热处理炉炉温均匀性的黑体调控技术
热处理炉炉温均匀性检测操作规程
7.相关记录
炉温均匀性检测计划表 《RCLL-001》
炉温均性检测记录表 《RCLL-002》
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炉温均匀性测量记录表
炉子名称
设备 编号 设备 型号
车间
检测日期
假定有效加热区尺寸 /mm
装载量及气氛
设定温度/℃
测量结果
时间
温度传感器真实温度/℃ 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10#
实施条件
最大值 最小值 最大偏差 结论 检测者 备注
审核者
批准者
6.3.5 准备 TUS 炉温均匀性检测表按照热电偶排布进行排列记录，进行准备。
编ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 审核 批准
日期 日期 日期
标记 处数
更改文件号
签字
日期
热处理炉温均匀性测试作业规程
共2页
第2页
6.3.6 准备工作就绪,依据产品的热处理工艺设置仪表的工作参数,热处理炉开始工作,当控温仪仪表或 TUS 热电偶中任意一个测量 点温度达到测试温度公差下限前，数字记录仪开始记录数据,每 5 分钟记录一 次，所有热电偶测量的数据(测量间隔最大不超过 5 分钟)，应至少连续记录 6 组数据。数字记录仪的数据记 录格式如附件炉温均匀性检测记录表。
实施条件
编号：
最大值
最小值
最大偏差
结论
合格
检测者
备注
标准(偏差): ±10℃
审核者
批准者
炉温均匀性测量记录表
编号：
炉子名称
炉子 编号 设备 型号
车间
黑体节能技术
黑体节能技术简介一、黑体技术节能原理根据黑体理论，把能够完全吸收辐射能（吸收率为1）的理想物体——黑体的概念技术化，制成集“增大炉膛面积、提高炉膛黑度和增加辐照度”三项功能于一体的工业标准黑体，简称为黑体元件。
在不改变原炉膛结构的前提下，把众多的黑体元件设置到炉膛中，并对炉墙和加热装置进行强化处理，形成一个红外加热系统。
二、黑体元件的作用：1、增大了炉膛传热面积按现有的炉窑设计规范，当炉膛尺寸确定后，其内表面积即已确定，这个面积当然就是参与炉内传热的面积。
当我们在炉膛内设置众多的黑体元件后，它们的存在大幅度地增加了炉膛的传热面积，其数值可以达到原炉膛面积的1倍以上。
2、提高了炉膛黑度传统的提高炉膛黑度的方法，是采用发射率高的红外涂料对其进行涂装，迄今能达到的水平为ε= 0.88～0.92，但其老化现象难以从根本上消除，失效快，工业运用不能持久。
黑体元件是一种工业标准黑体，其全发射率ε= 0.96 (1078 K，中国测试技术研究院测试)，它有以下特征：a)元件的高发射率由其几何参数和表面特性获得，具有高稳定性，不老化。
b)元件本身不是热源，工业实施方便可靠。
3、能调控热射线黑体元件具有调控热射线的功能：对炉膛内呈漫射状的热射线，元件以其高吸收特性尽快吸收，当其再以高发射特性重新发射时，借其自身的几何结构和布置的位置，完成了热射线从无序到有序的调控过程，使热射线直接射向工件，提高了对工件的辐照度，大大地增加了热射线的到位率。
4、增大了辐射传热的比例在燃料炉中，火焰流流经黑体元件时，元件吸收对流传递的热量后，再以辐射的方式向工件传热，实现了传热方式的转换：即把炉内的一部分对流传热转化成辐射传热，增大了辐射传热的比例，提高了传热效率。
每个黑体元件首先高效率地吸收炉膛内射向它的热射线，使其自身热量增加并积累，形成一个个新的热量发射体；每个具有发射能力的黑体，定向地、不断地向工件发射热射线，将热量有效地送达工件。
