可控气氛热处理炉的分类及特点
可控气氛热处理炉的分类及特点
可控气氛热处理炉的分类及特点可控气氛热处理炉是一种广泛应用于金属加工行业的设备，它能够在特定的气氛条件下对金属工件进行热处理。
这种炉子具有多种不同的分类和特点。
以下是对可控气氛热处理炉的分类和特点的详细介绍。
一、分类1. 气氛控制方式分类（1）气氛控制方式分为氧化性气氛热处理炉和还原性气氛热处理炉两种。
氧化性气氛热处理炉主要用于表面处理工艺，如碳化、氮化等。
其主要特点是在炉内通入氧化性气体，如氧气、二氧化碳等，以实现对金属工件表面的氧化反应。
这种炉子适用于提高工件表面强度和硬度等特性。
还原性气氛热处理炉主要用于去除金属工件表面的氧化物，并降低工件中的氧含量。
其主要特点是在炉内通入还原性气体，如氨气、氢气等，以实现对金属工件表面的还原反应。
这种炉子适用于净化金属表面和提高金属材料的纯度。
（2）还可以根据气氛控制的方式分为氧气控制热处理炉、氮气控制热处理炉、氢气控制热处理炉等。
氧气控制热处理炉主要通过控制炉内氧气的流量和浓度，来实现不同氧化反应的控制。
这种炉子适用于表面氧化处理和改变金属工件的表面化学性能。
氮气控制热处理炉主要通过控制炉内氮气的流量和浓度，来实现不同氮化反应的控制。
这种炉子适用于表面氮化处理和提高材料硬度。
氢气控制热处理炉主要通过控制炉内氢气的流量和浓度，来实现还原反应的控制。
这种炉子适用于表面还原处理和净化金属表面。
2. 加热方式分类（1）电阻加热热处理炉：主要通过电阻加热的方式来提供炉内的热源，通过控制电阻丝的加热功率和电流，来控制炉内温度的升降。
这种炉子具有加热速度快、温度均匀性好、控制精确等特点。
（2）燃气加热热处理炉：主要通过燃气燃烧产生的高温气体来提供炉内的热源，通过控制燃气的气流量和燃烧器的火焰强度，来控制炉内的温度。
这种炉子具有操作简便、适用范围广等特点。
3. 结构形式分类（1）箱式热处理炉：是一种常用的结构形式，工作室呈箱体形状，炉门位于炉的一侧或两侧，可以方便地进行工件的装卸。
热处理炉子的分类
热处理炉子的分类热处理炉是一种利用热能对材料进行预热、加热、保温、冷却等热处理工艺的设备。
根据不同的热处理方式和工艺要求，热处理炉可以分为多种类型。
1.电阻炉电阻炉是利用材料的电阻作为热源，通过通电使材料发热并加热达到所需温度的一种炉子。
电阻炉可以根据不同材料的类型进行不同的热处理，如退火、淬火、正火、回火等。
电阻炉具有加热温度高、加热速度快等特点。
2.气体炉气体炉是以燃气、液化石油气等为燃料的一种热处理炉子。
气体炉具有加热速度快、能耗低等优点，广泛应用于退火、正火、回火、淬火等热处理工艺中。
3.夹层炉夹层炉是一种通常采用电阻加热的热处理设备，其结构分为内胆和外壳两层，内胆用于放置待处理材料，而外壳则起到保温效果。
夹层炉具有温度稳定性好、加热均匀等优点，适用于各种热处理工艺。
4.盐浴炉盐浴炉利用盐浴作为加热介质，将待处理材料浸入盐浴中进行热处理。
其具有加热速度快、温度控制精度高等特点，适用于各种高温热处理工艺，如渗碳、氮化、硬化等。
5.真空炉真空炉通过排除氧气等气体，创造真空环境进行热处理。
真空炉具有加热速度快、温度控制精度好、不污染材料表面等优点，主要用于高温热处理和精密热处理，如真空渗碳等。
6.氧气气氛炉氧气气氛炉是利用含氧气体作为加热和保护介质的热处理炉。
其具有温度控制精度高、处理效果好等优点，适用于非金属材料的退火、烧结、氧化等工艺。
