《热处理设备》复习题共28页文档
《热处理设备》复习题
第一单元热处理设备基础模块一筑炉材料主要的筑炉材料有砌筑炉衬所用的耐火材料、隔热材料（或称绝热材料、保温材料）、制作炉底板和炉罐的耐热钢。
耐火材料凡能够抵抗高温，并能承受高温物理和化学作用的材料，称为耐火材料。
热处理炉对耐火材料的性能要求：1有足够的耐火度。
指耐火材料受热后软化到一定程度时的温度，但并不是它的熔点。
根据耐火度的高低，耐火材料可分为普通耐火材料（耐火度为1580~1700℃）、高级耐火材料（耐火度为1770~2000℃）和特级耐火材料（耐火度大于2000℃）。
2有一定的高温结构强度。
高温结构强度用荷重软化点来评定，荷重软化点是指式样（尺寸为φ36*50mm）在一定压力（0.2MPa）条件下，以一定的升温速度加热，测出试样开始变形（变形量为原试样的0.6%）的温度，此温度叫改耐火材料的荷重软化点开始点。
3高温化学稳定性好。
4有良好的耐急冷急热性。
5高温下的体积稳定性。
热处理炉常用的耐火材料及应用：1粘土质耐火材料（重质砖）2轻质（轻质砖）与超轻质耐火材料3高铝质耐火材料4刚玉制品5硅酸铝耐火纤维6耐火混凝土，与耐火砖相比，耐火混凝土的优点是：可在现场直接制造，取消了复杂的烧结工序：具有可塑性和整体性，忧虑与复杂制品的成型；较耐火砖砌炉及修炉的速度快，加强了炉体的整体性，寿命长。
热处理炉常用的耐火混凝土有以下几种：（1）铝酸盐耐火混凝土（2）磷酸盐耐火混凝土（3）水玻璃耐火混凝土隔热材料工程上把导热率小于0.23W/( m*℃)的材料成为隔热材料。
隔热材料的主要性能特点是热导率低、体积密度小、比热小等。
硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉、珍珠岩、其他筑炉材料耐火泥、普通粘土砖、炉用耐热金属材料模块二传热学基础传热是通过微观粒子的振动并通过彼此的接触和相互的碰撞来传递热能的。
传热的基本方式或单纯的传热有三种：传导、对流、辐射。
1电极盐浴炉：传导+对流传热，传热介质密度大，故其加热及冷却速度快；2电阻浴炉：以传导为主，传热介质密度大，传热速度较快；3电阻炉：传导+辐射+对流，传热介质为气体，因密度小，故传热速度及传热系数低于电阻浴炉。
热处理设备复习资料
绪论热处理设备，根据其在热处理生产过程中所完成的任务不同，通常分为加热设备、冷却设备、辅助设备和温度控制设备。
周期作业加热设备主要炉型有箱式电阻炉、井式电阻炉、周期式控制气氛炉、盐浴炉、感应加热装置等。
连续作业炉有推杆炉、输送带炉、滚动底式炉等。
热处理冷却设备主要包括各种淬火设备、缓冷设备和冷处理设备。
热处理车间常用的辅助设备由喷砂或喷丸机、机械滚筒、抛丸机、清洗机，各种酸洗槽、手动及机动校正机、起重运输设备等。
第一章传热理论热处理炉的主要任务是加热金属工件，完成热处理工艺过程、使工件能达到使用的技术要求，保证生产率，并且在热处理过程中具有低的散热损失、加热速度快、降低生产成本的能力。
热量传递有三种基本形式，即传导、对流和辐射。
热量直接由物体的一部分传至另一部分，或由一个物体传向另一个与它直接接触的物体，而无需宏观的质点移动的传热现象，叫做传导传热。
当流体（气体和液体）中存在温度差时，流体的各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式，称为对流。
具有一定温度的任意物体都会通过电磁波向外传递能量，这种能量传递的方式称之为辐射。
在传热过程中，物体或传热体系内温度在空间和时间上的分布情况称之为温度场。
如果物体各点温度不随时间变化，此时的温度场称为稳定态温度场。
热流密度（q）表示单位时间内通过单位面积所传递的热量、其单位为W/m2。
热流（Q）表示单位时间内通过一定传热面积A所传递的热量，其单位为W。
