1、1Equipments for Heat Treatment 2電阻加熱爐：電阻加熱爐：將電流通入金屬或非金屬將電流通入金屬或非金屬電熱元件，使其發出熱量，借輻射與對電熱元件，使其發出熱量，借輻射與對流作用將熱量傳給被加熱的工件，從而流作用將熱量傳給被加熱的工件，從而使工件加熱到規定溫度的爐子。使工件加熱到規定溫度的爐子。優點：優點：結構簡單，操作方便，工作溫度結構簡單，操作方便，工作溫度范圍廣泛，容易準確控制溫度，爐膛溫范圍廣泛，容易準確控制溫度，爐膛溫度分布較均勻，便于使用控制氣氛，容度分布較均勻，便于使用控制氣氛，容易實現機械化和自動化操作。易實現機械化和自動化操作。3電阻加熱爐電阻加熱

2、爐4電阻加熱爐的分類電阻加熱爐的分類按工作溫度分類按工作溫度分類v低溫爐：低溫爐：650v中溫爐：中溫爐：6501000v高溫爐：高溫爐：1000按爐膛介質分類按爐膛介質分類v自然介質爐自然介質爐v浴爐浴爐v可控氣氛爐可控氣氛爐v真空爐真空爐5按爐膛形狀分類按爐膛形狀分類v箱式爐箱式爐v井式爐井式爐v罩式爐罩式爐v直通式爐直通式爐按專門化程度分類按專門化程度分類v通用爐通用爐v專用爐專用爐日本的移動罩式熱處理爐日本的移動罩式熱處理爐6按工藝用途分類分類按工藝用途分類分類v退火爐退火爐v正火爐正火爐v淬火爐淬火爐v回火爐回火爐v滲碳爐滲碳爐v氮化爐氮化爐按作業規程分類按作業規程分類v周期式爐周期

3、式爐v連續式爐連續式爐v半連續式爐半連續式爐井式真空回火爐井式真空回火爐7一、周期作業式電阻加熱爐一、周期作業式電阻加熱爐工作特點工作特點 周期地分批處理工件，在加熱過程中不進行周期地分批處理工件，在加熱過程中不進行裝料和出料操作，生產能力較低。裝料和出料操作，生產能力較低。適用性適用性 適用于小規模生產的熱處理車間。適用于小規模生產的熱處理車間。主要爐型主要爐型 箱式爐、井式爐、臺車式爐、罩式爐箱式爐、井式爐、臺車式爐、罩式爐8(一一) 箱式電阻爐箱式電阻爐1、適用性、適用性 箱式電阻爐在機器制造廠熱處理車間得到廣箱式電阻爐在機器制造廠熱處理車間得到廣泛應用，適用于中小型零件的熱處理，如退泛

4、應用，適用于中小型零件的熱處理，如退火、正火、淬火、回火和固體滲碳等，特別火、正火、淬火、回火和固體滲碳等，特別是對單件和小批量生產的車間采用的更多。是對單件和小批量生產的車間采用的更多。 2、分類、分類低溫爐：低溫爐：650中溫爐：中溫爐：6501000（最常用最常用）高溫爐：高溫爐：100092、命名方式、命名方式 RX R電阻爐；電阻爐；X箱式爐；箱式爐；J井式爐；井式爐； T臺車式爐臺車式爐 RQX可通入保護氣體的箱式電阻爐可通入保護氣體的箱式電阻爐設計序號設計序號 功率功率KW 百分之最高工作溫度百分之最高工作溫度（取整數取整數）10113、中溫箱式電阻爐、中溫箱式電阻爐12結構特點

5、結構特點v爐殼、爐襯、加熱元件以及配套電氣控制系統。爐殼、爐襯、加熱元件以及配套電氣控制系統。v采用全部纖維爐襯，由礦渣棉纖維、巖棉纖維、采用全部纖維爐襯，由礦渣棉纖維、巖棉纖維、普通硅酸鋁纖維做保溫層，高純硅酸鋁纖維做普通硅酸鋁纖維做保溫層，高純硅酸鋁纖維做耐火層，可節能耐火層，可節能20%以上，縮短空爐升溫時間。以上，縮短空爐升溫時間。v加熱元件：高電阻率鐵鉻鋁或鎳鉻合金絲繞成加熱元件：高電阻率鐵鉻鋁或鎳鉻合金絲繞成螺旋體。螺旋體。缺點：冷爐升溫慢，爐膛內溫度不均勻，工缺點：冷爐升溫慢，爐膛內溫度不均勻，工件容易產生氧化和脫碳，操作不方便，特別件容易產生氧化和脫碳，操作不方便，特別是大型箱

