1×4×3.6 =4937 kJ答：每小时损失的热量为4937 kJ;2、加热炉侧门的耐热玻璃,投射到其表面的热量Q为15000kJ,被其反射掉热量QR为5000 kJ,吸收热量QA为4000 kJ,求透过率D是多少解：根据已知条件列出计算式D=QD ／Q=Q－QA－QR/Q式中 D—透过率Q—投射到其表面的热量kJQD—透过的热量kJQA—吸收热量kJQR—被反射掉的热量kJ可得 D=15000－5000－4000／15000=0.4答：透过率D是0.43、如果高炉煤气与焦炉煤气的发热量为4000 kJ／m3和16000 kJ／m3,,按5.5：4.5配比混合使用,求此混合煤气的发热量Q是多少解：己知 Q高=4000 kJ／m3Q焦=16000kJ／m3 X=0.45Q=X×Q焦＋1－X ×Q高=0.45×16000＋0.55×4000= 9450kJ／m3答：混合煤气的发热量Q为9450kJ／m34、某加热炉炉气温度为1300℃,由燃烧计算得知该炉气在标准状态下的密度为ρ＝1.3kg/m3;车间温度为15℃,零压线在炉底水平面上;求炉底以上1米高度处的炉膛压力指表压△P值是多少标准状态下空气密度为1.293 kg/m3解：根据公式炉气密度ρt =ρo∕1＋βt=1.3/1＋1300/273＝0.225 kg/m3空气密度ρt ＇=ρo＇∕1＋βt=1.293/1＋15/273＝1.225 kg/m3把基准面取在炉底水平面上,则1米高度处的炉膛压力为△P=Hgρt ＇-ρt=19.81.225-0.225=9.8Pa答：炉底以上1米高度处的炉膛压力为9.8Pa5、钢坯尺寸为150方,长度为12米;其表面温度为1100℃,中心温度为850℃,试计算钢坯内部的传导热量设钢在1100℃时的导热系数λ1为70kJ/m.h.℃,在850℃时的导热系数λ2为60kJ/m.h.℃;解：钢的平均导热系数λ=λ1+λ2/2 =70+60/2 = 65 kJ/m.h.℃；钢内部的传热面积F = 12150/1000 = 1.8m2钢内部的传热距离S = 150/1000/2 = 0.075m根据平板导热的计算公式Q =F△t/∑S/入,由于钢的4个表面均向中心传热,因此,钢坯内部的导热量为：Q= 41.81100-850/ 0.075/65= 156104 kJ/ h答：钢坯内部的传导热量为156104 kJ/h;6、设有1米30.9吨蓄热体,形状为立方体,其蓄热的最高温度为1150℃,放热完后的温度为1050℃;今通入200m3/min温度为 30℃的冷空气,请问1分钟后空气能预热到多少度蓄热体的平均比热C1为2.4 kJ/kg.℃；空气平均比热C2为1.05 kJ/kg.℃,空气重度r为1.2kg/m3解：蓄热体所放出的热量Q1=C1M△t=2.40.910001150-1050=216000kJ空气的蓄热量Q2=rVτC2△t=1.220011.05t-30=252t-7560kJ根据能量守恒定律,空气吸热要等于蓄热体放热,即Q1= Q2则有：252t-7560=216000得出t =216000+7560/252=887℃答：1分钟后能将30℃的冷空气预热到887℃;五、简答题1.加热炉空燃比设置不正确将产生哪些危害答：1导致煤气消耗量上升；2钢坯氧化烧损增加；出现过烧损和脱碳等加热缺陷3炉子热效率降低,助燃风机电耗增加；4钢材表面质量差,成材率降低;2.如何提高燃烧温度答：1提高燃料的发热量；2预热空气和煤气,增加其带入炉内的物理热；3实现完全燃烧；4降低炉体热损失；⑸降低空气消耗指数;3.