7.流化床炉流化床炉是一种利用流化床技术进行热处理的设备，通过在加热器内形成气体固体流化状态，使待处理材料受到气体和固体的共同作用进行热处理。
流化床炉具有加热速度快、均匀性好、低温下处理效果好等特点，适用于低温的各种热处理工艺。
可控气氛炉有哪些特点
可控气氛炉有哪些特点可控气氛炉的炉体结构与一般的热处理炉基本相似，其设计和计算方法也相近。
但是，由于炉内要通入可控气氛，故除了要增加相应的气氛发生装置、管路系统、滴注系统等附加装置外，在炉体结构上还应满足某些特殊要求。
总的来看，可控气氛炉有以下特点。
1.密封性好。
炉壳多采用连续焊缝，活动可拆卸的构件用石棉绳加水玻璃，并用螺钉压紧密封：对炉体孔洞部位用密封填料、压紧法兰、油封和水冷却套等方法加强密封；进出料端设前室和后室并装两道炉门，交替启闭，防止空气直接进入炉膛；炉门与炉门口用砂封槽和滚轮、斜块、螺栓压紧以及炉门倾斜3°一7°重力压紧密封，或者采用火帘密封等；对管路系统定期检漏。
2.气氛流动均匀。
合理选择进气口与排气口的位置，装料时留间隙，考虑气体流动。
用于化学热处理的可控气氛炉通常装风扇，强制气氛流动。
3.适宜的加热元件。
为防止炉内气氛对加热元件作用以及出现碳黑沉积造成短路现象等，可控气氛炉的加热元件常采用板状的抗渗碳电热元件(低电压大电流供电)，或者采用辐射管加热元件，隔离气氛。
4.设置前室和后室，淬火槽与炉体密封。
在前后室进出料以后抽粗真空，再充保护气，可大大减少气氛消耗。
5.设有安全防爆装置。
在炉上或前、后室顶部有防爆孔，还设有安全装置、压力测定器及安全警报器等。
目前控制炉内气氛的方法主要有间接控制法和直接控制法两类。
以碳势控制为例，采用过的露点仪法、分析仪法、氧探头法及微机多参数碳势控制等都属于间接控制法。
电阻探头法属直接控制法。
通常，都是靠测量出的炉内气氛碳势(或氧势等)数值与给定值：之间的偏差，控制装置输出(人工或自动)控制信号，调节富化气的量来控制炉内气氛。
热处理炉子的分类
热处理炉子的分类热处理炉是一种用于对金属材料进行热处理的设备，通过对金属材料加热、保温和冷却等过程，改变其组织结构和性能。
根据不同的分类标准，热处理炉可以分为多种类型，下面将对几种常见的热处理炉进行介绍。
一、按加热方式分类1. 直接加热炉：直接将燃烧产生的火焰和烟气直接接触金属材料，传递热量给金属材料。
这种炉子的特点是加热速度快，但温度分布不均匀。
常见的直接加热炉有火焰加热炉和电弧加热炉。
2. 间接加热炉：通过加热介质（如燃气、电流等）间接加热工件。
这种炉子的特点是温度均匀，适用于对工件进行精确的热处理。
常见的间接加热炉有电阻加热炉、感应加热炉和电子束加热炉。
二、按工艺分类1. 钢丝网带炉：通过钢丝网带将工件送入炉内，实现连续生产。
这种炉子适用于对批量生产的小型工件进行热处理，如弹簧、螺丝等。
2. 目测炉：通过观察工件表面的颜色变化来判断加热温度，适用于对小型工件进行热处理。
这种炉子操作简单，但对操作人员的经验要求较高。
3. 气氛炉：通过在炉腔内注入特定气体，控制炉内气氛，以达到特定的热处理效果。
这种炉子适用于对对腐蚀性气体敏感的工件进行热处理，如不锈钢、合金等。
4. 轴承式炉：通过在炉内建立轴承支撑工件，使工件在加热过程中能自由旋转，以提高加热均匀性。
这种炉子适用于对大型工件进行热处理，如飞机发动机零件、汽车曲轴等。
三、按炉膛结构分类1. 直立式炉：炉膛直立，工件通过顶部或侧面进出炉膛。