热流（q）表示单位时间内（时）通过单位面积（米2）所传递的热量，其单位为千卡/米2 •时。
热量（Q ）表示单位时间内通过传热面积为F米2所传递的热量，其单位为千卡/时。
傅里叶定律：在导热过程中，单位时间内通过单位面积截面所传导的热量（即热流密度），与该截面法线方向上的温度梯度成正比。
其数学表达式为：q二-入三，式中人一一热导率，W/（m・K）。
…1/17热导率也叫做导热系数，它代表物体导热能力的大小。
热处理设备习题答案2
16米新型燃气热处理炉16米新型燃气热处理炉的用途：16米新型燃气热处理炉是我公司承制的新型燃气、燃气工业炉采用了全硅酸铝耐火纤维炉墙、高速调温自控烧咀、先进的计算机自控系统、余热回收装置、炉体全密封等多项先进技术。
16米新型燃气热处理炉拥有的结构特点：1.全硅酸铝纤维炉墙：将耐火纤维应用在工业炉上并成功地解决了硅酸铝纤维的固定和纤维的热收缩问题。
硅酸铝纤维与普通的耐火砖相比，具有重量轻、隔热保温性能好（与普通耐火砖相比可节能28～30％）和使用寿命长的特点。
同时，由于重量轻，与普通砖体炉相比，可大大减少钢材的用量。
2.余热回收和全密封技术：通过余热回收装置，使预热空气温度～300°C，提高了炉子热效率。
采用了全密封技术，消除了炉子漏火现象，节约燃料。
综上所述，天然气热处理炉(16米)具有以下卓越性能：1)卓越的节能效果。
炉子热效率可达35～40%。
2)控温精度高。
3)优良的环保性能。
S02、NOx排放量远低于国家允许排放标准。
燥声指标低于国家标准。
4)高度的自动化性能。
操作工可以在仪表间完成所有操作。
3.先进的燃烧系统：我公司开发研制的高速调温自控烧嘴、烧嘴控制器和各种自控阀，组成了自控燃烧系统。
这种新型燃烧系统，具有出口速度高（70～100m/s)、燃烧充分、节能效果显著、NOx产物低的特点。
由于火焰出口速度高，强化了炉内气体的循环和对流，提高了炉温的均匀性和热效率，从而提高了加热质量，缩短了加热时间。
高速调温自控烧嘴系统，可实现点火、燃烧能力调节、熄火报警、自动保护及再点火等全过程的自动控制。
为高精度炉温自动控制提供了技术保证。
4.先进的自控系统：(1)可靠的安全保护系统：在仪表柜上设有温度、炉压、各烧嘴、各管路参数的操作值显示和异常情况报警及紧急保护措施。
确保操作安全。
(2)炉内压力自控系统：可设定和自动调节炉内压力，使炉压控制在最佳值，保证炉内工况稳定并充分利用炉气热量。
(3)管路参数自控系统：燃烧系统所需的助燃空气管路和燃料管路，其压力可设定和自动调节，使助燃空气和燃料量控制在最佳比值，保证了极高的燃烧效率，消除了黑烟。
发电厂热力设备考试复习题
发电厂热力设备（高起专）-学习指南一、填空题1、人类已开发利用了各种能源，如燃料的化学能，原子核能，能，能，能等；有机燃料是指后可以放出大量的物质，目前世界上所用的燃料可分为两大类，燃料和燃料2、按照燃用燃料的不同，可以将锅炉分为：燃炉，燃炉和燃炉；按照工质在蒸发受热面内流动的主要动力来源不同，一般可将锅炉分为：循环锅炉，循环锅炉和锅炉3、汽轮机是以为工质，将其能转变为能的回转式动机，汽水分离装置的任务是将中的水分尽可能地分离出来，以提高蒸汽的品质，蒸汽的品质是指蒸汽的程度，蒸汽中的杂质为各种类，类和物，其中绝大部分为类4、过热器的作用是将蒸汽成具有一定温度的蒸汽5、按照工作原理不同，可将汽轮机分为：式汽轮机，蒸汽主要在中膨胀和式汽轮机，蒸汽在和中膨胀，动叶栅是由叶型按一定和一定安装在叶轮上形成的，汽轮机的转子的作用是汇聚各所得到的能传递给发电，汽轮机每一个运行周期都包括：，运行和三个阶段，汽轮机的服务年限一般为年，根据统计资料表明机组终生态启动次数通常不超过120~ 次6、凝汽设备主要由：器，泵，泵和抽气器等组成，电厂中冷却水的供水方式有：供水和供水两种方式7、暖管是指锅炉点火后，利用其产生的蒸汽对管道等进行的过程，其目的是减小启动时因温差产生的应力以及避免启动中蒸汽凝结成水对管道的和对汽轮机的二、简答题1、何为电厂热力设备，并指出热力电厂中三大主机设备的名称？