加热炉炉底为什么要铺镁砂答：由于加热炉炉渣属碱性,而镁砂也是属碱性耐火材料,它们之间无任何化学反应,炉渣不会板结炉底,有利于炉渣的顺利清除;4、影响炉内钢坯氧化的因素有哪些答：1加热温度,钢的加热温度愈高氧化越快;2加热时间,加热时间越长氧化越多;3炉内气氛,炉内氧化气体越浓氧化越历害;5、钢的加热温度是根据什么来确定的其上、下限为多少答：钢的加热温度范围是根据如下几点来确定的：a、铁碳平衡图中钢处于奥氏体单相组织时,其各种压力加工性能较好；b、钢锭的组织缺陷对加热温度的影响：为了消除钢锭的铸造组织偏析,可适当提高加热温度；c、终轧温度对加热温度的影响：亚共析钢的终轧温度不能低于Ar3线,过共析钢的终轧温度不能高于Arcm线；d、氧化、脱碳对加热温度的影响；e、轧件断面尺寸大小,轧制道次多少对加热温度的影响；f、轧制工艺对加热温度的影响;亚共析钢上限：固相线之下低100—150℃；下限：Ac3线＋30~50℃＋轧制中的温度降过共析钢上限：固相线之下低50—100℃；下限：Ac3线＋30~50℃＋轧制中的温度降最高温度要防止过热、过烧,一般随含碳量的增加,最高加热温度下降;合金钢的加热温度还受合金元素的影响;6、什么叫炉子热平衡答：根据能量守恒定律,任何一座炉窑或其它热工设备的热量收支是平衡的,即炉子热收入诸项目的总和恒等于热支出诸项目的总和,这就是炉子的热平衡;7、脱火是怎样引起的,怎么处理答：喷嘴喷出之可燃混合物在远离喷口处才燃烧称之为脱火现象;其实质是因可燃混合物的喷出速度远大于火焰的传播速度而引起;燃烧的火焰脱离喷口的距离与供给的燃料量和助燃空气量有关,供给的量越大,火焰脱离喷口的距离越远,燃烧也越不稳定,同时甚至灭火,因此适当减少燃料和助燃空气供给量,使可燃混合物喷出速度大致与火焰传播速度相当是解决脱火的方法;8、什么叫残余应力,它是怎样形成的答：热的钢坯在冷却过程中,由于冷却太快而在钢坯内残留有应力,这种应力称为残余应力;残余应力一般是由两部分形成的,既有由于内外层冷却速度不同而形成的热应力,也有由于钢的结晶组织不同而形成的组织应力;残余应力的状态是外层受压缩应力,而内层受拉应力;9、为什么在加热过程中有时炉温才1300℃钢坯表面就开始融化了怎么减少氧化烧损答：钢坯在加热过程中,当温度为1300℃时,我们可以看到有融化的铁流到炉底,这是因为钢的熔点为1538℃,烧化的并不是钢的本体,而是其表面的氧化铁皮,一般来说,氧化铁皮的熔点为1300℃左右;控制和减少氧化烧损所采取的措施：减少钢坯的在炉时间,降低加热温度,减少炉内气体氧化气氛;10、加热炉炉膛热平衡,一般包括哪些热收入项和热支出项答：热收入：⑴钢坯入炉时带入的物理热；⑵燃料的燃烧热；⑶空气和煤气的物理热；⑷钢坯氧化放热；热支出：⑴钢坯出炉时所带走的物理热；⑵炉膛废气带走的物理热；⑶炉膛废气中残余可燃物的化学热；⑷热损失,它包括：通过炉膛的砌砖体的散热、冷却水带走的热量、炉门孔等处溢气热损失、炉门孔等打开向外辐射的热损失等;11、热电偶的工作原理如何答：热电偶测温系统由三部分构成,即热电偶、连接导线、显示仪表;热电偶的工作原理是：当把两根不同的金属组成一封闭的线路,把它的一个接点加热﹙称热端﹚,而另一个接点保持常温﹙称冷端﹚,则在此封闭的线路中将产生直流电,其电势的大小与两连接点的温差成正比;热电偶测温就是测量这一电势的大小,以电势的大小来表示热端温度的高低; 12、燃料的燃烧必须具备哪些条件答：1有足够的可燃物质和空气；2可燃物质与空气要有良好的混合,并达到适当的浓度；3能向燃料传给足够的热量,使其达到着火的温度；13、影响燃料理论燃烧温度的因素有哪些答：1燃料的种类和发热量；2空气消耗系数；3空气或煤气的预热温度；4空气的富氧程度；14、什么叫按炉送钢制度答：所谓按炉送钢制度就是原料从铸锭到轧制成材,再到成品检验和精整入库都要按炉号转移、堆放和管理,不得混乱;因为,一般情况下每一个炼钢炉号其钢水中的化学成份基本相同,各种夹杂物和气体的含量也都相近,轧制出的成品性能也将基本一致,所以,按炉送钢制度是确保产品质量的不可缺少的基本制度;15、防止钢过热和过烧的方法有哪些答：防止钢过热和过烧的方法有：1根据钢的形状或零件的几何形状,制定正确的加热工艺制度并严格执行；2控制钢的加热温度,最高加热温度比钢的熔点至少低100～200℃;3控制加热炉的气氛,使之不具有过于强烈的氧化性;4在加热炉中,不得使火焰与被加热件直接接触;16、步进式加热炉有哪些优点答：1可以加热各种形状的坯料；2生产能力大,炉底强度大；3炉子长度不受推钢比的限制,不会产生拱料、粘连现象；4炉子的灵活性大,适应产量变化的需要；5水管黑印明显少于推钢式加热炉；6由于料坯不在炉底滑道上滑动,料坯的下面不会有划痕;7轧机故障时,能踏步或将物料退出炉膛,减少钢坯的氧化和脱碳；8可以准确计算和控制加热时间,便于实现过程的自动化;。