这种炉子结构简单，适用于对高温工件进行热处理。
2. 卧式炉：炉膛水平放置，工件通过炉膛前端进出。
这种炉子适用于对大型工件进行热处理，如船舶、桥梁等。
3. 单腔式炉：炉膛内只有一个加热腔室，适用于对工件进行简单的热处理。
4. 多腔式炉：炉膛内有多个加热腔室，可以同时对多个工件进行不同的热处理。
这种炉子适用于对多样性工件进行热处理，提高生产效率。
总结起来，热处理炉根据不同的分类标准可以分为多种类型，包括直接加热炉和间接加热炉、钢丝网带炉和目测炉、气氛炉和轴承式炉，以及直立式炉和卧式炉、单腔式炉和多腔式炉等。
什么是可控气氛炉
什么是可控气氛炉?为了防止加热工件在自然气氛的热处理炉中被氧化、脱碳和烧损，将一定的可控气氛通入炉膛内，使加热工件表面的成分不改变或者朝着期望的方向变化(如实现化学热处理)，这种通了可控气氛的热处理炉简称可控气氛炉。
可控气氛的种类很多，按其制备方法，大致分为四大类：(1)原料气制备的可控气氛。
1.吸热式气氛。
采用液化石油气或天燃气等原料气，与空气按原子碳、氧为混合，送入装：育催化剂的，由外部供热的反应罐反应所制得的气氛，以丙烷为例：吸热式气氛的成分与原料气种类有关，大致为：20％～24％CO，30％～41％H2，这种气氛主要用于气体渗碳、气体软氮化和碳氮共渗，也可用于一些钢种的保护加热。
2.放热式气氛。
原料气与空气在燃烧空气系数小于1的条件下进行不完全燃烧，其燃烧产：物经冷却除水后制得的，当空气量较小，制得气氛中还原性组分CO、H2含量较高(各约占6％一14％)的，称为浓型放热式气氛；而当空气较多，所得气氛中C02含量就较高(10％一12％)，这是淡型放热式气氛。
浓型放热式气氛主要用于毛坯料和一般工件的保护加热，淡型放热式气氛主要用于铜及铜合金(不含锌)的光亮热处理。
3.净化放热式气氛。
将放热式气氛经沸石分子筛净化，除去C02和H20而制得，广泛用于各类钢制工件的保护加热。
4.氨分解气和氨燃烧气。
将氨气通入有催化剂的反应罐内，在一定温度下分解所制得的虐气氛叫氨分解气。
如将氨气与空气混合燃烧，经冷却干燥除水所制得的气叫氨燃烧气氛。
这两种气氛主要成分是N2和H2，不含碳，因此特别适合低碳不锈钢、镍铬合金、硅钢片等的光亮热处理。
(2)分离空气制取氮基气氛。
氮气是一种资源丰富，对环境污染小的气氛，因此，氮基气氛热处理得到很大发展。
通常，氮气是靠空气分离技术从空气中分离出来的。
近年来已获应用的该技术主要有：1.深冷空分法。
将空气液化，利用氮、氧沸点不同，分馏出氮的一种方法，经改进后的制氮机可使其纯度达99．9％以上。
特殊热处理——可控气氛
4~8
4~15
0.5
30~60
0.1
1~5
0
75
N2 余量 余量
余量 25
露点
-10/+20 -15/+5
-30 -30
.
7
主要保护气的来源及应用
气氛的类型 放热型气体DX
吸热型气体RX
基本燃料 丙烷，丁烷，油，天
然气
丙烷，丁烷，天然气
使用范围
铁基金属光亮退火，浓 有色金属，淡 电机和变压器硅钢片的脱碳 硬钎焊烧结 渗碳 退火，淬火，普通烧结，无脱碳的硬
.
3
基本原理
分解：渗剂中生成能渗入工件表面的活性原 子的反应。
吸附：活性的原子（或离子）于表面金属的 原子产生键合而浸入其表层。
扩散：工件表面吸附活性原子（或离子）后 ，其表面浓度与内部形成浓度梯度，满足扩 散条件，渗入的元素相内部迁移形成一定厚 度的扩散层。
.Hale Waihona Puke 4可控气氛热处理目的
.