中温黑体炉是怎么样的？使用有哪些注意事项？温度设置如何进行？
中温黑体炉是怎么样的？使用有哪些注意事项？温度设置如何进行？简介中温黑体炉是一种能够模拟高分子材料的热处理环境的设备，一般适用于200℃-1200℃的温度范围内。
它采用的是黑体辐射来加热样品，配合高精度温度控制系统，能够精确地控制样品的温度，以满足实验需求。
使用注意事项稳定性中温黑体炉加工高分子材料时，温度稳定性是十分重要的。
因此，在使用过程中需要保证炉内温度的稳定性和一致性，以免影响实验结果。
同时，也要注意避免温度波动过大，否则会导致实验不可控或结果失真。
温度均匀性温度均匀性直接影响到样品的加热和实验结果的准确性。
因此，在使用中需要注意炉内温度均匀性，尽量避免存在冷热区，以达到良好的加热效果和实验结果精度。
安全中温黑体炉在使用过程中会产生高温，因此，需要注意安全问题。
在使用前应熟悉设备的操作流程和安全规定，并进行相应的培训或指导，以免产生意外事故。
清洁清洁是设备长期有效使用和保持实验结果精度的前提。
因此，在使用后，需要注意做好清洁工作，保持设备内部和外部的清洁卫生。
温度设置中温黑体炉的温度设置需要根据不同的实验需求，并结合实际情况进行调整。
温度检查在设备刚使用时或者长时间不用后，需要进行温度检查，以确认设备的温度控制是否正常，且找出异常情况并进行处理。
初次设置在初次设置的时候需要根据实验要求设置合适的温度，并进行调节，以满足样品加热的需求。
初次设置时需要注意温度的稳定性和均匀性。
范围设置在使用过程中，需要根据实验的需求，设定温度的范围，避免超出设备的最高温度和最低温度范围。
同时，还需要根据不同的实验需求，设置不同的温度周期和时间，以达到实验的目的。
监控与调整在实验过程中，还需要实时监控设备的温度变化情况，根据实际情况进行相应的调整，确保温度变化的稳定性和一致性。
总结中温黑体炉是一种重要的实验设备，在实际应用中需要注意稳定性、均匀性、安全和清洁等方面，以达到实验结果的精确性和实验的安全性。
在温度的设置上，需要根据不同实验需求进行相应的调整，同时需要实时监控和调整设备的温度，保证温度的稳定性和一致性。
热处理炉炉温均匀性的黑体调控技术
热处理技术与装备 RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Vol. 27, No. 1 Feb, 2006
文章编号: 1673- 4971( 2006) 01- 0037- 04
热处理炉炉温均匀性的黑体调控技术
李治岷, 魏玉文
( 成都西华工业炉节能技术公司, 四川 成都 610039)
2. 4 黑体元件设置的原则 1) 热射线能量分布的 Lambert 定律[ 4] : E( H, B) = IcosH 式中: E( H, B) 为定向辐射力, H, B为方向, I 为辐
射强度。 定律指明: 热源向空间各方向发射的辐射能, 是
按余弦规律分布的, 即法线方向的能量最多, 切线方 向的能量为零, 在此两方向之间任一位置的辐射能 多少, 与该位置同法线方向夹角的余弦成正比。就 是说, 在切线与 法线之间, 越靠近法线方 向的热射 线, 辐射能越多。
怎样才能改变这种状况, 提高热射线的到位率, 增加工件的有 效热? 怎 样才能够 使热射线 分布合 理, 让炉膛内温度场更加均匀呢? 2. 3 如何提高热射线的到位率
1) 电阻炉传热的数学模型 辐射型的中、高温电阻炉, 工件获得的热量[ 1]
Q=
A辐 ( tW-
tM) FM=
A0
辐1/
EM
+
( tW FM