2、简要指出电厂锅炉的主要工作内容，及何为“锅”，何为“炉”？3、何为自然水循环锅炉，强制循环锅炉和直流锅炉？4、何为汽轮机的“级”，何为单级汽轮机，何为多级汽轮机？5、何为汽轮机的设计工况，何为汽轮机的变工况？6、指出汽缸的作用，循环水泵的作用，给水泵的作用，盘车装置的作用，何为汽轮机的冲转？7、为何通常所指汽轮机的寿命也即是转子的寿命？8、为避免发电机与电力系统在并列时产生较大的冲击电流会烧坏发电机，要求机组在并网时必须满足哪三个条件？三、识图题1、试根据热力电厂中电能生产的流程，用线条（代表管道）将各设备连起来，并指出管中通过的工质的名称图中各数字代表设备的名称是：1—凝结水泵，2—给水泵，3—除氧器，4—锅炉，5—汽轮机，6—凝结器2、图示锅炉自然水循环工作原理及流程示意图，试指出图中各数字代表部件中的名称及各部件中的工质是什么物质26 2 1参考答案一、填空题1、风，水，太阳，燃烧，热量，核，有机2、煤，油，气，自然，强制，直流3、水蒸汽，热，机械，原，蒸汽，洁净，盐，碱，氧化，盐4、饱和，加热，过热5、冲动，喷咀（静叶栅），反动，喷咀（静叶栅），动叶栅，相同，距离，角度，动叶栅，机械，发电机，启动，带负荷，停机，30，冷，1506、凝结器，凝结水，循环水，直流（开式），循环（闭式）7、低温，预热，热，冲击，水冲击二、简答题1、答：是指在热力电厂中有关热能（蒸汽）的产生，热能的传递以及将热能转变成机械能的过程中用到的设备，如锅炉，省煤器，汽轮机等设备，三大主机设备是：锅炉，汽轮机，发电机2、答：电厂锅炉的主要工作内容是：燃料的燃烧，热量的传递，水的加热与汽化和蒸汽的过热等，“锅”即为汽水系统，“炉”即为燃烧系统3、答：水在锅炉蒸发受热面组成的循环回路中的流动是靠水和汽水混合物的重度差而建立起来的锅炉水循环称为自然循环锅炉，如是依靠水泵而建立起来的锅炉水循环称为强制循环锅炉，而直流锅炉是没有汽包，整个锅炉是由许多管子并联由联箱连接而成，在给水泵压头作用下，给水顺序一次通过加热，过热各个受热面4、答：由喷咀和动叶栅组成的从热能到机械能的转换的基本单元称为汽轮机的“级”，由一个级组成的汽轮机称为单级汽轮机，由二个以上的级组成的汽轮机称为多级汽轮机5、答：汽轮机设计所依据的各种参数值称为设计值，汽机运行时，如果各种参数值都保持设计值，这种工况称为汽轮机的设计工况，而如果各种参数值都偏离设计值的运行工况称为汽轮机的变工况6、答：汽缸的作用是：一、使进入汽轮机工质与外界隔绝，二、起定位与支承作用，三、使进汽、排汽与抽汽都有规律的流动与分配循环水泵的作用是连续不断地供给各冷却设备需要的冷却水，给水泵的作用是连续不断地将通过除氧器的给水输送给锅炉，盘车装置的作用是当汽轮机不进汽时，能使转子保持转动状态，以避免转子热弯曲变形汽轮机的冲转是指将蒸汽进入汽轮机使汽轮机转子由静止或从盘车状态变化到高速转动的状态7、答：因汽轮机在启停和变工况运行中，转子处于一种不稳定的传热过程，转子不仅承受工作蒸汽的高压引起的应力和高温产生的蠕变损伤，而且还要承受高速旋转产生的离心力和和传递扭矩产生的剪切应力以及变工况引起的热应力等等，可见与其他部件相比，转子的工作条件最为恶劣，往往首先在转子上产生裂纹，因此通常所指汽轮机的寿命也即是转子的寿命8、答：一是发电机与电力系统的电压要相等，二是电压相位要一致，三是频率要相等三、识图题1 答：代表工质是水代表工质是水蒸气2、各数字代表各部件的名称：1—汽包，其内的工质是饱和水和蒸汽2—水冷壁（上升管）其内的工质是汽水混合物，3—下联箱，其内的工质是饱和水4—下降管，其内的工质是饱和水。
热处理工程师资格考试整理设备题