高温炉的工作原理
高温炉的工作原理高温炉是一种用于加热材料至高温的设备，广泛应用于冶金、材料研究、化学工业等领域。
它的工作原理基于热传导和辐射传热的原理。
一、热传导传热原理高温炉内部通常由加热元件、保温层、隔热层和外壳组成。
加热元件通常采用电阻丝、电炉管或石墨等材料制成，通过电流加热加热元件，产生高温。
加热元件的热量通过热传导传递给被加热的材料。
保温层和隔热层的作用是减少热量的散失，提高高温炉的热效率。
二、辐射传热原理高温炉内部的加热元件会产生辐射热能，这种热能以电磁波的形式传播，并通过辐射传热的方式向被加热的材料传递热量。
辐射传热不需要介质参与，可以在真空环境下进行。
高温炉通常采用反射板或反射罩来增加辐射热能的利用效率，使热能更集中地照射到被加热的材料上。
三、控制系统高温炉通常配备有温度控制系统，用于精确控制炉内的温度。
温度控制系统通常由温度传感器、控制器和执行器组成。
温度传感器用于测量炉内的温度，将测量结果传输给控制器。
控制器根据设定的温度值与实际测量值之间的差异，通过控制执行器来调节加热元件的功率，以达到温度的稳定控制。
四、安全保护系统为了确保高温炉的安全运行，通常还配备有安全保护系统。
安全保护系统包括过温保护、漏电保护、电源保护等功能。
过温保护功能可以在温度超过设定值时自动切断加热元件的电源，以避免温度过高引发事故。
漏电保护功能可以在发生漏电时自动切断电源，以保护人员和设备的安全。
五、应用领域高温炉广泛应用于冶金、材料研究、化学工业等领域。
在冶金行业，高温炉用于金属材料的熔炼、热处理和试验。
在材料研究领域，高温炉用于材料的制备、烧结和性能测试。
在化学工业中，高温炉用于催化剂的制备、有机合成和催化反应等。
六、常见型号和规格高温炉的型号和规格根据不同的应用需求而有所不同。
常见的型号包括箱式高温炉、管式高温炉、薪水式高温炉等。
根据工作温度的不同，高温炉通常分为低温高温炉（100℃-1200℃）、高温高温炉（1200℃-1600℃）和超高温炉（1600℃以上）。
卧式导热油炉热力计算
卧式导热油炉热力计算卧式导热油炉是一种热处理设备，广泛应用于化工、油脂、食品、纺织、造纸等行业。
其热力计算是为了确定炉体的散热和传热情况，以便控制炉内的温度，确保产品的质量和生产效率。
以下是对卧式导热油炉热力计算的详细介绍。
1.热流计算热处理温度：热处理温度取决于具体的工艺要求。
通常，工艺要求的温度可以通过温度控制装置来设置，通过热媒循环来保持温度的恒定。
传热系数：传热系数取决于炉体结构，油管和炉膛之间的壁厚和材质。
在计算传热系数时，还需要考虑热介质流动的强度和速度。
2.散热计算外表面积：外表面积是指卧式导热油炉外部可以散热的表面积。
表面积的计算可以根据炉体的几何形状进行，如长方形、圆柱体等。
炉体的材质：炉体的材质对热量的传递和散热影响很大。
常见的炉体材质有钢、铸铁等。
炉体与周围环境的温差：炉体与周围环境的温差越大，散热效果越好。
散热系数：散热系数与炉体的材质和表面条件有关。
3.导热油流量计算导热油流量的计算是为了确保热量的传递和流通。
导热油的流量取决于炉内热处理过程的要求。
导热油的流量计算可以通过以下几个因素来确定：炉内热传导的热量、导热油的传热系数、导热油的循环速度。
热传导的热量：热传导的热量是指由炉内传热到导热油中的热量。
可以通过炉膛的散热区域、炉膛温度和导热油的传热系数来计算。
导热油的传热系数：导热油的传热系数取决于导热油的性质和循环速度。
一般而言，导热油的传热系数越大，热量传递的效果越好。
导热油的循环速度：导热油的循环速度与导热油的供应能力以及导热油流量之间有关。
太高或太低的循环速度都会影响热量的传递效率。
通过以上的热力计算，可以确定卧式导热油炉的热处理过程中所需的热量、散热和导热油的流量。
这些计算结果将有助于工艺工程师合理地控制炉内的温度，确保产品的质量和生产效率。