采用多种措施获得的符合工艺要求的炉温均匀 性, 往往在炉子投产运行一段时间以后, 由于炉门变 形、炉衬松动或者微机零部件老化、灵敏度降低等原 因, 控温精度会下降, 以致炉温均匀性超差, 其值可 达到规定值的几倍甚至十几倍, 这种变化是难以避 免的。
现介绍/ 黑体调控0 的新方法, 其特点是已经达 到的炉温均匀性不随炉子运行而改变。
热处理炉炉温均匀性测试及误差修正
记 录仪 ， 查各 检测 点温 度显 示 是否 正 常 ， 检 若不 正 常应进 行 及时 处理 。 设 定定 温 曲线 后送 电 ， 当各区 升温 至各 设定 温 度
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一
度 均 匀化处 理 。 为 了保 证 铸锭 达 到规定 的工艺 要 求 ，必须将 均 匀化 的铸 锭 放在 炉 内的 有效 加热 区 加 热 。有效 加 热 区是指 炉 内符 合炉 温均 匀 性要 求
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５ Ｌ ２ ． 试之 前 应按 图 ２先 在 Ｐ Ｃ显 示 器 上 袁 ４ ５吨 妒 一区温 度监 测仪表 与控 温 Ｐ Ｃ 的校 验 结果 ．２测 ４ Ｌ
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后进 入 保温 ，保 温 －／ 时后 当所 有 测温 点 的温度 Ｊ ￣ ２ ｌ测定 装置 开 每 Ｏ分 ５ 吨均热 炉炉 温 均 匀性 测试 的测定 装 置 由 稳 定 时 ， 始 测量 记 录 各 点温 度 ， ｌ 钟 记 录 ５ 次 ， 对 每 次得 到的 温度值 进 行修 正 ， 到 各检 并 得 热 电偶 、 道无 纸记 录仪 及测 温架 组成 。 电偶 多通 热
确保炉温均匀的加热炉管理制度
确保炉温均匀的加热炉管理制度1. 引言2. 炉温测量为了确保炉温的均匀性，首先需要对加热炉内的温度进行准确的测量。
建议使用高精度的温度测量仪器，如热电偶或红外线测温仪，测量炉内多个位置的温度，以获取炉温的整体情况。
炉温测量应在合适的时间间隔内进行，以便及时发现和解决温度异常问题。
3. 炉温调节基于炉温测量的结果，需要对加热炉的温度进行调节，以确保炉温的均匀性。
调节炉温的方法包括：调节加热功率：根据炉温测量结果和设定的目标温度，调节加热功率的大小。
如果炉温偏高，可以减小加热功率；如果炉温偏低，可以增加加热功率。
调节加热时间：根据炉温测量结果和设定的目标温度，调节加热时间的长短。
如果炉温偏高，可以缩短加热时间；如果炉温偏低，可以延长加热时间。
炉温调节应根据实际情况进行，确保加热炉内的温度达到设定的目标温度，并且温度分布均匀。
4. 炉温均匀性检查1. 在加热炉内选择不同位置放置炉温计或热电偶，记录各位置的温度。
2. 将炉温计或热电偶放置在炉内的不同位置，记录不同位置的温度变化情况。
3. 根据记录的温度数据，绘制温度位置曲线，分析炉温的均匀性。
4. 如果发现温度差异较大的区域，需要进行相应的调整，以实现炉温的均匀。
炉温均匀性检查应定期进行，以确保加热炉的温度分布均匀，并且温度差异控制在合理范围内。
5. 炉温记录与报表日期和时间：记录炉温的日期和时间信息，以便追溯炉温的变化。
炉温测量点：记录炉温测量的位置信息，以便了解不同位置的温度差异。
炉温测量结果：记录炉温的测量结果，包括实际温度和目标温度。
炉温调节情况：记录炉温调节的情况，包括调节方式、调节时间和调节结果。
炉温报表应按照一定的格式进行统计和整理，以便分析和总结加热炉的温度变化情况，及时发现和解决问题。