6、式爐，操作勞動強度大。是大型箱式爐，操作勞動強度大。134、高溫箱式電阻爐、高溫箱式電阻爐14結構特點結構特點v結構與中溫爐相似結構與中溫爐相似v爐襯三層：高鋁磚耐火層輕質粘土磚中間層爐襯三層：高鋁磚耐火層輕質粘土磚中間層保溫填料保溫填料v爐墻厚、爐門深、爐底多用碳化硅或重質高鋁爐墻厚、爐門深、爐底多用碳化硅或重質高鋁磚制成磚制成v加熱元件：碳化硅加熱元件：碳化硅1350（鐵鉻鋁鐵鉻鋁1200）缺點：缺點：工件加熱過程中氧化脫碳嚴重，不使工件加熱過程中氧化脫碳嚴重，不使用保護氣體或其它保護方法就無法使用，已用保護氣體或其它保護方法就無法使用，已逐漸被鹽浴爐和真空爐代替。逐漸被鹽浴爐和真空爐代替

7、。用途：用途：高速鋼或高溫合金模具鋼的淬火加熱高速鋼或高溫合金模具鋼的淬火加熱.155、低溫箱式電阻爐、低溫箱式電阻爐 多用于回火，主要靠對流換熱，我國無定型多用于回火，主要靠對流換熱，我國無定型產品。產品。6、圓體箱式電阻爐、圓體箱式電阻爐 近年發展起來，外表面積小，蓄熱少，熱損近年發展起來，外表面積小，蓄熱少，熱損比比RX系列減少系列減少20%以上。以上。16圓圓體體箱箱式式電電阻阻爐爐17(二二) 井式電阻爐井式電阻爐1、適用性、適用性 井式電阻爐常用來井式電阻爐常用來加熱細長工件加熱細長工件，因為在吊，因為在吊掛狀態下加熱可以防止工件產生彎曲，小型掛狀態下加熱可以防止工件產生彎曲，小型

8、零件可以放在料框中再送入爐內加熱，裝爐零件可以放在料框中再送入爐內加熱，裝爐與出爐采用起重設備，操作方便。與出爐采用起重設備，操作方便。 2、特點、特點爐膛較深，上下散熱條件不一樣，為使爐膛爐膛較深，上下散熱條件不一樣，為使爐膛溫度均勻，常分區布置電熱元件，各區單獨溫度均勻，常分區布置電熱元件，各區單獨控制溫度；控制溫度；密封性好，散熱面積小，熱效率較高。密封性好，散熱面積小，熱效率較高。18193、高、中溫井式電阻爐、高、中溫井式電阻爐20結構特點結構特點v結構與箱式爐相似結構與箱式爐相似v爐殼、爐襯、加熱元件、爐蓋以及起閉機構爐殼、爐襯、加熱元件、爐蓋以及起閉機構缺點：缺點：裝爐量少，生產

9、效率低。裝爐量少，生產效率低。用途：用途：常用于質量要求較高的零件。常用于質量要求較高的零件。21224、低溫井式電阻爐、低溫井式電阻爐結構特點結構特點v結構與中溫井式爐相似結構與中溫井式爐相似v爐殼、爐襯、加熱元件、導風筒、風扇、爐蓋爐殼、爐襯、加熱元件、導風筒、風扇、爐蓋以及起閉機構以及起閉機構v主要靠對流散熱，加裝風扇，增加空氣對流主要靠對流散熱，加裝風扇，增加空氣對流特點：特點：裝爐量較高，爐內溫度均勻，裝出料裝爐量較高，爐內溫度均勻，裝出料方便。方便。用途：用途：廣泛用于零件的回火（廣泛用于零件的回火（ 650 ）。）。235、井式氣體滲碳爐、井式氣體滲碳爐24結構特點結構特點v爐殼

10、、爐襯、爐殼、爐襯、爐罐、爐罐、加熱元件、加熱元件、滴注器、滴注器、風扇、風扇、爐蓋以及起閉機構、溫度控制及爐蓋以及起閉機構、溫度控制及碳勢控制裝置碳勢控制裝置v主要靠對流散熱，加裝風扇，增加空氣對流主要靠對流散熱，加裝風扇，增加空氣對流特點：特點：工件在爐罐內加熱，速度較慢。工件在爐罐內加熱，速度較慢。用途：用途：主要常用機械零件滲碳、滲氮及碳氮主要常用機械零件滲碳、滲氮及碳氮共滲等化學熱處理。共滲等化學熱處理。2526二、連續作業式電阻加熱爐二、連續作業式電阻加熱爐工作特點工作特點 爐膛是直通式的，有兩個爐門，一個進料，爐膛是直通式的，有兩個爐門，一個進料，一個出料。工作時，被加熱工件從進

