材料加热炉基础

Unit 1
电阻加热：利用电阻而通电产生的热量直接或间接加热材料
感应加热：利用电磁感应原理，在金属中产生感应电流，来加热金属。

电弧加热：在两极之家产生电弧，用电弧产生的高温来加热材料。

电子束加热；利用在电场作用之下形成高能的电子流轰击材料表面产生热量，加热物体。

等离子加热：利用在电场作用下气体分离，用形成的高温等离子加热物体材料
激光束加热：将电能转化韦高能激光，用激光来加热物体。

微波加热：将电能加热成微波输出，将微波与材料相互作用，使材料整体被加热材料。

Unit 2
材料加热气氛的种类
1、 吸热性气氛 原理;将原料气余空气按院子碳、氧比为1混合，送入装有由外部供热的反
应罐进行催化分解得到CO 、H2
2、 放热性气氛原理1的条件下，原料气余空气进行不完全的燃烧，
其燃烧产物经冷却制得放热性气氛。

3、 净化放热性气氛 原理：江放热性气氛经沸石分子筛精华，除去CO2 和H2O
4、 氨分解气和氨燃烧气 原理：将氨气通入装有催化剂的反应罐中，在一定的温度下分解，
就制得氮气和氢气。

真空加热技术特点
1、 防止氧化作用 在真空中，当氧的分压大于化合物的分解压时，金属被氧化，相反当金
属分解压大于真空中的氧分压时，氧化物会分解出氧来。

2、 真空脱气作用 可有效除去金属中的氧气、氢气、氮气的目的。

3、 真空脱脂作用 蒸汽压较低时，油脂会在加热时随即被真空泵抽走
4、 真空下元素的蒸发
Unit 3
表压力：静压头在数值上等于炉气的相对压力。

压头的定义:单位体积炉气与同一平面上的路外单位体积空气的能量差
气体的静止平衡方程：gH p p ρ+=21
流体的流动形态：①层流：层流流动时，流体质点都作有规律的平行运动，六层之间不相互混合，质点无径向运动。

②紊流：流体不仅按前进方向运动，而且还向各个方向作不规则运动，不停地相互混合。

然而在紧贴管壁处存在着极薄的层流，成为层流底层。

伯努利方程的运用:212
222211122121i n i v v gz p v gz p ρζρρρρ∑
=+++=++
2211gz p gz p a a a a ρρ+=+
烟囱的抽气原理: gH p g a )(ρρ-=∆
Unit 4
1三种传热方式的特点①传导传热 定义 热量从物体温度较高的部分传到温度均较低的部分，或由温度较高的物体传到与之相接触的较低温的物体的过程。

②对流换热 定义 指流体中温度不同的各部分之间发生相对位移，是比同位置的各部分的质点相互混合而引起的热量
传递过程 ③辐射换热 定义 由电磁波传递热量的过程，具有一定温度的物体以电磁波的形式不断地以各种波段向外辐射能，当投射到另一物体时，即被部分的吸收。