6. 炉温异常处理在加热炉管理过程中，可能会发生炉温异常的情况，包括炉温偏高或偏低、温度波动较大等问题。
对于炉温异常，应及时采取相应的处理措施，包括：检查加热炉设备是否正常运行，如电源是否正常、传感器是否故障等。
加热炉炉温均匀性优化控制研究
Study on Optimal Control of Furnace Temperature Uniformity
LIU Zeng-huan, WANG Li-zhen, HE Guang-xiang （College of Information and Electronic Engineering, Hebei University
鄣（Γ·s 鄣ωs/鄣xj）/鄣xj+R觶 s
(4)
式中：ρ—流体密度
t—时间
ui、uj—直角坐标系 i 和 j 方向的速度 xi、xj—直角坐标系 i 和 j 方向的坐标 μ—黏性系数
p—压力
h—热焓
Γh—热交换系数 S觶 h—热焓源项 ωs—组分的质量分数 Γs—组分扩散系数 R觶 s—反应源项 湍流动能方程 k：
究，得出了合理有效组织燃烧的烧嘴布置和偏移角度，为保证炉膛温度的均匀性、提高加热质量和优化炉型结构提供了
参考依据。 系统仿真和实际运行效果表明：炉膛内温度场的均匀性得到了很大提高，满足了钢坯高质量加热的需要。
关键词：加热炉；炉温均匀性；烧嘴；热流场；数值模拟
中图分类号：TF062 文献标识码：A
文章编号：1001- 6988（2011）01- 0009- 03
5.3 m
1.3 m
1.3 m
1.35 m
3m 1.3 m 1.1 m
1.3 m
1.3 m
1.3 m 0.7 m
图 1 优化后烧嘴的分布情况图
如 图 1，该 台 车 式 加 热 炉 炉 长 为 5.3 m，宽 为 3 m，高为 3 m，所采用的烧嘴为脉冲式烧嘴，所有烧嘴 等间距分布。 下排烧嘴安装高度为距炉膛底部 0.6 m 处 ，距 炉 门 和 炉 尾 各 0.7 m，烧 嘴 间 的 距 离 为 1.3 m。 上排烧嘴与下排烧嘴垂直间距为 1.3 m，与下排 烧 嘴 交 错 布 置 ，距 炉 门 和 炉 尾 各 1.35 m，各 烧 嘴 间
热处理炉炉温均匀
热处理炉炉温均匀热处理炉炉温均匀是一个非常重要的因素，因为它直接影响到热处理过程的质量和结果。
在热处理过程中，材料需要在特定的温度和时间下进行加热和冷却，以改变其内部的组织结构，从而达到改变其性能的目的。
如果热处理炉的炉温不均匀，那么在同一炉内的不同部位，材料可能受到的热量不同，这就可能导致热处理的结果不一致。
例如，有些部位可能过热，而有些部位可能温度不足。
这不仅会影响材料的性能，还可能导致热处理失败，甚至产生废品。
因此，为了保证热处理的质量，热处理炉必须具有良好的温度均匀性。
这通常通过合理的炉膛设计、精确的温度控制系统以及合适的热处理工艺来实现。
热处理炉的炉温控制对于产品质量具有重要影响，一般要求温度波动上下不超过3~10℃，被加热物断面上的温度分布应尽可能地均匀，温差不得超过5～15℃。
为了实现炉温的均匀性，可以采取以下措施：合理地布置控温热电偶，这是炉温均匀性控制的有效措施之一。
然而，需要注意的是，高速喷嘴热处理炉烧嘴喷出的火焰产生的热气流可能会与热电偶接触，导致温控系统自动切断烧嘴大火，增大温差，使温度失去控制。
调节热处理炉烧嘴的状态，例如适当提高助燃风量直至出现蓝色火焰，可以提升炉内气体搅拌效果，避免火焰发散导致局部温度过高。
但是，这种方式也可能增加热处理炉的能量消耗。
均匀地布置功率小的无焰烧嘴或平焰烧嘴，便于分段控制。