11、料門進一個出料。工作時，被加熱工件從進料門進入爐膛內，沿著爐長方向移動，在移動中逐入爐膛內，沿著爐長方向移動，在移動中逐漸被加熱，加熱保溫后從出料門出爐，因而漸被加熱，加熱保溫后從出料門出爐，因而整個作業是連續的。如果間隔一定時間才裝整個作業是連續的。如果間隔一定時間才裝料與出料，即為料與出料，即為脈動作業脈動作業，也可將其視為連，也可將其視為連續作業。續作業。 爐膛：加熱段保溫段（爐膛：加熱段保溫段（冷卻段冷卻段）27優缺點優缺點 爐子的機械化與自動化程度較高，可以節省爐子的機械化與自動化程度較高，可以節省人力，提高產品質量；又可提高熱效率，節人力，提高產品質量；又可提高熱效率，節省電力消耗

12、；生產能力高。但設備投資費用省電力消耗；生產能力高。但設備投資費用高，且不易改變工藝。高，且不易改變工藝。適用性適用性 適用于處理大量生產的零件。適用于處理大量生產的零件。主要爐型主要爐型 輸送帶式爐、網帶式爐、推桿式爐、震底式輸送帶式爐、網帶式爐、推桿式爐、震底式爐、轉底式爐、滾筒式爐等。爐、轉底式爐、滾筒式爐等。28291、輸送帶式電阻爐、輸送帶式電阻爐30結構特點結構特點v工字鋼、爐底板、輸送帶：工字鋼、爐底板、輸送帶：耐熱鋼耐熱鋼v三段控溫：三段控溫：100kW40kW40kWv主動輪位于出料端，通過電機和減速器調節輸送帶速度主動輪位于出料端，通過電機和減速器調節輸送帶速度v從動輪設有

13、平衡重錘，調節輸送帶張緊程度從動輪設有平衡重錘，調節輸送帶張緊程度v出料端接冷卻淬火槽出料端接冷卻淬火槽特點：特點：tmax 875 溫度過高和負荷過重時，易使輸送帶斷裂溫度過高和負荷過重時，易使輸送帶斷裂用途：用途：適用于大批生產的中小型工件的熱處理，適用于大批生產的中小型工件的熱處理，如標準件、軸承套圈等；也可使用保護氣進行光如標準件、軸承套圈等；也可使用保護氣進行光亮或光潔熱處理。亮或光潔熱處理。31RC-65-2RC-65-2型傳送帶型傳送帶式電阻回火爐式電阻回火爐SL65-21ASL65-21A型傳送帶型傳送帶式電阻加熱爐式電阻加熱爐32爐底板及其上的工爐底板及其上的工件加速前進，當

14、速件加速前進，當速度達到一定值時，度達到一定值時，爐底板突然停止運爐底板突然停止運動，工件便借慣性動，工件便借慣性力克服摩擦力而繼力克服摩擦力而繼續向前移動一定距續向前移動一定距離，然后爐底板緩離，然后爐底板緩慢回復原位；慢回復原位；利用壓縮空氣利用壓縮空氣作動力，推動作動力，推動氣缸中活塞作氣缸中活塞作往復運動，從往復運動，從而帶動爐底板而帶動爐底板作往復運動；作往復運動；爐底板用耐熱鋼鑄造爐底板用耐熱鋼鑄造加工而成，整個爐底加工而成，整個爐底板為槽形；板為槽形； 一般適用于一般適用于950950以內的熱處理；螺栓、墊圈等形狀簡單、以內的熱處理；螺栓、墊圈等形狀簡單、不怕碰撞的中小型零件；正

15、火、回火處理，也可向爐內通入不怕碰撞的中小型零件；正火、回火處理，也可向爐內通入保護氣氛進行光亮或光潔熱處理。保護氣氛進行光亮或光潔熱處理。 2、振底式電阻爐、振底式電阻爐33推桿將料盤推桿將料盤推入爐內；推入爐內；復雜工件放復雜工件放入料盤內；入料盤內；三段式加熱，電熱體三段式加熱，電熱體置于側墻或爐頂；置于側墻或爐頂；特點：特點：爐膛長度有限，否則料盤過多易發生料盤起拱，工件脫爐膛長度有限，否則料盤過多易發生料盤起拱，工件脫落；料盤本身熱損失大；結構復雜；落；料盤本身熱損失大；結構復雜；適用性：適用性：適用于中小型零件的淬火、正火、回火、滲碳處理。適用于中小型零件的淬火、正火、回火、滲碳處

16、理。3、推桿式電阻爐、推桿式電阻爐3435一、爐型的選擇一、爐型的選擇工件的特點（形狀、尺寸、重量）工件的特點（形狀、尺寸、重量）技術要求技術要求產量大小產量大小勞動條件、機械化和自動化水平勞動條件、機械化和自動化水平節省能源節省能源爐子性能爐子性能其它：建造、維修、投資等其它：建造、維修、投資等目標：優質、高效、低耗、清潔、靈活目標：優質、高效、低耗、清潔、靈活36二、爐膛尺寸的確定二、爐膛尺寸的確定 爐膛尺寸根據工件的形狀、尺寸、技術要爐膛尺寸根據工件的形狀、尺寸、技術要求，裝卸料方式、操作方法和生產率來決定，求，裝卸料方式、操作方法和生產率來決定，同時還應考慮造成爐膛內的熱交換條件，保同