简述热风炉的工作过程和原理
简述热风炉的工作过程和原理热风炉是一种将燃料燃烧产生的热能转化为热空气，用于工业生产过程中加热、干燥和热处理的设备。
它的工作过程基本上可以分为三个阶段：燃烧阶段、热风生成阶段和热风传送阶段。
下面我将逐一介绍。
1. 燃烧阶段：热风炉通过燃料燃烧产生热能。
一般来说，燃料可以是传统的固体燃料如煤、柴油，也可以是液体燃料如煤油、天然气，甚至是可再生能源如生物质颗粒等。
燃烧的产物主要是燃料中碳氢化合物与氧气反应形成的二氧化碳和水蒸气。
2. 热风生成阶段：在燃烧阶段，燃料中释放的热能被传导、辐射和对流传输到炉膛壁面。
炉膛壁面将热能吸收并传递给其中的沸腾和冷却介质，一般是水或空气。
对于热风炉来说，采用的是空气作为冷却介质。
燃烧产物中的烟气通过烟道合流到烟囱，同时燃烧过程中释放的热量被传递给流经炉膛的空气。
3. 热风传送阶段：经过燃烧过程，燃烧产物中的热风经过烟道和烟囱送到需要加热、干燥或热处理的目标。
比如，热风可以通过管道送到需要加热的设备，或者通过风机吹送到烘干机的烘干室中。
热风炉的工作原理基于能量守恒和传热学原理。
燃烧过程中产生的热量通过三种途径传递给空气，即辐射、对流和传导。
辐射传热是指热量以电磁波形式通过空气传递。
燃烧产物中的高温烟气释放辐射能量，其中的能量以红外线的形式通过烟道壁面传给空气。
一般来说，辐射传热是炉膛内部传热的主要途径。
对流传热是指通过流动介质将热量传递给空气。
在热风炉中，烟气和空气在炉膛内以对流的方式接触和交换热量。
对流传热的主要特点是其传热速度快。
传导传热是指以固体柱传递热量。
热风炉的炉膛壁面吸收燃烧释放的热能后，通过传导将热量传给其中的冷却介质，即空气。
传导传热的主要特点是传递效率高，但速度相对较慢。
总的来说，热风炉的工作过程可以归纳为燃烧过程、热风生成和热风传送三个阶段。
在这个过程中，燃料在燃烧过程中释放的热量通过辐射、对流和传导传递给空气。
这样产生的热风可用于工业生产过程中的加热、干燥和热处理等应用。
热处理原理与工艺课后习题
热处理原理与工艺课后习题第一章一．填空题1.奥氏体形成的热力条件（）。
只有在一定的（）条件下才能转变为奥氏体。
（）越大，驱动力越大，奥氏体转变速度越快。
2.共析奥氏体形成过程包括（）（）（）和（）四个阶段。
3.( )钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向小，而（）钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向小。
4.本质晶粒度是钢的热处理工艺性能之一，对于（）钢可有较宽的热处理加工范围，对于（）钢则必须严格控制加热温度，以免引起晶粒粗化而是性能变坏。
5.（）晶粒度对钢件冷却后的组织和性能影响较大。
6.控制奥氏体晶粒长大的途径主要有（）（）( )( )和（）。
7.（）遗传对热处理工件危害很大，它强烈降低钢的强韧性，使之变脆，必须避免和消除。
、二、判断正误并简述原因1.奥氏体晶核是在珠光体中各处均匀形成的。
（）2.钢中碳含量越高，奥氏体转变速度越快，完全奥氏体化所需时间越短。
（）3.同一种钢，原始组织越细，奥氏体转变速度越慢。
（）4.本质细晶粒钢的晶粒在任何加热条件下均比本质粗晶粒钢细小。
（）5.在一定加热的温度下，随温度时间延长，晶粒将不断长大。
（）6.所有合金元素都可阻止奥氏体晶粒长大，细化奥氏体晶粒。
（）三、选择题1.Ac1、A1、Ar1的关系是__________。
A．.Ac1>A>1Ar1 B. Ar1>A1>Ac1 C.A1>Ar1>Ac1 D.A1>Ac1>Ar12. Ac1、Ac3、Ac cm是实际（）时的临界点。
A. 冷却B.加热C.平衡D.保温3.本质晶粒度是指在规定的条件下测得的奥氏体晶粒（）A.长大速度B. 大小C. 起始尺寸D. 长大极限4.实际上产中，在某一具体加热条件下所得到的奥氏体晶粒大小称为（）A. 起始晶粒度B.本质晶粒度C.实际晶粒度D.名义晶粒度四、简答题1.以共析碳钢为例，说明：1.奥氏体的形成过程；2. 奥氏体晶核为什么优先在铁素体和渗碳体相界面上形成；3. 为什么铁素体消失后还有部分渗碳体未溶解。