10．何谓物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）？答：物理气相沉积（PVD）是将含有形成沉积元素的气相物质输送到工件表面，在工件表面直接沉积成固态薄膜的过程。
化学气相沉积（CVD）是将含有形成沉积元素的气相物质输送到工件表面，在工件表面进行化学反应生成固态沉积膜的过程。
10. 简述涡流检测的基本原理答：涡流检测是以电磁感应理论作为基础的。
由高频交流电压发生器（或称振荡器）供给检测线圈以激励电流，从而在试件被检测区周围形成激励磁场，这磁场在试件中感应出涡流，涡流又产生自己的磁场，这个磁场包含了被检测材料和缺陷等信息，检测线圈可以把这些信息传送到涡流检测仪器。
5. 试论述热处理在制造业发展中的作用。
答：据统计，在机床、汽车和拖拉机制作中分别有60%~70%、70%~80%的零部件要进行热处理，各种工具和滚动轴承则要100%的进行热处理。
总之，凡重要零部件都必须进行恰当的热处理。
热处理是提高机器零件质量和延长使用寿命的关键工序，也是充分挖掘材料的性能潜力，节约材料的有效途径。
通过正确地选材，合理的进行热处理，不仅可以改善钢的工艺性能、提高产品的产量和质量、成倍地提高零件使用寿命，而且能给企业带来显著的经济效益。
故热处理在制作业发展中发挥着巨大的作用。
5. 阐述热处理工艺设计及热处理设备选择的原则。
答：热处理工艺设计原则：1）工艺的先进性；2）工艺要可靠、合理、可行；3）工艺的经济性；4）工艺的安全性；5）尽量采用机械化、自动化程度高的工艺装备热处理设备选择的原则：1）应满足热处理工艺要求，保证产品的热处理质量；2）根据生产批量选择设备，尽可能扩大设备的使用范围，提高生产率；3）热处理设备能源的选择应从生产成本、能源供应情况、操作与控制的可靠性、环境保护等因地制宜地综合考虑选择。
5．“合理的热处理工艺应视工件的特点而异”的观点你是怎样理解的？请结合生产实践谈谈你的体会？答：“合理的热处理工艺应视工件的特点而异”这一观点我是赞同的。
热处理工试题带答案
热处理工试卷（出自热处理工考工题解）一、填空题：1、认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，做到先安全后生产，不安全不生产。
工作前必须穿戴好劳动保护品。
2、工件出炉后，油冷件必须观察油温是否上升，以便确定工件是否搬出。
3、机组程序进出炉过程中，必须要有操作人员在操作室内，同时手要放在急停按钮附近，如有紧急情况可以迅速急停。
4、热处理“四把火”是指正火、淬火、退火、回火。
5、热处理回火根据温度不同分为低温回火、中温回火、高温回火。
6、热处理操作人员应注意防火、防爆、防毒、防烫、防触电，并了解有关的救护知识。
工作场地应配备消防器材。
7、液氨瓶、丙烷瓶、甲醇桶必须放在阴暗处，不得靠近热源，经常检查钢瓶阀门是否泄漏现象，气温高时要注意冷却。
使用完毕必须妥善保管，防止碰撞，存放时严禁混放。
8、高频操作人员应具备一定的电气知识，并穿戴好绝缘靴、绝缘手套合其它防护用品。
操作台及地面必须铺设绝缘橡胶板。
屏蔽合防护罩栏应完好。
9、高频操作须两人以上方可操作设备，并指定一人负责。
更换感应器时，必须切断高压电。
10、高频操作结束，首先切断高压电，再切断灯丝电源。
设备停止工作后，应继续供水5～10分钟，待电子管充分冷却后，再停水泵。
11、箱式电炉送电时，先合总开关，后合控制开关；停电时，先切断控制开关。
高温箱式炉换挡时，应切断电源，禁止带电换挡。
12、热处理机组加热过程中，当温度超过700℃时，将防危险温度计下限指针指在700℃；机组停炉时，确认炉温不大于850℃，油温小于80℃。
13、热处理工艺规程中，必须包括三个主要工艺参数，分别是加热温度、加热时间、冷却速度。
14、按照钢的含碳量不同，可分为：低碳钢、中碳钢、高碳钢。
15、厚薄不均匀的工件淬火时，先将厚的部分淬入介质中，以防止开裂。
