整体热处理电炉的加热方式

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：整体热处理电阻炉是以电为能源，通过炉内电热元件将转化为热能而加热工件的炉子电阻炉结构简单，操作方便，工作温度范围宽，容易准确控制温度，炉膛温度分布均匀，便于使用可控气氛，容易实现机械化和自动化。热处理电阻炉种类较多，按其作业规程可分为周期作业炉和连续作业炉。（一）周期作业式热处理电阻妒周期炉是将工件成批人炉，在炉中完成加热、保温等工序，出炉后再将另一批工件装入炉子的热处理炉。

整体热处理电阻炉是以电为能源，通过炉内电热元件将转化为热能而加热工件的炉子电阻炉结构简单，操作方便，工作温度范围宽，容易准确控制温度，炉膛温度分布均匀，便于使用可控气氛，容易实现机械化和自动化。

热处理电阻炉种类较多，按其作业规程可分为周期作业炉和连续作业炉。常用电阻炉已有系列化标准产品，由专业电炉厂制造，此外还有根据用户需要而设计的非标准热处理电阻炉。

（一）周期作业式热处理电阻妒

周期炉是将工件成批人炉，在炉中完成加热、保温等工序，出炉后再将另一批工件装入炉子的热处理炉。这类炉子结构简单、便于制造，可以完成多种工艺，适用于多品种、小批量生产。常用的炉型有：箱式炉、井式炉、台车式炉、罩式炉等。

1.箱式电阻加热炉

箱式电阻炉按其工作温度可分为高温箱式炉（＞1000℃），中温箱式炉（650～1000℃），低温箱式炉（＜650℃）。其中以中温箱式炉为最常用，特别适用于小零件单件或小批量生产。

其型号的命名方式为

其中，R表示电阻加热，X表示箱式炉，还有井式炉用“J”，台式炉用“T”表示等

（1）中温箱式电阻炉。中温箱式电阻炉可用于退火、正火、淬火、回火或固体渗碳等。

炉子结构主要由炉壳、炉衬、加热元件以及配套电气控制系统组成。炉壳由角钢及钢板焊接而成。

炉衬一般采用体积密度不大于1.0g/cm3的轻质耐火粘土砖。近年来推广采用体积密度为0.6g/cm3的轻质耐火粘土砖作耐火层。保温层采用珍珠岩保温砖并填以烃石粉、膨胀珍珠岩等，也有的在耐火层和保温层之间夹一层硅酸铝耐火纤维，还有的内墙用一层耐火砖，炉顶和保温层全用耐火纤维预制块砌筑。采用全纤维炉衬，由矿渣棉纤维、岩棉纤维、普通硅酸铝纤维做保温层，高纯硅酸铝纤维做耐火层，可节能20%以上。新型结构炉衬保温性能好，炉衬变薄、重量减轻，有效地减少了炉衬的散热和蓄热损失，降低了空载功率，缩短了空炉升温时间。

加热元件是由高电阻率铁铬铝或镍铬合金丝绕成螺旋体，放于炉膛两侧和炉底搁砖上，炉底覆盖耐热钢底板。大型箱式炉也将电热元件布置在炉顶、后壁或门内侧。

（2）高温箱式电阻炉。高温箱式炉用于高速钢或高合金钢模具的淬火加热，其结构与中温箱式炉相似。炉墙内侧比中温炉多一层高铝重质耐火砖，炉墙厚、炉门深，炉底多用碳化硅或重质高铝砖制成。由于在高温箱式炉中加热工件易氧化，需装箱保护，使用受到限制，已逐步被盐浴炉和真空炉所代替。

（3）低温箱式电阻炉。低温箱式炉大多用于回火。主要靠对流换热。为提高炉温均匀性，常在炉顶或后墙安装风扇及导风装置，以强迫炉气循环。

（4）圆体箱式电阻炉。圆体箱式电阻炉是近几年国内厂家参照国外先进技术制造而成。产品外形、炉膛为圆形，而炉膛尺寸、炉底板、电热元件等均保留原有箱式炉特点及互换性。外表面积小，蓄热少，热损失比RX系列产品减少20%以上，节能显著。使用温度从低温到高温均有产品问世。

2.井式电阻加热炉

井式电阻炉外形为圆形，一般置于地坑中，适用于加热细长工件，以减少加热过程中的变形。井式电阻炉炉膛较深，上下散热条件不一样，为使炉膛温度均匀，常分区布置电热元件，各区单独供电并控制温度。常用的井式炉有低温井式电阻炉、中温井式电阻炉、高温井式电阻炉和井式气体渗碳炉等。

3.台车式炉及罩式炉

（1）台车式炉。台车式炉适用于大型和大批量铸、锻件的退火、正火和回火处理。其结构特点是炉子由固定的加热室和在台车上的活动炉底两大部分组成。与箱式炉相比增加了台车电热元件通电装置、台车与炉体间密封装置及台车行走驱动装置。台车炉密封性较差，加热室与活动台车接触边缘采用砂封装置密封。为提高炉温均匀性，在台车底板下或炉门及后壁上装有电热元件，并在加热室顶部安装风扇强制炉气循环。台车电热元件一般采用触头通电，层部没有固定触头，炉体后设有弹簧动触头，以保证台车进入炉膛后触头很好接触。

（2）罩式炉。罩式炉多用于冶金行业的钢丝、钢管、铜带、铜线以及硅钢片等的退火处理。它有圆形及长方形结构。台车炉由外罩及底座组成，罩壳由钢板及型钢焊接而成。内部为炉衬，电热元件布置在炉膛周围墙壁上。炉台上设有两个导向立柱，便于罩壳安装，根据热处理工艺要求不同可通入不同气氛进行保护。为提高产品质量和缩短退火周期，一般罩式炉由两个加热罩、多个冷却罩和多个炉台及相应冷却、抽空系统组成。罩式炉装炉量大，炉温均匀性要求高，设置强制对流风扇，进行炉气循环。有文献报道，采用纤维、岩棉复合炉衬，使表面温升降低20℃。

（二）连续作业式电阻炉

连续作业炉是指连续地或间歇地装料，工件在炉内不断移动，完成加热、保温，有时包括冷却在内全过程的热处理炉。这类炉子生产连续进行，具有生产效率高，产品质量稳定，节约能源，生产成本低，容易实现机械化与自动化，适用于大批量生产等优点，但一次性投资大，不易改变工艺。根据工艺要求，炉膛常分为加热区、保温区和冷却区，各区配备不同功率，并分区供电和控温。常用连续作业炉有：输送带式炉、网带式炉、椎杆式炉、震底式炉、转底式炉、滚筒式炉等。

整体热处理电炉的加热方式

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