17、時還應考慮造成爐膛內的熱交換條件，保證爐內溫度均勻性；減少熱損失和便于電熱證爐內溫度均勻性；減少熱損失和便于電熱元件、爐內構件更換以及爐子維修等。元件、爐內構件更換以及爐子維修等。37箱式爐爐膛尺寸箱式爐爐膛尺寸有效尺寸有效尺寸 B效效L效效H效效砌磚內腔尺寸砌磚內腔尺寸 BLH38(一一) 爐底面積的確定爐底面積的確定根據爐子一次裝料量根據爐子一次裝料量v批量不大，工件尺寸較大且形狀特殊。批量不大，工件尺寸較大且形狀特殊。v根據爐子一次裝料量，將工件實際擺放面積作為根據爐子一次裝料量，將工件實際擺放面積作為爐底有效面積；工件之間，工件與電熱體之間要爐底有效面積；工件之間，工件與電熱體之間要有

18、間隙；工件與爐門之間有間隙。有間隙；工件與爐門之間有間隙。v爐膛長度爐膛長度 LL10.20.3（m）v爐膛寬度爐膛寬度 BB10.20.3（m）vL1、B1為爐子有效長度和有效寬度（為爐子有效長度和有效寬度（m），）， B1 / L12/31/239根據爐底強度指標計算根據爐底強度指標計算v工件加熱周期和裝爐量不明確時，可以按爐底強工件加熱周期和裝爐量不明確時，可以按爐底強度度h（kg/m2h）指標粗略計算。）指標粗略計算。v爐底有效面積爐底有效面積 A1P/h（m2）v爐底實際面積爐底實際面積 AA1/K（m2）vP爐子生產率（爐子生產率（ kg/h ），），vK爐底面積利用系數，爐底面積

19、利用系數，K=0.70.85v根據爐底面積和爐底長度與爐底寬度比（約根據爐底面積和爐底長度與爐底寬度比（約3:2），再確定長度和寬度。），再確定長度和寬度。v爐底寬度爐底寬度AB32爐底強度：爐底強度：單位面積生產率，單位面積生產率，即爐子單位時間內單位爐底面即爐子單位時間內單位爐底面積所能加熱的金屬重量。積所能加熱的金屬重量。4041(二二) 爐膛高度的確定爐膛高度的確定爐膛高度：爐底面至爐頂拱角的距離。爐膛高度：爐底面至爐頂拱角的距離。爐膛高度沒有嚴格的計算方法，爐膛高度沒有嚴格的計算方法，H/B0.520.9，一般取，一般取0.8v小爐子取大值，大爐子取小值；小爐子取大值，大爐子取小值；

20、v作業周期長的爐子，如退火和滲碳爐，裝料較高，作業周期長的爐子，如退火和滲碳爐，裝料較高，爐膛應高些；爐膛應高些；v作業周期短的爐子，如淬火和正火裝料一般不能作業周期短的爐子，如淬火和正火裝料一般不能太高，爐膛要求低一點；太高，爐膛要求低一點；v一般情況下，要保證爐料上部有一般情況下，要保證爐料上部有200300mm的的空間，有利于輻射和對流傳熱。空間，有利于輻射和對流傳熱。42(三三) 砌體及外形尺寸的確定（砌體及外形尺寸的確定（爐體結構設計爐體結構設計）爐體：爐體：包括爐墻、爐底、路頂和爐門，通常包括爐墻、爐底、路頂和爐門，通常由耐火材料和隔熱材料砌筑。由耐火材料和隔熱材料砌筑。砌體：砌體

21、：一般分為耐火層和保溫層，各層厚度一般分為耐火層和保溫層，各層厚度與爐溫和功率大小有關。與爐溫和功率大小有關。設計砌體應考慮的問題：設計砌體應考慮的問題：v教材教材P71: (1)(4)431、爐墻、爐墻 爐墻主要為砌磚體，外部為爐殼鋼板，爐殼與保溫爐墻主要為砌磚體，外部為爐殼鋼板，爐殼與保溫層之間有層之間有510mm石棉板。石棉板。中、低溫爐中、低溫爐vt 300，鋼板保溫材料鋼板，鋼板保溫材料鋼板v300 t 700，輕質粘土磚蛭石粉或硅藻土磚保溫，輕質粘土磚蛭石粉或硅藻土磚保溫材料鋼板材料鋼板v700 t 1000，耐火層保溫層，耐火層保溫層高溫爐：高溫爐：1000 4.0 m (拱頂結