2、热边界层：里固体表面t δ处，流体的温度接近或等于主流温度，则厚度t δ的流体层则为
热边界层。

3、热辐射: 物体因其表面的温度而以电磁波的形式向外辐射能量。

4、黑体:能在任何温度下全部吸收外来电磁辐射而毫无反射和透射的理想物体。

5、灰体：对于各种波长的电磁波的吸收系数为常数且与波长无关的物体，其吸收系数介于0与1之间的物体。

6、黑度：物体的实际辐射力与同温度下绝对黑体的辐射力之比值。

7、影响对流换热的因素: ①流体的动因②流体的流动状态③流体的物理性质④接触表面的位置与形状、大小和放置位置。

Unit 5
耐火材料:能够抵抗高温，并能承受高温物理和化学负荷，耐火度大于1580℃的材料。

耐火度：耐火材料抵抗高温作用的性能。

耐热震性：耐火材料具有抵抗热应力破坏的能力。

电阻温度系数：表示电阻当温度改变1℃时，电阻值的相对变化
耐火材料的技术要求：①耐火度②高温结构强度③耐热震性④高温体积稳定性⑤高温化学稳定性⑥致密性⑦导电性
耐热材料的分类：①黏土质耐热材料（耐火黏土与高岭土，具有弱酸性和良好的耐热震性，但不可作为内衬）②高铝质耐火材料（氧化铝含量超过48%，高温强度高，化学稳定性好，耐热震性差）③刚玉耐火材料（氧化铝含量超过98%，良好的绝缘，化学稳定性，耐热震性强，高温结构强度高）④碳化硅质耐火材料(主要成分为碳化硅，导热性高，高温化学稳定性好，耐热震性好，耐磨性好，可做内衬)⑤硅质耐火材料（二氧化硅含量超过93%，耐热震性差，不可在碱性气氛中应用）⑥镁质耐火材料（氧化镁含量为80%~85%,耐热震性差，不可在酸性气氛中应用）⑦其他耐火材料
电热材料种类及特点：①电热合金（铬镍合金1100℃、铬镍铁合金1000℃、铁铬铝合金1400℃②高熔点金属 钼1650℃ 钨2200℃、Ta 2000℃ 铂 1600℃③非金属材料 碳化硅 1450℃ 二硅化钼（1400~1800℃） 石墨2500℃ 陶瓷半导体 250℃。

特点：①最高使用温度高于炉膛最高使用温度100℃左右
②电阻率相对的高，而电阻温度系数要相对的小
③热膨胀系数要相对的小
④表面负荷（单位表面功率）要小
⑤高温强度高
⑥抗环境腐蚀能力强
⑦加工性能良好
Unit 6
1燃料发热量（高发热量极低发热量）定义：燃料单位质量或提单位体积完全燃烧的放出的热量。

①高发热量：可将生成的气态产物为冷却，使其中的水汽凝结为0℃水，则放出汽化潜热，此时发热量较高0Q 水汽冷至
燃烧+Q ②低发热量：………..20℃水…低发热量 度水冷却至燃烧20Q +Q
2、可燃冰的定义：天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。

3、煤的工业分析成分①挥发分（在隔绝空气的情况下加热，得到的可燃性气体如CO O H 2
、
、、42224C H C H CH 从挥发份中冷凝出煤焦油）②固定碳（没回发后留下的剩余的固定可燃物）③水分④灰分
4、工业煤气在发生炉内的形成原理：。

固体原料煤从炉顶部加入，随煤气炉的运行向下移动，在与从炉底进入的气化剂(空气、蒸汽)逆流相遇的同时，受炉底燃料层高温气体加热，发生物理、化学反应，产生粗煤气。

此粗煤气(即热煤气)经粗除尘后可直接供燃烧设备使用。

Unit 7
1、热工仪表的组成部分①检测部分 直接感受物理参数的变化②传递部分 将检测的物理参数输出③显示部分 将数据直观输出
2、热点效应定义：将电偶失手的的外部的热能转化为电能的结果。

3、热电偶冷端补偿方法：①补偿导线法 原理 将热电偶两端位置移动校准②调整仪表零点法
4、压力测量仪表的种类及特点、用途：①液柱式 特点（一般采用水银，酒精作为工作液，要求不能与被测介质引起化学变化 结构简单 使用方便 准确度高，缺点 量程一首液柱高度限制 用途：实验室及科学研究②弹性压力计 特点 结构简单 坚实牢固 价格廉价 准确度较高 测量范围广 便于携带 用途：工业应用最广泛③电气式压力计 特点 有较高的静态和动态性能，量程范围广 用途：使用与压力变化快的工况和高真空，超高压测量④负荷式压力计 特点:应用广 结构简单 稳定可靠 准确度高 重复性好 可测负绝对压 用途：普遍作为标准仪器对压力检测进行标定。

Unit 8
1、 热壁式炉体 大多数中低温加热炉和空气气氛的高温的炉体结构多，采用空冷方式
的炉体为热壁式炉体。

2、 冷壁式炉体 高温气氛和真空炉需要用炉壳密封多采用的水冷方式，炉衬多为隔热
热屏式结构的炉体。

3电炉的设计步骤①设计的原始资料收集②炉型的设计与选择③炉膛尺寸的确定④炉体结构设计⑤加热炉功率的确定⑥电热元件材料的选定⑦电热元件设计、尺寸计算及在炉内的布置方式⑧炉用机械的设计⑨其他系统的设计⑩技术经济指标的核算⒒完成设计文件12设备制造、调试和使用总结。

Unit 9
⎪⎪
⎩
⎪⎪⎨⎧度）、氧化锆、氧化杜（度）、硅钼棒（度）、碳化硅（度）
、电热合金（空气气氛20004165031350212001。