熱處理爐考點總結 同上

2021-10-23 04:33:01 字數 4719 閱讀 5797

1、傳熱的方式及其共同性和特殊性。

傳熱三種基本的方式:傳導傳熱、對流傳熱、輻射傳熱

傳導傳熱:通過熱振動和碰撞中發生能量傳遞,熱量從物體的高溫部分傳導低溫部分。

對流傳熱:依靠流流體質點的導熱作用和位移而進行的熱量傳遞。

輻射傳熱:

①輻射傳熱不需要任何介質;

②輻射傳熱伴隨著能量的轉化 :熱能→輻射能→熱能;

③輻射體之間能同時向對方輻射能量和吸收對方投射來的輻射能量;

④ 「對等性」——無論物體(氣體)溫度高低都向外輻射。

2、不同傳熱求解時要測量的主要引數,如反映材料熱傳導能力大小的熱導率;

傳導傳熱計算:

其中,f—與熱流方向垂直的傳熱面積( m2 )

λ—比例係數,稱為熱導率, [w/(m·℃)]

—溫度梯度,(℃/m)

對流傳熱計算:

f式中:q一單位時間內對流換熱量,即熱流量(w);

t1-t2一流體與固體表面的溫度差(℃);

f一流體與固體的接觸面積(m2);

a一對流換熱係數[w/(m2·℃)],它表示流體與固體表面之間的溫度差為1℃ 時,每秒鐘通過1m2面積所傳遞的熱量。

輻射傳熱計算:

——輻射係數,與兩物體為灰體或黑體相關;

、—— 兩物體的溫度;

——物體2對物體1的角度係數

——物體2的面積。

3、黑體輻射基本定律:蒲朗克定律、史蒂芬-波爾茲曼定律、灰體和實際物體的輻射力、克希荷夫定律。

4、分析不同情況下的傳熱方式,如描述工件和爐牆的綜合傳熱過程。

實際熱處理加熱過程,熱源和工件表面主要進行輻射換熱和對流換熱。

中、高溫電阻爐和真空電阻爐,爐膛傳熱以輻射為主,對流傳熱可忽略。

低溫空氣迴圈電阻爐及鹽浴爐,以對流換熱為主,其它可忽略。

裝有風扇的中溫電阻爐、燃料爐,對流和輻射都不可忽略。

熱處理爐內向車間散熱,傳遞過程:爐氣以對流和輻射方式傳給內壁,內壁以傳導方式傳到外壁,外壁則以輻射方式傳給周圍的空氣。

爐牆傳熱時的總熱阻等於各層爐牆熱阻+爐牆外空間的熱阻之和;

要想減小熱量損失,實質是增大熱阻和減少散熱面積。

第二章1、控制氣體流量的裝置:電磁流量計,質量流量計和轉子流量計。

2、測試壓力的裝置可分為:液柱式壓力計、彈性壓力表、負荷式壓力計、壓力感測器、壓力開關六種。常見的有活塞式壓力計、u型管壓力計、電阻應變片壓力感測器、霍爾壓力傳感受器、移式壓力開關等。

3、如何判斷熱處理爐的不同位置發生溢氣和吸氣?

在相對零壓面以上,爐氣的靜壓頭為正,越往上其正值越大。如果從爐壁開口會向外溢氣;同理,在零壓面以下,爐氣的靜壓頭為負,越往下負值越大,從爐壁開口處會吸入冷空氣。

★靜壓頭的其實質:

爐內熱氣柱的密度小,重力小,爐內氣體的絕對壓力隨高度增加而減小得慢;而爐外空氣柱密度大,重力大,空氣的絕對壓力隨高度增加而減小得快的緣故。

4、如何判斷爐氣的上浮能力,解釋煙囪的作用;

●位壓頭——用於分析爐氣上浮能力的大小,始終為正。

物理意義是:因爐內是熱氣,其重度(密度)小於空氣時,空氣推著熱氣向上浮公升,位壓頭就是這種上(浮)公升力大小的度量,兩種氣體重度(密度)差越大,這種公升力就越大。

排煙原理:熱煙氣在煙囪內具有向上浮的趨勢,這種作用稱為煙囪的抽力。這是煙囪內的煙氣重度γ(或密度ρ)小於煙囪外的空氣重度(或密度)的結果。

第三章1、根據熱處理處理條件,從耐火材料的高溫化學穩定性等方面解釋選材的原因?