烧嘴太少或过于集中可能导致局部过热。
同时，烧嘴或电热体的布置以及炉子结构应有利于炉气的循环，使炉内温度趋于均匀。
在炉内采用风扇可以有助于实现这一目标。
以上信息仅供参考，具体的操作和控制方法可能因热处理炉的类型、工艺要求以及设备条件等因素而有所不同。
在实际应用中，需要根据具体情况进行选择和调整。
浅谈黑体技术在某钢厂加热炉上的应用
量遵 循 以下传 热原 理 ：
ＱＯ Ｃ 丁 ・ ７ ・ ￡ ・ ￡ ・ ￡ ・ Ｆ ・ （ １ ）
辐射系数 （ 黑度 ） 成正 比 ， 与 炉体 、 炉 气 温 度 的 ４次 方成正 比 ， 同 时热辐 射是 电磁 波 即热射 线 的形 式 传
式中： Ｑ一 被加 热 工件所 得 到 的热 量 ；
能耗 １ ． ２ ＧＪ ／ ｔ 钢 ； 改 造后吨钢
均热 段
８ １
炉 段
炉 顶
预 热 段 一加热段 二加热段
９ ４ １ ４ ４ ． ９
能耗 １ ． １ ＧＪ ／ ｔ 钢， 节 能 率 １ ０ ％ ，全 年 可 节 标 煤
１ ５ ０ ０ ｔ ｃ ｅ 。混合 （ 高、 焦、 转）
播的 ， 但 目前一般在 中、 高温工业加热炉的炉膛 内，
【 作者简介】杨文滨 ７ ５ 年生， ２ ０ ０ ５ 年博士研究生毕业， 多年从事工业尤其冶金行业的节能研究及实际应用， 发表节能相关论
文 多篇 。
咄
ｓ
。
节 能 技 术 与 产 品
表 １炉 膛 内元 件 布 置 方 案
炉 内衬 原 面积 （
炉墙 隔墙炉底 小计
序， 直接射 向钢坯 ， 提 高对钢坯 的辐照度和热射 线的到位 率 ， 强化 辐射传 热 ， 可取 得显著 的节能效 果。 关 键词 ：黑体 ； 加热炉； 节能
Ｔｈ ｅ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂｌ ａ ｃ ｋ －ｂ ｏ ｄ ｙ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｈｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ
１ 概述
丁ｒ ， 一 炉 气 的温度 ；
强对流罩式热处理炉温度均匀性测量及控制点确定
强对流罩式热处理炉温度均匀性测量及控制点确定强对流罩式热处理炉是目前钢铁冶金行业应用的先进退火炉之一, 主要用于黑色金属和有色金属材料的光亮退火, 由于内罩充注惰性气体对加热钢坯进行保护, 所以退火质量高, 特别适用于各种带材、线材、矽钢片等的无氧化光亮处理。
强对流罩式热处理炉内装有大风量、高功率的热流风机, 使炉内保护气氛形成强对流循环,达到强化传热, 并使炉内温度更趋均匀。
炉温均匀性直接关系到产品最终的组织性能, 因此, 炉温均匀性是热处理炉的主要性能指标, 是保证热处理产品质量的重要工艺参数, 也对热处理炉温度均匀性测试提出了更高的要求, 文章就炉温均匀性测试及控制点确定提出基本方法。
1基本结构强对流罩式热处理炉结构如图1所示, 主要有下面几个部分组成。
图1强对流罩式热处理炉结构1) 炉台: 其底板由型钢加强钢板制成,用于承载热处理钢卷。
底部大功率大叶轮的风机使炉膛内的保护气体强烈循环对流, 在加热周期和冷却周期中获得最佳的气体循环效果。
炉座绝热材料采用硅酸铝耐火纤维毯, 使炉座外表面温度保持在60℃以下。
底座大法兰上加工一个特制的水冷燕尾槽, 槽内装有硅橡胶密封圈, 使内罩和底座之间的密封达到严格的气密性要求, 内罩和底座之间用液压缸夹紧。
2) 加热罩: 外壳采用普通碳钢板制成,并使用结构钢加固。