有凹形孔的工件，凹面向上淬入冷却介质，不能凹面向下。
16、我厂工件常用冷却方式有空冷、水冷、油冷。
其中空冷冷却方式最慢。
17、减速机齿轮材质一般采用20CrMnTi，由于该材质含碳量低，为了提高其耐磨性及强度，经常采用渗碳工艺进行热处理。
教学热处理设备应用考核试卷
C.材料的膨胀系数
D.工件的形状பைடு நூலகம்
17.下列哪些材料在热处理时容易出现晶粒粗大？（）
A.高碳钢
B.高速钢
C.不锈钢
D.铝合金
18.以下哪些热处理工艺可以提高材料的耐磨性？（）
A.淬火
B.回火
C.正火
D.真空退火
19.在热处理设备操作中，以下哪些做法是安全的？（）
A.定期检查设备
B.遵守操作规程
A.不锈钢
B.高速钢
C.铝合金
D.铸铁
5.热处理过程中的冷却方式有哪些？（）
A.油冷
B.水冷
C.空气冷
D.以上都是
6.以下哪些情况可能导致热处理后的工件出现质量问题？（）
A.加热温度控制不当
B.冷却速度不均匀
C.保温时间不足
D.设备故障
7.以下哪些热处理工艺可以改善材料的切削性能？（）
A.正火
B.淬火
A.高碳钢
B.不锈钢
C.结构钢
D.工具钢
8.在热处理设备操作中，以下哪项措施可以有效防止工件变形？（）
A.提高加热速度
B.降低冷却速度
C.使用加热垫
D.预热
9.下列哪种热处理设备可以实现精确控温？（）
A.煤气炉
B.电阻炉
C.火焰炉
D.电弧炉
10.在热处理工艺中，以下哪种现象属于正常现象？（）
A.淬火后的工件出现变形
C.回火
D.退火
8.在热处理设备中，以下哪些措施可以提高能源利用率？（）
A.优化炉膛设计
B.使用绝热材料
C.采用智能化控制系统
D.增加加热功率
9.以下哪些因素会影响热处理后的工件硬度？（）
《热处理设备》复习题
热处理设备复习题第一单元综合训练题答案一、填空题1．常用耐火材料有（粘土砖、高铝砖、耐火混凝土制品及各种耐火纤维），它们的最高使用温度分别为（1350℃、1500℃、600~1460℃、1100~1600℃）。
2．荷重软化开始点是指在一定压力条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形量为 0.6% 的温度。
3．抗渗碳砖是Fe2O3含量 a 的耐火材砖。
a. ＜1% b.＞1% c.＞2%4．常用隔热材料有（硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉以及珍珠岩制品），其中最低使用温度及材料是石棉、 500℃。
5．传热的基本方式有传导、对流、辐射，综合传热为同时具有两种或两种以上的单一传热。
6．电阻丝对炉墙的传热是 b ，炉墙对车间的传热是 b ，电阻丝对炉墙对车间的传热包括了e ，通过炉墙的传热是 a ，上述四者中传热量较大或热阻较小（可忽略不计）的是 h 、热阻较大的是 k ；燃气对工件的传热是 b 。
a.传导b.对流+辐射c.辐射+传导d.辐射e.辐射+传导+对流 g.传导+对流 h.电阻丝对炉墙的传热 i.炉墙对车间的传热 k.通过炉墙的传热7．影响“黑度”的因素有 b 、d、e、g、f 。
a.时间b.表面粗糙度c.传热面积d.温度e.物体的材料f.物体的形状g.物体的颜色h.角度系数8．增强传热（含炉温均匀性）有 a、s、d、g、h、k、n、o，削弱传热有d、e、f、i、j、l、m、p 。
a.加大温差b.增加传热面积c.增加风扇d.加大气孔率e.减小热导率f.增加隔板g.增加导风系统h.箱式炉膛改圆形炉膛 i.圆形炉膛改箱式炉膛 j.炉壳外刷银粉比砖墙或一般金属外壳 k.增加黑度（如工件或炉壁表面涂覆高黑度磷化处理层或CO2红外涂料）l.降低黑度 m.工件表面不氧化（真空、可控、保护、中性气氛加热）比工件表面氧化 n.高速燃气烧嘴比低速燃气烧嘴 o.燃气炉比空气炉 p.空气炉比燃气炉三、简答题1．比较重质砖、轻质砖以及硅酸铝耐火纤维的主要性能，说明它们在热处理炉中的应用及应注意的问题。