5
主要的可控气氛
材料烧结
净化的氨基气体 单组分气体NX
丙烷，丁烷，天然气 黑心可锻铸铁的退火，
油
无脱碳退火，低温退火，
炉子净化
氨基气体AX
氨（利用分解过程） 合金钢的退火和硬钎焊（存在Cr，
.
Al， Si）
8
工业使用率的统计
放热气氛25%
吸热气氛25%
净化的氮基或单组分气体气氛30%
分解氨气氛12%
其他气氛8%
氨分解气氛：
❖ H2 75%,N2 25%.
❖ 不锈钢、硅钢的退火等
.
14
特殊气氛
有机液体的滴注式气氛：
可控气氛热处理
可控气氛热处理我国可控气氛热处理长期发展缓慢，主要原因是设备性能差，可靠性低，在品种和数量上均不能满足要求。
近年来随着大量技术改造的开展，可控气氛热处理正在迅速崛起。
常用的保护气氛类型有以下一些：1．吸热式气氛。
这是一种较多采用的可控气氛，其制备方法是将原料气(天然气、液化石油气、城市煤气等) 与空气按一定比例混合，通过装有催化剂外部加热的反应罐，然后急速冷却，获得含有0～24% CO2，0～40% H2，38～45% N2及含有微量CO2、H20、CH4、O2的气氛。
缺点是对铬有氧化反应，不适用高铬钢、不锈钢，在低于700 ℃时与空气混合具有爆炸性，并易积碳黑，不能用于高温回火。
2．滴注式气氛。
采用液体有机化合物如: 甲醇、乙醇、丙酮、煤油等直接滴入热处理工作炉产生气氛。
可用于中、小零件的光亮淬火、渗碳、碳氮共渗等。
由于滴注式气氛所需装置比较简易，不需发生器，原料易取得，设备价格较低，上马快，旧的井式气体渗碳炉稍加改装便可推广，尤其在液化石油气供应有困难的地区，具有很大的吸引力。
缺点是有机原料甲醇的价格昂贵，耗气量大，产气成本是几种保护气氛中最高的。
另外，也容易产生网状碳化物。
3. 氮基气氛。
这是一种在热处理炉内直接反应生成的保护气氛。
与吸热式气氛相比，具有许多优点: 不需要发生器，减少设备投资，操作灵活，适应性广，不易积碳黑，减少氢脆和内氧化，提高热处理质量，安全节能。
常用的氮基气氛有以下几种类型:(1) N2+ H2，是在纯氮中加入少量的H2(一般为2%～5%) 而成。
(2) N2+ CH4(或C3H8)，当用作保护气氛时，可加入2% ～5%的CH4。
这种混合气体有较高的碳势，用作高碳钢、轴承钢等加热时，可保持工件表面光亮，不脱碳也不增碳。
(3) N2+ CH3OH，是60%氮与40%甲醇的混合气。
可在工作炉内制成与吸热式气氛成分基本相同的气氛，称为“合成吸热式气氛”，是一种既具有氮基气氛特点的吸热式气氛，而碳势控制又比较容易。
热处理加热炉分类
热处理加热炉分类热处理加热炉是一种用于对金属材料进行加热处理的设备，它能够通过加热和冷却的方式改变金属材料的物理和化学性质，从而达到提高其硬度、强度、耐磨性等目的。
根据不同的加热方式和功能特点，热处理加热炉可以分为多种不同的分类。
第一种分类是按照加热方式进行的。
在这种分类方法中，热处理加热炉被分为了直接加热和间接加热两种类型。
直接加热炉是指将金属材料直接放置在加热源的热传导介质中进行加热的炉子，它的加热效率较高，适用于对小型和中型金属材料进行加热处理。
而间接加热炉则是指通过加热源和工件之间的热传导介质来进行加热的炉子，它的加热效率较低，但适用于对大型金属材料进行加热处理。
根据金属材料的特性和加热要求的不同，可以选择合适的加热方式和加热炉类型。
第二种分类是按照加热温度进行的。
根据金属材料的不同熔点和加热要求，热处理加热炉可分为低温加热炉、中温加热炉和高温加热炉三种类型。