: 由耐火材料的耐火度高溫結構強度高溫化學穩定性耐急冷急熱性高溫體積穩定性等方面選擇考慮 。

◆製造無罐氣體滲碳爐時,高碳氣氛對普通粘土磚有破壞作用,爐牆內襯的耐火材料需用含fe2o3小於1%的耐火磚,即抗滲磚;

◆製造電極鹽溶爐時,由於熔鹽對耐火材料的沖刷作用,坩堝材料必須採用重質耐火磚或耐火混凝土;

◆電熱元件擱磚不得與電熱元件材料發生化學作用,鐵鉻鋁電熱元件要用高鋁磚作擱磚。

2、陶瓷塗料的作用;

(1)耐火材料用陶瓷塗料:

◆是氧化鋯加水調製而成,無毒、不可燃,在室溫下塗敷於耐火材料表面,在空氣中乾燥5分鐘即成。

◆陶瓷材料的輻射能力強,因而爐子公升溫速度快、爐溫均勻,可降低能耗15%~30%。

◆塗料的氣孔率低,化學穩定性好,可阻止使耐火材料損壞的各種氧化性氣氛擴散滲透,能成倍地提高耐火村料的使用壽命。

◆應用範圍廣,除石墨以外的其它耐火材料均可塗這種塗料。使用溫度高達2482℃。

2)金屬構件用陶瓷塗料:

◆是用水調製的矽酸鋁塗料,無毒、不可燃,可塗敷於電熱元件、輻射管、換熱器、料筐等表面。

特點:◆不影響爐內氣氛、被塗金屬的物理化學性質和力學效能;

◆可防止被塗金屬氧化、脫碳或滲碳、化學侵蝕;

◆與金屬間的結合牢固,耐磨性良好;

◆經固化處理之後,表面比基體更細密,可大幅度地提高金屬構件的使用壽命(50%以上)。連續使用溫度1038℃,間斷使用可達1204℃。

3、保溫材料的作用?

為減少爐子熱傳導引起的熱損失,節省熱能,提高爐子的熱效率,改善勞動條件,在砌築中溫或高溫爐時,均在耐火層外需砌一層保溫材料。

4、爐用金屬材料的要求?

因爐內構件是在高溫下工作,承受一定載荷,並受高溫介質的化學腐蝕,要求具有良好的抗高溫氧化性和高溫強度。所以要用耐熱鋼來製造。

第四章1、如何選擇熱處理電阻爐的基本型別?

.。(1)箱式電阻加熱爐(分中高低三種)

中溫箱式電阻爐應用於退火、正火、 淬火、回火或固體滲碳等。

高溫箱式電阻爐用於高速鋼或高合金鋼模具的淬火加熱。

低溫箱式電阻爐多用於回火、無定型產品。

(2)井式電阻加熱爐:圓形,一股適用於細長工件的退火、正火淬火及預熱等,與箱式爐相比,裝爐量少,生產效率地,常用語質量要求較高的零件。

中溫井式電阻爐主要用於質量要求較高的細長工件的熱處理。

低溫井式電阻爐廣泛用於鋼件的回火處理,也可用作有色金屬的熱處理。

1200℃高溫井式電阻爐:採用0cr27al7mo2高溫鐵鉻鋁電熱元件加熱。適用於合金鋼長桿件加熱。

1350℃高溫井式電阻爐:用碳化矽棒為電熱元件。適用於細長高速鋼拉刀和高合金鋼長桿件熱處理。

2、井式電阻加熱爐採取什麼措施實現爐內的溫度均勻?

井式電阻加熱爐爐膛較深,為了爐膛均勻加熱,常分割槽布置電熱元件,各區單獨供電並控制溫度,還可以在爐蓋上裝風扇,強迫爐氣對流迴圈,使加熱均勻。

第五章1、根據工件的特點等情況選擇合適的熱處理爐電阻爐?