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热处理设备复习题第一单元综合训练题答案一、填空题1．常用耐火材料有（粘土砖、高铝砖、耐火混凝土制品及各种耐火纤维），它们的最高使用温度分别为（1350℃、1500℃、600~1460℃、1100~1600℃）。
2．荷重软化开始点是指在一定压力条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形量为 0.6%的温度。
a.0.2% b.0.6% c.1.2%3．抗渗碳砖是Fe 2O 3含量 a 的耐火材砖。
a. ＜1% b.＞1% c.＞2%4．常用隔热材料有（硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉以及珍珠岩制品），其中最低使用温度及材料是 石棉 、 500℃ 。
5．传热的基本方式有 传导 、 对流 、 辐射 ，综合传热为 同时具有两种或两种以上的单一传热 。
6．电阻丝对炉墙的传热是 b ，炉墙对车间的传热是 b ，电阻丝对炉墙对车间的传热包括了 e ，通过炉墙的传热是 a ，上述四者中传热量较大或热阻较小（可忽略不计）的是 h 、热阻较大的是 k ；燃气对工件的传热是 b 。
a.传导b.对流+辐射c.辐射+传导d.辐射e.辐射+传导+对流 g.传导+对流 h.电阻丝对炉墙的传热 i.炉墙对车间的传热 k.通过炉墙的传热7．影响“黑度”的因素有 b 、d 、e 、g 、f 。
a.时间b.表面粗糙度c.传热面积d.温度e.物体的材料f.物体的形状g.物体的颜色h.角度系数8．增强传热（含炉温均匀性）有 a 、s 、d 、g 、h 、k 、n 、o ，削弱传热有d 、e 、f 、i 、j 、l 、m 、p 。
a.加大温差b.增加传热面积c.增加风扇d.加大气孔率e.减小热导率 f .增加隔板 g.增加导风系统 h .箱式炉膛改圆形炉膛 i.圆形炉膛改箱式炉膛 j .炉壳外刷银粉比砖墙或一般金属外壳 k.增加黑度（如工件或炉壁表面涂覆高黑度磷化处理层或CO 2红外涂料） l.降低黑度 m.工件表面不氧化（真空、可控、保护、中性气氛加热）比工件表面氧化 n.高速燃气烧嘴比低速燃气烧嘴 o.燃气炉比空气炉 p.空气炉比燃气炉三、简答题1．比较重质砖、轻质砖以及硅酸铝耐火纤维的主要性能，说明它们在热处理炉中的应用及应注意的问题。
试选择电阻丝搁板所用材料，并说明选择的依据。
答：重质砖使用温度高于同材质的轻质砖，硅酸铝耐火纤维兼有耐火及保温性能，新型耐火纤维的使用温度高于重质砖。
重质砖多在炉底支撑砖，轻质砖多用于炉侧墙或炉顶，硅酸铝耐火纤维使用温度不要过高以防损坏。
电阻丝搁板通常选择高铝砖或刚玉材料，并说明选择的依据。
2．比较三种基本传热方式的异同。
答：三种传热均与温差、传热面积、传热系数、传热时间成正比。
不同的材料的传热系数差别很大，对流传热还与流体的流速、温度、黏度有关，辐射传热还与材料的黑度、角度系数、表面粗糙程度有关。
3．写出单层稳定态传导传热计算公式。
答：φ = S t t λδ)(21- 或 q = λδ)(21t t -4．有一双层炉墙，第一层是重质耐火粘土砖厚113mm ，第二层为硅藻土砖厚230mm ，炉墙内表面温度为950℃，炉墙平均散热面积为2m 2，试求通过炉墙的散热损失。
答：根据我国部颁标准，当环境温度为20℃时、工作温度为700～1000℃的电炉，炉壳温升为≤50℃。
预先假设炉墙外表面温度为50℃，则 t 1－ t 3 = 900 ℃ 且δ1 = 0.113m δ2 = 0.230m为计算各层炉衬材料的导热系数，还需假设t 2 = 900℃。