加热罩上安装有燃烧器、点火电极、火焰监测器、预热器、燃气管线、助燃空气管线、起重梁、导向臂和电控箱等。
在加热罩的罩体底部,装有陶瓷纤维制成的密封件,使加热罩与内罩间的连接达到密封,以减少废气和热能损失。
燃气总管上装有自动快速接头。
动力线路和控制信号采用手动插头与炉台电气柜连接。
图1强对流罩式热处理炉结构3 )燃烧系统: 由双平面切向安装的燃烧器组成, 在两个平面上, 上层布置6个燃烧器,下层布置6个燃烧器每个加热罩共12个燃烧器。
火焰结构被设计成引向内罩和加热罩间的中线位置, 以避免火焰对内罩的冲刷。
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过规定值 的几倍甚至十几倍 。采用黑体技 术来调控 炉温均匀性 ， 可以使炉 温长期稳定在规定 范围 内。
关键词 ： 热射 线 ； 反 射 ； 位 率 ； 温 均 匀性 ； 漫 到 炉 黑体 元 件 ； 控 调
中图分类号 ：Ｇ ５ ． Ｔ １５ １ １
［ 文献标识码 】Ａ ：
Ｂｌｃ ｂ ｄ ｇ ｌｔｎ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ａ ｋ ｏ ｙ Ｒｅ ｕ ａｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆ ｒ Ｈｅ ｔＴｒ ｔｎ ｒ ｃ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｉｏ ｍ ｉｙ ａ ｅ ｉ ｇ Ｆｕ ｎａ ｅ Ｔｅ ｅ ａ ｕ ｅ Ｕｎ ｒ ｔ ａ ｆ
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第２ ７卷第 １ 期 ２Ｏ 年 ２月 Ｏ６
热处理技术与装备
Ｒ Ｅａ弧ＩＩＪＳ Ｉ ￣ＨＵＹＩ Ｈ Ｎ Ｅ ＪＺ ＵＡ ＧＢ Ｉ
Ｖ ．７ Ｎ ． ｄ ２，ｌ１ ０
Ｒ如． ０ ６ ２０
文章编 号 ：６ ３ ９ １２ ０ ） １ ０ ７— ４ １７ —４７ （０ ６ ０ —０ ３ ０
热 处理 炉 炉 温 均 匀性 的黑体 调 控 技 术
李 治岷 ， 玉文 魏
（ 都 西华工 业炉 节能技 术公 司 ， 成 四川 成都
摘
６０３ ） １０９
要 ： 热炉的温度场均 匀性 直接关 系到产品最终的组织性能， 加 是非常重要 的一环 ， 微机控 制 系统 的发展 ， 比较容
易地使温差控制在 ± ５℃甚至更高的精度 。但是 ， 炉子运行 一段 时间后 ， 炉温控制超差 的现 象普遍发生 ， 温差可 以超
炉 温 均匀 性 指 标 指炉 子 处 于额 定 温 度 ， 已达 并 到热 稳 定 状态 时 ， 于空 载 下在 同一 时 刻 在规 定 测 温 区域 内最高 与最低 炉温 之差 。测 温 点 的点 数 和位 置 要按 照炉 型 确 定 。通 常 测 量 ５次 ， ５次最 大 温 差 取 的平 均值作 为炉温 均匀性 的指标 。 炉温 均匀 性 直 接关 系 到产 品最 终 的组 织 性 能 ，
Ａｌ ｔ ， 糟ｄ ｅ ｅａ ｅ ｆ ｌ ｎｆ ｍｉ ｕ ｉ ｏ ｙ ０ ｆ ｌａｉｇｆ ｒａ ｅ ｏ ｓ ｔｔｓａ ｖ ｒ ｏｔｎ ａｔ ｎ ｐｏ ｕ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆｒ ｎｏ ｌ ｔ ｅ ｎ ｕ ｃ ｓｃ ｎ ｔ ｕｅ ｅｙ ｉ ｒ ｔ ｒ ｉ ｒ ｄ ｃｉ ｒ ｃ ｓ ，ｏ ｎ ｉ ｍｐ ａ ｐ ｏ
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