22、構側壓力過大時采用拱頂結構側壓力過大時采用)v平頂：平頂：B 0.40.6 m463、爐底、爐底結構：結構：從下到上依次為鋼板、硅藻土和蛭石從下到上依次為鋼板、硅藻土和蛭石粉、硅藻土或輕質磚、耐火磚粉、硅藻土或輕質磚、耐火磚特點：特點：要求較高的耐壓強度，砌層厚度也常要求較高的耐壓強度，砌層厚度也常比爐墻厚。比爐墻厚。4、爐門、爐門爐門口：爐門口：大小主要由工件尺寸決定，應保證大小主要由工件尺寸決定，應保證工件進出爐操作方便，但稍小于爐膛尺寸；工件進出爐操作方便，但稍小于爐膛尺寸；因爐門口常受到沖擊、碰撞和摩擦，故爐門因爐門口常受到沖擊、碰撞和摩擦，故爐門口常采用重質磚砌筑。口常采用重質磚砌筑

23、。47爐門爐門v關閉嚴密，保溫性能好；關閉嚴密，保溫性能好；v重量輕，啟動靈活；重量輕，啟動靈活；v強度好，經常開關不易損壞；強度好，經常開關不易損壞；v爐門比爐門口稍大，邊緣重疊爐門比爐門口稍大，邊緣重疊95130mm；v爐門上有窺視孔爐門上有窺視孔爐門框爐門框v常用鑄造或鋼板焊接制造常用鑄造或鋼板焊接制造485、爐架與爐殼、爐架與爐殼承受各種作用力，增加強度和密閉性；承受各種作用力，增加強度和密閉性；爐架用鋼和槽鋼焊接而成；爐架用鋼和槽鋼焊接而成；爐殼常用爐殼常用35mm鋼板焊接而成。鋼板焊接而成。49一、確定功率的考慮因素一、確定功率的考慮因素爐子生產率爐子生產率升溫時間升溫時間爐膛尺寸

24、爐膛尺寸爐子結構爐子結構工件的工藝規程工件的工藝規程操作方法操作方法50二、經驗法確定功率二、經驗法確定功率 特點：簡便、快捷、局限性特點：簡便、快捷、局限性1、經驗公式法、經驗公式法 最常用的經驗公式是按爐膛容積確定功率最常用的經驗公式是按爐膛容積確定功率51首先計算出爐膛容積，首先計算出爐膛容積，再根據爐子工作溫度再根據爐子工作溫度確定爐子功率。確定爐子功率。沒有考慮沒有考慮爐子升溫爐子升溫速率速率曲線曲線適用于容積適用于容積 2時，時， (m2)井式電阻爐井式電阻爐vA均均(A外外A內內) / ln(A外外/A內內) (m2) A外、外、A內爐襯的內外表面的散熱面積內爐襯的內外表面的散熱

25、面積對爐墻、爐頂、爐底各部分應分別計算散熱對爐墻、爐頂、爐底各部分應分別計算散熱損失，然后求得熱損失的總和。損失，然后求得熱損失的總和。外內均AA A60Q散散的近似計算的近似計算 當當t060時，中、高溫電爐可對時，中、高溫電爐可對Q散散進行近似進行近似計算：計算：Q散散qA總總(12502500)A總總 （kJ/h) 式中：式中： A總總爐殼的總外表面積爐殼的總外表面積 m2 q熱流密度熱流密度kJ/hm2，與爐殼表面狀況、外壁，與爐殼表面狀況、外壁溫度有關。刷銀粉漆的外殼，溫度有關。刷銀粉漆的外殼，t050時取上限。時取上限。615、砌體的蓄熱量、砌體的蓄熱量Q蓄蓄 Q蓄蓄指爐子從室溫加

26、熱到工作溫度并達到穩定狀態時爐指爐子從室溫加熱到工作溫度并達到穩定狀態時爐襯本身所吸收的熱量，襯本身所吸收的熱量，連續作業爐或長時恒溫工作爐連續作業爐或長時恒溫工作爐不考慮此項。不考慮此項。 Q蓄蓄V11 (C1 t1 C1t0)V22 (C2 t2 C2t0) (kJ)式中：式中：V1、V2耐火層和保溫層的體積（耐火層和保溫層的體積（m3）1、2耐火層和保溫層的密度（耐火層和保溫層的密度（kg/m3）t1 、t2 耐火層和保溫層在爐子工作溫度時的平均溫度（耐火層和保溫層在爐子工作溫度時的平均溫度（）C1 、C2 耐火材料和保溫材料在耐火材料和保溫材料在t1 和和t2 時時的比熱的比熱( kJ