热处理炉的工作原理
热处理炉的工作原理
热处理炉是一种用于加热金属材料进行热处理的设备。
其工作原理基于加热和冷却的交替作用，通过对金属材料的加热和冷却，改变其结构和性能。
热处理炉的加热方式主要有两种：电加热和燃气加热。
电加热炉利用电能将电阻导体发热，使金属材料加热；而燃气加热炉则利用燃烧燃气产生的高温气体，通过炉膛的辐射和对流传热，将金属材料加热。
在热处理炉中，加热过程是通过将金属材料放置在热处理炉内进行的。
加热温度和时间是根据金属材料的种类和需要的热处理效果来确定的。
一般来说，加热温度越高，加热时间越长，对金属材料的影响也越大。
在加热过程结束后，必须让金属材料冷却到室温，否则热处理效果将无法实现。
热处理炉的冷却方式有多种，包括自然冷却、水冷、油冷等。
不同的冷却方式会对金属材料的结构和性能产生不同的影响。
总之，热处理炉的工作原理是通过加热和冷却的交替作用来改变金属材料的结构和性能。
正确的加热和冷却过程是热处理的关键，能够保证热处理效果的实现。
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热处理炉内传热
第二章：传热基本原理研究热处理炉内传热的基本任务是解决如何把电或燃料产生的热量有效的传递给工件和如何减少炉子的热损失问题。
本章围绕此问题，简单的介绍了：1）几种传热的基本方式；2）各种传热方式传热量的计算方法；3）设计和使用热处理炉常遇到的传热问题的计算方法和数据；4）热处理炉内热交换的过程、特点和热处理炉的节能途径。
§2.1基本概念：一、三种基本的传热方式：热处理炉内的传热过程虽然比较复杂，但传热方式不外乎传导传热、对流传热、辐射传热三种，热处理炉内的传热是由这几种传热方式组成的综合传热过程。
1、传导传热定义：温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间的热能传递过程。
本质：通过物体中的微粒在热运动中的相互振动或碰撞实现动能的传递，如气体和液体通过分子的热运动和彼此碰撞实现热能的传递，金属则是通过电子的自由运动和原子的振动实现热能的传递。
2、对流传热定义：流体在流动时，通过流体质点发生位移和相互混合而发生的热量传递。
在工程上，对流传热主要发生在流动的流体和固体表面之间，当两者温度不同时，相互间所发生的热量传递，一般称对流换热和对流给热。
在对流换热过程中，既有流体质点之间的导热作用，又有流体质点位移产生的对流作用，因此，对流换热同时受导热规律和流体流动规律的支配。
3、辐射传热辐射：高于热力学零度的任何物体不停向外发射粒子（光子）的现象。
辐射不需任何介质。
辐射传热：物体间通过辐射能进行的热能传递过程。
如系统中有两个或两个以上温度不同的物体，它们会同时向对方辐射能量并同时吸收投射于其上的辐射能，某物体的辐射换热量为该物体吸收的辐射能量与该物体向外放射的辐射能量之差。
可见，辐射传热过程存在辐射能转化为热能和热能转化辐射能的能量转化过程。
二、温度场与温度梯度 1、温度场温度场是描述物体中温度分布情况的，它是空间坐标和时间坐标的函数。
如果物体的温度沿空间三个坐标方向都有变化，则该温度场称为三向温度场；如物体的温度仅沿空间坐标的一个方向有变化，则称该温度场为单向温度场。
焙烧炉原理
焙烧炉原理
焙烧炉是一种用于矿石、煤炭和其他原材料的热处理设备，其原理主要包括燃烧、传热和传质三个方面。
在焙烧炉内，矿石或煤炭等原料经过一系列的物理化学变化，最终得到所需的产品。
下面将详细介绍焙烧炉的原理。
首先，焙烧炉的燃烧原理是其能够提供热能的基础。
在焙烧炉内，燃料经过点火后产生燃烧，释放出大量的热能。
这些热能可以提供给焙烧炉内的物料，使其达到所需的温度。
同时，燃烧过程中产生的燃烧产物也会对物料的性质产生影响，例如氧化反应会使物料中的有害元素得到去除。
其次，传热是焙烧炉原理中的重要环节。