则轻质耐火粘土砖的导热系数λ1为：λ1= 0.698+0.64×310-t 均1= 0.698 + 0.64×310-2900950+= 1.29〔W/(m ·℃)〕 硅藻土砖的导热系数λ2为：λ2= 0.104 + 0.232×310-250900+ = 0.214〔W/(m ·℃)〕 将求得的λ1和λ2代入公式，就可求得比热流量。
q = 214.0230.029.1113.050950+-= 774.5（W/m 2） 验算交界面温度t 2t 2 = t 1－ q11λδ = 950－ 774.529.1113.0 = 882 ℃ 与原假设误差为 900882900-≈ 2% 误差小于5%，故原假设可用。
验算炉墙外表面温度t 3略最后就可以求出2m 2炉墙的传导热损失量φ = q ·S = 774.5×2 = 1549 （W ）。
5．写出黑体及灰体全辐射力公式。
答：E b = ⎰∞0λλd E b = C b 4100⎪⎭⎫ ⎝⎛Tφ=ES = εC b4 100⎪⎭⎫⎝⎛T SC b黑体的辐射系数，φ灰体或实际物体的辐射力，ε灰体或实际物体的黑度。
6．根据被加热工件黑度的不同，比较普通加热炉与真空炉对工件的加热速度（即炉膛对工件的辐射热交换量）。
另一种比较，当工件散放的表面积比堆放的表面积增加1倍时，炉膛对工件的辐射热交换量的增减倍数是＞1、＜1、＝1？为什么？答：普通炉加热时工件有氧化，工件表面黑度大，而真空加热工件表面黑度小，加热速度慢于普通炉。
当工件散放的表面积比堆放的表面积增加1倍时，炉膛对工件的辐射热交换量的增减倍数是＜1，主要原因参见例1-4，S1虽然增加了一倍，但φ12不是1而是小于1。
7．有一浴炉，浴面面积为0.5m2，试比较其在1200℃、540℃时的热损失。
答：φ=ES = εC b4100⎪⎭⎫⎝⎛T S=0.89×5.675.010027312004⨯⎪⎭⎫⎝⎛+ = 118.78(kW)φ=ES = εC b4100⎪⎭⎫⎝⎛T S=0.74×5.675.01002735404⨯⎪⎭⎫⎝⎛+ = 9.165 (kW)8．说明影响对流换热系数的因素，比较铅浴、盐浴、空气的加热速度以及盐浴、水、空气的冷却速度，为什么？答：对流传热与流体的流速、流体性质（层流、紊流）、温度、黏度、密度有关，铅、盐、水、空气的密度有较大差异，密度大者的加热速度以及冷却速度均大于密度小者。
第二单元综合训练题答案一、填空题1．热平衡计算法中热量支出项目有加热工件的有效热、炉衬散失的热、炉墙积蓄的热量、通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量、炉门和缝隙辐射出的热量、炉内工夹具、支架等所消耗的热量、加热可控气氛所需的热量、其它热损失。
连续加热炉不考虑哪项热量支出炉墙积蓄的热量，炉子热效率表达公式为η=Φ效/Φ总。
2．金属电热元件加热的高温电阻炉的最高工作温度一般是 1200℃，非金属电热元件加热的高温电阻炉的最高工作温度是 1350℃。
3．电热元件数目及元件电阻值相同，相电压相同时，∆接法的功率是Y接法的 a 。
a.3倍b.1/3倍c.1倍4．电阻炉低、中、高温度的划分是 d 、 b 、 a ，对应炉型号表示方式为 g 、 h 、 i 。
a.＞1000℃ b.650℃～1000℃c.≦650℃ d.≦550℃ e.12 f.13 g.6 h.9 i.12或135．电阻炉中常用的电热元件材料有 a,b ，0Cr25Al5优于Cr20Ni80的原因f,g,I,k,n 。
a.铁铬铝系b.镍铬系c.石墨d.碳化硅e.二硅化钼f.合金及贵重合金质量分数低 g.电阻率高 h.电阻率低 i.W允高 J.W允低 k.工作温度高 l.工作温度低m.电热元件长方便布置 n,电热元件短便于布置6．高温电阻炉使用的电热元件材料有 c,d,e,f,g 。