27、/kg )C1、C2耐火材料和保溫材料在室溫耐火材料和保溫材料在室溫(t0)下的比熱下的比熱( kJ/kg )Q蓄蓄是衡量周期作業爐工作性能的重要指標。是衡量周期作業爐工作性能的重要指標。626、通過開啟爐門的輻射熱損失、通過開啟爐門的輻射熱損失Q輻輻式中參數見式中參數見P775.67黑體輻射系數黑體輻射系數爐門開啟時間比率爐門開啟時間比率v常開爐門，常開爐門，1v爐門平均爐門平均1小時開啟小時開啟0.2小時，小時，0.2爐門關閉時，熱損失按爐墻散熱損失計算。爐門關閉時，熱損失按爐墻散熱損失計算。6 . 310010067. 54241ATTQ 輻63648、其它熱損失、其它熱損失Q它它Q它它

28、( 0.51.0 ) Q散散 (kJ/h)或或 Q它它10% Q總總 (kJ/h)非連續式作業爐非連續式作業爐 Q總總 Q件件Q輔輔Q控控Q散散 Q蓄蓄Q輻輻Q溢溢Q它它連續式作業爐連續式作業爐 Q總總 Q件件Q輔輔Q控控Q散散 Q輻輻Q溢溢Q它它65理論功率：理論功率：P總總Q總總 / 3600 (kW) (1kW=3600kJ/h)額定功率：額定功率：PK P總總 （K功率儲備系數）功率儲備系數）v周期作業：周期作業：K1.31.5v連續祖業：連續祖業：K1.21.3熱效率：熱效率：Q件件 / Q總總100% 電阻爐一般為電阻爐一般為30%80%空爐升溫時間（箱式電爐）空爐升溫時間（箱式電

29、爐）Q蓄蓄 / 3600P (h)66四、功率的分配四、功率的分配 為使爐膛溫度均勻或者按一定的工藝要求分為使爐膛溫度均勻或者按一定的工藝要求分布爐溫，需將功率恰當地分配在爐內各部分布爐溫，需將功率恰當地分配在爐內各部分.1、箱式爐、箱式爐小型箱式爐：小型箱式爐：L1m 功率平均分布在兩側墻和爐底上功率平均分布在兩側墻和爐底上大型箱式爐：大型箱式爐：爐門口增加功率，爐門口增加功率，P115 125%P均均單位表面負荷：單位表面負荷：1535kW/m2，一般為，一般為2025kW/m2672、井式爐、井式爐沒有強制對流時，適當增加爐口及爐底功率沒有強制對流時，適當增加爐口及爐底功率分區控溫：爐深

30、分區控溫：爐深(H) / 直徑直徑(D)vH/D1，1個加熱區個加熱區vH/D2，2個加熱區個加熱區vH/D3，3個加熱區個加熱區3、連續作業電阻爐、連續作業電阻爐 加熱區加熱區均熱區均熱區保溫區保溫區68 電熱體是電阻爐的關鍵部位，關系到爐子性電熱體是電阻爐的關鍵部位，關系到爐子性能好壞和壽命長短。能好壞和壽命長短。一、電熱體材料的性能要求一、電熱體材料的性能要求1、材料應具有高的電阻率材料應具有高的電阻率 電阻率愈大，發出同樣功率所用的電熱體材電阻率愈大，發出同樣功率所用的電熱體材料愈少；另外電阻率高，電熱體的截面可選料愈少；另外電阻率高，電熱體的截面可選擇粗些，可使其壽命延長。擇粗些，可

31、使其壽命延長。692、材料的電阻溫度系數要小材料的電阻溫度系數要小 電阻溫度系數是指電阻隨溫度升高所增大電阻溫度系數是指電阻隨溫度升高所增大(正值正值)或減少或減少(負值負值)的數值。的數值。 具有正值的，對爐溫影響不大；具有負值的具有正值的，對爐溫影響不大；具有負值的電阻溫度系數的電熱體，由于爐溫升高會使電阻溫度系數的電熱體，由于爐溫升高會使爐子的功率增加，還會把電熱體燒壞。此時爐子的功率增加，還會把電熱體燒壞。此時爐子要安裝爐子要安裝調壓器供電調壓器供電，以便調整爐子功率。，以便調整爐子功率。703、材料應具有足夠的耐熱性與高溫強度材料應具有足夠的耐熱性與高溫強度 電熱體的工作溫度一般比爐

32、溫高出很多，要電熱體的工作溫度一般比爐溫高出很多，要使其在高溫下能正常工作，必須具有良好的使其在高溫下能正常工作，必須具有良好的高溫強度和化學穩定性。高溫強度和化學穩定性。4、材料的熱膨脹系數要小、材料的熱膨脹系數要小 電熱體的熱膨脹系數大，溫度升高時電熱體電熱體的熱膨脹系數大，溫度升高時電熱體要增長，可能造成短路；如果電熱體長時工要增長，可能造成短路；如果電熱體長時工作時，長度增加很多，則安裝時要留出膨脹作時，長度增加很多，則安裝時要留出膨脹余地。余地。715、材料應有良好的加工性材料應有良好的加工性 電熱體材料應易于進行加工，能制成備種形電熱體材料應易于進行加工，能制成備種形狀，易于焊接。