燃烧产生的热能需要通过传热的方式传递给焙烧炉内的物料。
传热的方式包括传导、对流和辐射。
在焙烧炉内，通过燃烧产生的高温气体和固体物料之间的热量传递，使得物料的温度逐渐升高，从而实现所需的热处理效果。
最后，传质是焙烧炉原理中的另一个重要环节。
在焙烧炉内，除了温度的影响外，气体、液体和固体之间的物质传递也是至关重要的。
例如，氧气在燃烧过程中与物料发生氧化反应，从而影响物料的化学成分。
另外，焙烧炉内的气氛对物料的热处理效果也有重要影响，通过控制气氛的成分和流动速度，可以实现对物料的精确控制。
总的来说，焙烧炉的原理涉及燃烧、传热和传质三个方面，通过这些过程，可以实现对原料的热处理和改性。
了解焙烧炉的原理对于提高生产效率、优化产品质量具有重要意义，同时也为焙烧炉的设计和改进提供了理论依据。
希望本文能够帮助读者更好地理解焙烧炉的工作原理，为相关领域的研究和应用提供参考。
加热炉对流段和辐射段
加热炉对流段和辐射段
加热炉是一种广泛使用的热处理设备，其主要分为加热炉对流段和辐射段两大部分。
对流段是指通过对流传热实现物料的加热，而辐射段则是利用辐射传热的原理进行加热。
在加热炉对流段中，物料通过热风或气体的对流传热来实现加热。
通常情况下，对流传热的速度快，加热均匀，但能量利用率相对较低。
而在辐射段中，加热炉通过放射热能来加热物料。
辐射传热的速度相对较慢，但能量利用率高，同时可以实现局部加热，更加精准。
在实际应用中，加热炉对流段和辐射段的组合使用可以充分发挥两者的优点，达到更好的加热效果。
同时，加热炉的设计和运行也需要考虑传热参数、物料特性等因素，以保证加热质量和效率。
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第二章：传热基本原理研究热处理炉内传热的基本任务是解决如何把电或燃料产生的热量有效的传递给工件和如何减少炉子的热损失问题。
本章围绕此问题，简单的介绍了：1）几种传热的基本方式；2）各种传热方式传热量的计算方法；3）设计和使用热处理炉常遇到的传热问题的计算方法和数据；4）热处理炉内热交换的过程、特点和热处理炉的节能途径。
§2.1基本概念：一、三种基本的传热方式：热处理炉内的传热过程虽然比较复杂，但传热方式不外乎传导传热、对流传热、辐射传热三种，热处理炉内的传热是由这几种传热方式组成的综合传热过程。
1、传导传热定义：温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间的热能传递过程。
本质：通过物体中的微粒在热运动中的相互振动或碰撞实现动能的传递，如气体和液体通过分子的热运动和彼此碰撞实现热能的传递，金属则是通过电子的自由运动和原子的振动实现热能的传递。
2、对流传热定义：流体在流动时，通过流体质点发生位移和相互混合而发生的热量传递。
在工程上，对流传热主要发生在流动的流体和固体表面之间，当两者温度不同时，相互间所发生的热量传递，一般称对流换热和对流给热。
在对流换热过程中，既有流体质点之间的导热作用，又有流体质点位移产生的对流作用，因此，对流换热同时受导热规律和流体流动规律的支配。
3、辐射传热辐射：高于热力学零度的任何物体不停向外发射粒子（光子）的现象。
辐射不需任何介质。
辐射传热：物体间通过辐射能进行的热能传递过程。
如系统中有两个或两个以上温度不同的物体，它们会同时向对方辐射能量并同时吸收投射于其上的辐射能，某物体的辐射换热量为该物体吸收的辐射能量与该物体向外放射的辐射能量之差。
可见，辐射传热过程存在辐射能转化为热能和热能转化辐射能的能量转化过程。
二、温度场与温度梯度 1、温度场温度场是描述物体中温度分布情况的，它是空间坐标和时间坐标的函数。
如果物体的温度沿空间三个坐标方向都有变化，则该温度场称为三向温度场；如物体的温度仅沿空间坐标的一个方向有变化，则称该温度场为单向温度场。
如果物体各点的温度不随时间而变化，则称该温度场为稳定温度场。
稳定温度场中的传热为稳定态传热，如长时间横温后的炉壁的传热。
如果物体各点的温度随时间的变化而变化，则称该温度场为不稳定态稳定场。