a.铁铬铝系b.镍铬系c.石墨d.碳化硅e.二硅化钼f.钨或钼g.高温高电阻合金三、简答题1．W允、敞露型、封闭型。
答：在计算电热元件尺寸时，表面负荷率应有一个允许的数值，称为允许表面负荷率W允。
炉侧墙电热元件为敞露型，炉底、有罐、服饰管电热元件属于封闭型。
2．举例说明影响W的三个主要因素并解释之。
允W允的确定与元件的材料、工作温度、散热条件等因数有关。
如0Cr25Al5 比CR20Ni80高，为防止电热元件烧坏，电热元件表面温度越高，W允不能高了。
散热条件好，不易烧坏电热元件，故W允可以取高些。
3．说明低温井式电阻炉的结构特点、结构的作用及选用，比较低温井式电阻炉与中温井式电阻炉结构。
答：低温井式电阻炉的结构特点有电风扇、料框、导风装，为了增加低温的对流传热。
低温退火、低温回火、时效均可以选用低温井式电阻炉。
中温井式电阻炉结构无电风扇、料框、导风装置，多用于退火、淬火。
4．比较井式气体渗碳炉与低温井式电阻炉结构的异同，比较两者电风扇作用的主次。
答：均有电风扇和料框，炉体结构相同。
低温炉的炉盖在炉面以上，渗碳炉的炉盖在炉面以下，低温炉料框既有导流作用，又有防止电热元件对工件直接辐射造成工件局部过热的作用，渗碳炉的马弗罐是个密封罐。
渗碳炉电风扇主要作用是增加渗碳气氛的流动以使气氛均匀，低温炉电风扇主要作用是增加炉气的对流以使炉温均匀。
5．根据热平衡计算法，说明如何提高电阻炉的热效率？试提出改造、维修、提高电阻炉性能的措施。
答：1. 减少炉衬散失的热，使用低导热系数的筑炉材料。
2.减少炉墙积蓄的热量，一是使用低导热系数的筑炉材料，二是采用连续式作业。
3.减少炉内工夹具、支架等所消耗的热量，使用耐热钢材料制作工装夹具及支架。
4. 减少通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量、炉门和缝隙辐射出的热量，增加炉体及炉门的密封性。
使用耐火纤维替代耐火砖，使用耐火纤维贴在炉墙内侧或炉墙外侧，增加炉体及炉门的密封性，尽量使用电风扇，使用带状电热元件等。
6．45kW 低温井式电阻炉，选用0Cr25Al5线状电热元件，供电电压为380V ，试计算电热元件的尺寸及结构尺寸（绘出炉型及电热元件结构尺寸的布置草图）。
选择另一种接线方法进行设计。
答：参考例2-1，采用星形接法，相电压为220V ，低温炉W 允取40-50kw/m 2，电阻丝直径4.0mm ，总长度约3×27=81m 。
采用三角形接法，相电压为380V ，低温炉W 允取40-50kw/m 2，电阻丝直径3.0mm ，总长度约3×47=141m 。
7．有一箱式电阻炉，炉膛尺寸为1200×900×850mm ，最高工作温度为950℃，试用经验法确定炉子所需要的功率并分别设计两种线状0Cr25Al5、Cr20Ni80电热元件的基本尺寸和在炉膛侧墙的布置（绘出草图）。
当电阻丝的功率、位置一定时，说明影响电阻丝长度的四个因素及原因。
答：1.炉膛体积（，1.2×0.9×0.85=0.92m 3）对应炉子功率见图2-14约90KW ，0Cr25Al5电热元件的基本尺寸和在炉膛侧墙的布置,参见例2-2。
Cr20Ni80，采用星形接法，相电压为220V ，W 允取8kw/m 2，d = 322212104允W U p t πρ⨯= 3226212822014.3102.130104⨯⨯⨯⨯⨯⨯-≈10.5 （mm ） 每相电热元件长度L 和总长度L 总：L = 9210-⨯tp S U ρ = 9622104102.1305.1014.3220--⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 116（m ） L 总 = 116×3 = 349 （m ）电热元件的布置提示，因电阻丝很长，布置时要增加电阻丝的排数方能布置的下。