33、狀，易于焊接。 6、材料成分符合國家資源情況，來源容易，、材料成分符合國家資源情況，來源容易，成本低成本低72二、常用電熱體材料及特點二、常用電熱體材料及特點1、金屬電熱體材料金屬電熱體材料鐵鉻鋁系合金鐵鉻鋁系合金v我國最廣泛便用的電熱體材料；我國最廣泛便用的電熱體材料；v常用牌號：常用牌號：1Cr13Al14、Crl7Al5、0Cr25Al5，0Crl3Al6Mo2、0Cr27Al7Mo2等，其中等，其中1Crl3Al4用于中低溫電阻爐，用于中低溫電阻爐，0Crl3Al6Mo2及及0Cr25Al5用用于高中溫電阻爐。近年來我國又研制多種高溫鐵于高中溫電阻爐。近年來我國又研制多種高溫鐵鉻鋁合金

34、，如鉻鋁合金，如0Cr27Al7Mo2，Cr23Al6CoZr及及Cr21Al7N6等，使用溫度可達等，使用溫度可達1300 以上，可以上，可以代替硅碳棒。以代替硅碳棒。73優點：優點：電阻率較大，電阻溫度系數較小；功電阻率較大，電阻溫度系數較小；功率穩定；耐熱性也較好，還有較強的抗滲碳、率穩定；耐熱性也較好，還有較強的抗滲碳、耐硫、耐各種碳氫氣體侵蝕的能力，成本低；耐硫、耐各種碳氫氣體侵蝕的能力，成本低；符合我國的資源條件。符合我國的資源條件。缺點：缺點：高溫加熱后晶粒粗大，脆性大。高溫加熱后晶粒粗大，脆性大。747576鐵鉻鋁合金電熱體在使用時應注意的問題鐵鉻鋁合金電熱體在使用時應注意的問

35、題v鐵鉻鋁合金塑性較差，拉絲，繞制及彎曲成型比較困鐵鉻鋁合金塑性較差，拉絲，繞制及彎曲成型比較困難，特別是截面粗的材料；難，特別是截面粗的材料；v鐵鉻鋁合金經高溫加熱后，晶粒容易長大，材質變脆，鐵鉻鋁合金經高溫加熱后，晶粒容易長大，材質變脆，容易折斷，不便返修。另外可焊性較差，焊接時應盡容易折斷，不便返修。另外可焊性較差，焊接時應盡量縮短時間，防止熱影響區的擴大。量縮短時間，防止熱影響區的擴大。v鐵鉻鋁合金膨脹系數較大，安裝電熱體時應留有余地鐵鉻鋁合金膨脹系數較大，安裝電熱體時應留有余地;v鐵鉻鋁合金抗氟、氯、氮、氨及其化合物腐蝕的能力鐵鉻鋁合金抗氟、氯、氮、氨及其化合物腐蝕的能力較差，應避免

36、與氰化物和堿土金屬接觸。這類電熱體較差，應避免與氰化物和堿土金屬接觸。這類電熱體的支承件最好用氧化鋁或氧化鎂材料制造。在電阻爐的支承件最好用氧化鋁或氧化鎂材料制造。在電阻爐中這種合金電熱體一般均放置在高鋁擱磚上。中這種合金電熱體一般均放置在高鋁擱磚上。77鎳鉻合金鎳鉻合金v常用牌號：常用牌號：Cr20Ni80、Crl5Ni60v優點：優點：這種合金的塑性好，拉拔與繞制均容易，這種合金的塑性好，拉拔與繞制均容易，經高溫加熱也不脆化；鎳鉻合金具有較好的抗氮經高溫加熱也不脆化；鎳鉻合金具有較好的抗氮氣能力，常用于含氮氣氛的電阻爐中；氣能力，常用于含氮氣氛的電阻爐中；v缺點：缺點：鎳鉻合金的電阻率較小

37、，電阻溫度系數大，鎳鉻合金的電阻率較小，電阻溫度系數大，比重也比鐵鉻鋁合金低；另外，其抗滲碳能力不比重也比鐵鉻鋁合金低；另外，其抗滲碳能力不如鐵鉻鋁合金；鎳鉻合金價格較貴，限制它大量如鐵鉻鋁合金；鎳鉻合金價格較貴，限制它大量使用。使用。78純金屬電熱體純金屬電熱體v材料主要用高熔點金屬，如材料主要用高熔點金屬，如鉬（鉬（應用最應用最廣廣）、鎢，鉭、鉑）、鎢，鉭、鉑等。等。v優點：優點：熔點很高，塑性好。熔點很高，塑性好。v缺點：缺點：電阻率較小，但電阻溫度系數卻很電阻率較小，但電阻溫度系數卻很大，所以在升溫過程中，電熱體的功率變大，所以在升溫過程中，電熱體的功率變化較大，使用時必須安設調壓器。