不稳定态温度场中的传热为不稳定传热，如升温时炉壁的传热。
2、温度梯度等温面：温度场内同一时刻具有相同温度各点连接成的面。
温度梯度：相邻两等温面间的温度差与两等温面法线方向的距离的比例极限，即：gradt=n t n ∆∆→∆0lim =nt ∂∂（℃/m ）。
温度梯度是一个向量，有低温到高温为正，反之为负。
三、热流和热流密度热流量Q ：单位时间内由高温物体传递给低温物体的热量。
单位W 或J/s 。
热流密度q ：单位时间内通过单位传热面积的热流量。
单位W/m 2。
热流量和热流密度都是向量，其方向与温度梯度相反。
§2.2传导传热一、传导传热基本方程1822年，法国科学家傅立叶在总结实验数据的基础上指出：对于均匀、各向同性的固体，单位时间内通过单位面积的热量，与垂直该截面方向的温度梯度成正比。
这就是导热基本定律，又称傅立叶定律。
其数学表达式为：q=-λnt∂∂,该数学表达式称为传导传热的基本方程。
讨论：1）公式中的负号表示热流密度的方向与温度梯度的方向相反；2）公式中的比例系数λ为热导率。
①热导率与材料的种类、物质结构、化学成分、密度、温度、湿度等因素有关，材料的热导率通过实验测量获得。
②一般而言，固体的热导率最大，如银的热导率为420W/m ℃，液体次之（0.07-0.7 W/m ℃），气体最小（0.006-0.6 W/m ℃）。
③温度对材料的热导率影响很大，且材料的热导率与温度间具有近似的线性关系，即λt =λ0±bt,式中b 为材料的热导率温度系数，与材料有关, λ0和λt 为0℃、t ℃时材料的热导率。
④在实际计算中，一般取物体算术平均温度下的热导率代表物体热导率的平均值。
即：λm =λ0+b(t 1+t 2)/2=[(λ0+bt 1)+(λ0+bt 2)]/2=(λt1+λt2)/2二、平壁炉墙上的导热1、单层平壁炉墙的稳定导热计算：设：1）单层平壁炉墙厚度为s ，材料的热导率λ不随温度变化，炉墙表面温度分别为t 1和t 2（t 1>t 2）并保持恒定； 2）平壁面积很大，可忽略端面导热（平壁面积是厚度的8-10倍时误差不超过1%）。
这样，上述问题就简化为一维稳定态导热问题。
在平壁内取一厚度为dx 的单元薄层，设其两侧的温度差为dt ，则根据傅立叶定律有：q=-λdxdt 分离变量后两边积分得：dx qdt t t x⎰⎰-=21λ由此得：q=λst t 21-，式中s/λ为单位面积的平壁热阻。
讨论：1）设炉墙的面积为F ，且内外表面积相等，则在1小时内通过F 面积所传导的热流量为：Q=qF=Fs t t λ21-，式中，s/λF 是面积为F 的平壁热阻。
由该式可见，热流量与温度差（t 1-t 2)成正比，与热阻s/λF 成反比。
2）实际的平壁炉墙（如箱式电阻炉的炉墙）面积并非很大，而且其内外表面积也不相等，它的导热面积是变化的，这时上式中的导热面积常用平均面积代替进行近似计算。
设单层平壁炉墙的内外表面积分别为F 1、F 2，则当F 2/F 1≤2时，用算术平均面积代替，即F=（F 1+F 2）/2；当当F 2/F 1>2时，用几何平均面积代替，即F=21F F ∙；3）实际炉墙材料的热导率是随温度呈近似线性关系变化的，此时通过同样的计算可得：q=m s t t λ21-，Q=qF=Fs t t m λ21- 2、多层平壁炉墙的稳定导热一般箱式热处理炉的炉墙均为两层或三层不同材料砌成的平壁炉墙。
设：1）炉墙截面温度依次为t 1、t 2、t 3、t 4（t 1>t 2>t 3>t 4）（见图2.2）；2）各层厚度依次为s 1、s 2、s 3，各层间紧密接触；3）各层的热导率分别为λ1、λ2、λ3，热导率不随温度而变化；4）导热为稳定态导热。