低温加热炉主要用于对热敏感的金属材料进行加热处理，其加热温度一般在100℃以下；中温加热炉适用于对常见金属材料进行加热处理，其加热温度一般在100℃至1000℃之间；高温加热炉则主要用于对高熔点金属材料进行加热处理，其加热温度可以达到1000℃以上。
根据加热温度的不同，热处理加热炉可以选择适当的加热方式和控制系统，以确保金属材料能够达到所需的加热温度和时间。
第三种分类是按照加热介质进行的。
根据金属材料和工艺要求的不同，热处理加热炉可以采用不同的加热介质，如燃气、电能和液体等。
燃气加热炉是指通过燃烧燃气产生的热能来对金属材料进行加热的炉子，它具有低成本、易于控制的优点，适用于对普通金属材料进行加热处理。
电加热炉则是指通过加热元件产生的电能来对金属材料进行加热的炉子，它具有快速加热、高效能的特点，适用于对高温金属材料进行加热处理。
而液体加热炉则是指将金属材料浸泡在液体中进行加热的炉子，它具有均匀加热、节能环保的优点，适用于对特殊金属材料进行加热处理。
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可控气氛热处理炉的分类
及特点
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1.可控气氛热处理炉的分类
可控气氛热处理炉种类很多，有周期式和连续式之分。
周期炉:有井式炉和密封箱式炉(又称多用炉），适用于多品种小批量生产，可用于光亮淬火、光亮退火、渗碳、碳氮共渗等热处理。
连续炉:有推杆式、转底式及各种形式的连续式可控气氛渗碳生产线等，适用于大批量生产，可以进行光亮淬火、回火、渗碳及碳氮共渗等热处理。
2.可控气氛热处理炉的特点
(1)炉膛密封良好
炉膛密封形式主要有炉体密封和炉罐密封两类。
炉体密封，包括炉壳、炉门、电热元件引出孔、热电偶孔、风扇轴孔和推料机械伸出炉外的孔洞等处的密
封。
电热元件等在可控气氛作用下，需采用抗渗碳性强的材料或加抗渗碳涂料，最好用低压供电，以免元件渗碳或炉壁积碳使元件发生短路而毁坏。
采用炉罐(金属或陶瓷罐)隔离密封，密封效果比较好，但会降低传热效果和增加炉罐材料消耗，炉子工作温度也受到限制。
还有一种密封形式兼有上述两类密封的特点，即除炉膛密封外，采用辐射管加热器，可防止炉气侵蚀元件和火焰破坏炉内气氛。
(2)炉内保持正压
可控气氛炉内应保持正压，以防止炉外空气侵入引起爆炸，并且保证炉内气筑稳定。
保持炉内正压的措施是，以一定压力供入足够的可控气体，保证可控气氛充满炉膛；对全密封的炉子，在废气排出口设置水封；控制炉内压力；炉门设置装料前室及火帘装置，以隔绝空气侵入和防止炉气外溢。
(3)炉内气氛均匀
可控气氛在炉内必须循环流动，使气氛和温度均匀，以保证产品质量一致。
因此，可控气氛炉大都设
有风扇。
可控气氛可从加热室的侧面供入，也可从加热室上方滴入。
(4)装设安全装置
可控气氛多数有毒和有爆炸的危险。
除要求正确操作外，炉上应有防爆孔，还应设安全装置。
如在管路上设单向阀、截止阀、火焰逆止阀、压力测定器以及安全报替等装置。
(5)炉内构件抗气氛侵蚀中国冶金行业网
对于吸热式可控气氛，炉衬霈要采用抗渗砖砌筑。
多数可控气氛对电热元件都有侵蚀作用，破坏元件的氧化膜，发生渗碳或渗氮，缩短元件的使用寿命。
为保护电热元件，可将其安装在辐射管内。
对暴露在气氛中的元件，应在氧化性气氛中加热，使其退碳、退氧，重新形成保护性氧化膜。
热电偶的热结点不得暴露在可控气氛中。
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