38、另外，化較大，使用時必須安設調壓器。另外，須在須在H2、分解氨、惰性氣體或真空中使用、分解氨、惰性氣體或真空中使用vMo避免與含避免與含SiO2制品接觸（制品接觸（Mo與與SiO2在在高溫下反應）高溫下反應）792、非、非金屬電熱體材料金屬電熱體材料 主要用于高溫電阻爐，以主要用于高溫電阻爐，以硅碳系硅碳系電熱體應用電熱體應用最廣。最廣。硅碳系（硅碳棒）硅碳系（硅碳棒）v主要成分：主要成分：SiC，其含量在，其含量在94.499以上，以上，碳化硅含量愈高，其工作溫度也愈高。最高碳化硅含量愈高，其工作溫度也愈高。最高工作溫度可達工作溫度可達1500以上，正常工作溫度在以上，正常工作溫度在1250

39、1400。v特點：特點：電阻溫度系數很大，使用中需加調壓電阻溫度系數很大，使用中需加調壓器。器。80v缺點：缺點：一般硅碳棒使用一般硅碳棒使用6080h后就發生老化，后就發生老化，電阻值增大約電阻值增大約1520，以后將繼續緩慢增，以后將繼續緩慢增加。由于老化，爐子功率降低。碳棒的材質加。由于老化，爐子功率降低。碳棒的材質很脆，強度低，使用時不要碰撞；要防止堿、很脆，強度低，使用時不要碰撞；要防止堿、堿土金屬、金屬氧化物，硅酸、氫氣和水蒸堿土金屬、金屬氧化物，硅酸、氫氣和水蒸氣的腐蝕。氣的腐蝕。碳系（石墨、碳粒及各種碳質制品）碳系（石墨、碳粒及各種碳質制品）v特點：特點：熱膨脹系數較小，電阻率

40、大，易加熱膨脹系數較小，電阻率大，易加工，耐急冷急熱性能好，價格低廉。工，耐急冷急熱性能好，價格低廉。v適用性：適用性：常用來做高溫真空爐中的電熱體，常用來做高溫真空爐中的電熱體，其最高使用溫度達其最高使用溫度達3000。81硅鉬系硅鉬系v主要成分：主要成分：二硅化鉬（二硅化鉬（MoSi2）v特點：特點：耐高溫，不易老化，電阻溫度系數耐高溫，不易老化，電阻溫度系數大，須配備調壓器使用。大，須配備調壓器使用。v適用性：適用性：最高使用溫度可達最高使用溫度可達17001800，通常用粉末冶金法擠壓成通常用粉末冶金法擠壓成U形棒狀使用。形棒狀使用。硅鉬棒在空氣、水蒸氣、二氧化氮和二氧硅鉬棒在空氣、水

41、蒸氣、二氧化氮和二氧化碳氣氛中使用，而且壽命很長。化碳氣氛中使用，而且壽命很長。82常用電熱體在不同氣氛中的最高工作溫度常用電熱體在不同氣氛中的最高工作溫度83常用電熱體常用電熱體84三、電熱體的壽命與表面負荷三、電熱體的壽命與表面負荷1、影響電熱體壽命的因素、影響電熱體壽命的因素 工作溫度、氣氛、傳熱條件、加熱與冷卻工作溫度、氣氛、傳熱條件、加熱與冷卻速度等，其中速度等，其中工作溫度工作溫度是主要因素。是主要因素。2、表面負荷、表面負荷 (控制電熱體的工作溫度與壽命控制電熱體的工作溫度與壽命)表面負荷（表面負荷（W）指單位表面積上所輻射出的電功指單位表面積上所輻射出的電功率，單位率，單位w/cm2。W過高，則壽命短；過高，則壽命短；W過低，則過低，則電熱體數量多。電熱體數量多。允許表面負荷（允許表面負荷（W允允）表面負荷的允許數，其大表面負荷的允許數，其大小取決于元件材料和工作溫度，也就是小取決于元件材料和工作溫度，也就是W實。實。85理想表面負荷（理想表面負荷（W理理）電熱體與工件成為兩個平電熱體與工件成為兩個平行的平面，其表面積相等，中間沒有屏蔽和熱損失，行的平面，其表面積相等，中間沒有屏蔽和熱損失，電熱體輻射出的熱量全部被工件吸收，此時電熱體電熱體輻射出的熱量全部被工件吸收，此時電熱體的表面負荷稱為的表面負荷稱為理想電熱體的表面負荷。理想電熱體的表面負荷。 Cn導