则：q 1=q 2=q 3=q ，根据导热基本方程有：第一层：q=)(2111t t s -λ →t 1-t 2=qs 1/λ1第二层：q=)(3222t t s -λ→t 2-t 3=qs 2/λ2第三层:q=)(4333t t s -λ→t 3-t 4=qs 3/λ3上述三式相加并变换可得：q=33221141λλλs s s t t ++-假设各炉壁的面积分别为F 1、F 2、F 3，同理可推得：Q=33322211141F s F s F s t t λλλ++- 假设各层炉壁的热导率与温度间具有近似线性关系， 则同理可推得：q=33221141m m m s s s t t λλλ++- ，Q=33322211141F s F s F s t t m m m λλλ++- 同理，对于n 层平壁炉墙可推得其导热计算公式：q=nm n m m n s s s t t λλλ+++-+ 221111，Q=nn m n m m n F s F s F s t t λλλ+++-+ 22211111 讨论：对于n 层平壁炉墙，由于热导率是温度的函数，通过上述方法可获得n 元两次方程组，直接求解有困难，为了求解界面温度和热流密度，通常采用迭代的方法求解。
下面以二层平壁炉墙为例说明如何用上述公式求解界面温度和热流密度。
115毫米的QN-1.0轻质粘土砖和230毫米的硅藻土砖组成，经实测其炉墙内外表面温度分别为950℃和50℃，试计算其界面温度和热流密度。
（已知λ10=0.291W/m ℃，b 1=0.26*10-3 W/m ℃2,λ20=0.105 W/m ℃,b 2=0.23*10-3 W/m ℃2） 解：由题已知：t 1=950℃，t 3=50℃，s 1=0.115m ，s 2=0.230m ，为了求各层的导热率，假设界面温度t 2=700℃则：λm1=0.291+0.26*10-3(950+700)/2=0.506 W/m ℃，λm2=0.105+0.23*10-3(700+50)/2=0.191 W/m ℃由公式q=nnn s s s t t λλλ+++-+ 221111得：q=2/629191.0230.0506.0115.050950m W =+- t 2=t 1-qs 1/λ1=950-629*0.115/0.506=807℃可见，计算温度和假设温度存在较大的偏差，以计算温度807℃作为假设温度再次进行计算，即假设t 2=807℃则：λm1=0.291+0.26*10-3(950+807)/2=0.519 W/m ℃，λm2=0.105+0.23*10-3(807+50)/2=0.204 W/m ℃由公式q=nnn s s s t t λλλ+++-+ 221111得：q=2/666204.0230.0519.0115.050950m W =+- t 2=t 1-qs 1/λ1=950-666*0.115/0.519=803℃可见，计算温度和假设温度非常接近。
通常前后两次的近似温差小于5%时，即可认为计算正确。
因为（807-803）/807=0.5%，因此，界面温度为803℃，热流密度为666W/m 2。
三、圆筒炉墙上的导热计算 1、单层圆筒炉墙的稳定导热：设：1）单层圆筒炉墙的内外半径为r 1、r 2，高度为L （见图2.3）；2）内外表面的温度为t 1、t 2；3）炉墙的热导率λ为常数。
此时，单层圆筒炉墙的导热转变为稳定导热。
在圆筒炉墙半径为r 处取一厚度为dr 的单元圆筒，其两侧的温差为dt ，根据傅立叶定律，在单位时间内通过此单元圆筒传导的热流量为：Q=-λF drdt =-λrL dr dtπ2因为Q 、L 、λ为常数（不随r 而变化），分离变量后两边积分得：⎰⎰-=21212r r t t rdrL Qdt πλ 积分后得：t 1-t 2=12ln2r r LQ πλ,所以Q=1221ln 1)(2r r t t L λπ-为了便于与平壁炉墙的导热公式比较，上式可改写为： Q=F s t t t t F F F F s t t Lr Lr r r L r r λλπππλ2121121221121212)(ln )(22ln )(2-=--=---讨论：1）式中F=（F 2-F 1）/ln （F 2/F 1）是圆筒炉墙的对数平均面积，F 1、F 2分别为内外表面积，s 为单层圆筒炉墙的厚度。
2）工程上为了计算方便，当r 2/r 1≤2时，可用算术平均面积代替对数平均面积，这样计算的结果偏大，但计算误差不超过4%。