既要滿足工藝及產量要求,又技術先進,經濟合理。從以下六個方面考慮:

1.工件的特點(形狀,尺寸,質量):加工細長軸類工件,為防止變形宜用井式爐; 加工大中型鑄、鍛毛坯件的退火、正火、回火等處理,宜用台車爐;小型軸承鋼球、滾子等則選用滾筒式爐。

2.技術要求:對加熱溫度、爐膛介質、冷卻速度、冷卻方式、表面狀態、允許變型量等有特殊要求時,如皋合金鋼模具淬火需要用高溫爐,精加工零件表面要求不氧化則需要保護氣氛爐或真空爐(罩式爐),有表面硬度及化學熱處理要求的則需滲碳、滲氮爐等。

3.產量大小。生產量大、品種單

一、工藝穩定情況下,可考慮使用連續爐;產量不大、 品種多、工藝變化大的則可考慮使用箱式爐或箱式多用爐。

4.勞動條件。提高機械化和自動化水平, 防止汙染。如氣體滲碳時,處理有毒氣體, 空氣流通。

5.爐子效能。爐溫均勻性、準確性、控制溫度以及公升降溫速度、能耗指標等,避免工件變形。

6.其他因素:車間廠房結構、地基、爐子建造維修、維護、資金等,選用通用零件。

2、電熱元件的效能要求?

電熱元件的效能要求; 1.具有良好的耐熱性和效能要求 2.具有較大的電阻率 3.

具有較小的電阻溫度係數α 4.具有較小的熱膨脹係數5.具有良好的加工性和焊接效能(電熱元件的連線)

2、電熱元件引出與焊接的要求?

採用成分與電熱元件相同或相近的焊條,並嚴格按照焊接工藝規程進行焊接。(鎳鉻元件焊接性較好,可採用電弧焊或氣焊。 鐵鉻鋁元件,一般質量要求的可用電弧焊, 質量高要求較高時應採用氬弧焊。

)元件各部分之間的焊接常採用搭焊,元件與引出棒之間採用鑽孔焊或銑槽焊。

第六章1、燃料燃燒的階段,每個階段的作用;

1. 混合:可燃氣體與空氣中的氧適當混合是燃燒的前提,燃料燃燒速度,主要取決於混合速度。

2. 活化:將可燃物加熱到著火溫度,混合物活化後才能順利燃燒。

3. 燃燒反應:混合物中的可燃成分急劇與氧反應形成火焰放出大量的熱和強烈的光的過程。

2、回火和託火的原因;

回火:可燃氣噴出速度低於火焰傳播速度脫火:可燃氣噴出速度大於火焰傳播速度無焰燒嘴和有焰燒嘴燃燒特點;

3、無焰燒嘴和有焰燒嘴燃燒特點;

無焰:這類燒嘴的燃燒方式式煤氣與空氣預先在燒嘴內進行均勻混合,而後噴出進行燃燒嘴。很易發生「回火」,甚至有**的危險有焰:

這類燒嘴燃燒方法是煤氣與空氣全部或大部分在燒嘴外混合,邊混合邊燃燒,可見較長火焰。不易回火,但管道系統以及儀表自調系統複雜。 有焰式燒嘴結構燒嘴若混合氣體噴出速度過低會發生回火,過高則可能脫火。

4、提高燃燒爐熱效率的途徑?

1.減少煙氣帶走的熱量:q 煙=b v n t 煙 c 煙,要減少煙氣帶走的熱量,則需降低煙氣溫度t 煙或減少煙氣體積v 煙,即控制好過剩空氣量

2.有效地利用煙氣餘熱:(1)預熱空氣或燃料氣;(2)預熱工件或輔助工具;(3) 作為回火爐的熱源;(4)作為廢熱鍋爐生產蒸氣熱處理浴爐為何不能進行退火處理;

第七章1、熱處理浴爐為何不能進行退火處理;

退火是將鋼加熱到至臨界點 ac1 以上或以下溫度,保溫以後隨爐緩慢冷卻以獲得近於平衡狀態組織的熱處理工藝。而鹽浴爐,鹽類在隨爐冷卻的時候,也由熔融狀態變成固態,在凝固過程中,工件也在冷卻中與鹽類結合在一起,難以取出,因此熱處理浴爐不能進行退火處理。

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