第七章 常用热处理炉类型及特点

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热处理设备

热处理设备
(7)按炉型的不同,热处理加热炉可分为台车式炉、升降底式炉、推杆式炉、输送带式炉、 辊底式炉、振底式炉和步进式炉等。
2 热处理加热炉的工作原理及特点
热处理加热炉主要通过控制温度、压力、流量、气氛等工艺参数, 同时对传动机械、工艺过程、预测产品质量等加以控制达到所需的性能 指标。控制方法可以是单纯的参数控制、可编程序控制器控制、计算机 模拟仿真控制等。
通用热处理电阻炉在我国已有系列产品,其型号采用汉语拼音字母和数字 的组合的方式来表示,具体格式如下。
例如,RJ2-65-9井式电阻加热炉,其额定功率为65 kW,最高使用温度为 950℃,有的型号最后还可以加上表示炉子气氛种类的字母,如Q表示通保护气 体,D表示可用滴注式保护气氛等。
电阻炉按炉膛形状的不同,可分为箱式电阻炉和井式电阻炉。
(2)井式电阻炉
井式电阻炉在热处理车间应用得也比较广泛,常用的有井式回火炉(见图5-2) 和井式气体渗碳炉(见图5-3)。井式炉密封性良好、热效率高,并且工件进出炉方 便。为了操作维修时安全方便,大中型井式电阻炉通常安装在地坑中,只有上部露在 地面上。
图5-2 井式回火炉
图5-3 井式气体渗碳渗碳。热处 理生产中,还常用井式电阻炉 做单件和小批量工件的正火、 退火、淬火和回火处理用。
2)盐浴炉
热处理浴炉是采用液态的熔盐或油类作为加热介质,按所用介质的不同, 可分为盐浴炉及油浴炉等,其中以盐浴炉应用最为普遍。盐浴炉适应范围广, 可完成多种热处理工艺,如淬火、回火、分级淬火、等温淬火、化学热处理、 局部加热淬火或正火等。
工件在盐浴炉中加热,与电阻炉相比,具有炉体结构简单、加热速度快、 温度均匀和不易氧化、脱碳等优点。但盐浴炉有启动升温时间长、热损失大、 原料(盐)和电力消耗大、劳动条件差等缺点。

热处理常用的设备

热处理常用的设备

热处理常用的设备
在进行任何一种热处理时,都需要把工件加热,所以加热工件用的炉子便是热处理最基本最主要的设备。

而每种工件在热处理时都有它特定的温度,因此测量温度的仪器,便成为热处理不可缺少的设备。

当把工件加热到热处理温度时,保温一段时闭,就要按选定的温度进行冷却,特别是淬火的冷却,也要行一定的设备。

一、热处理用加热炉
过去我们很多工厂,设备条件都比较差,热处理用炉子构造很简陋。

一般以煤或焦炭为主要燃料进行加热。

经过几年来的大规模经济建设,现在我们在热处理方面有了先进的投备,采用电流来加热,同时还带温度自动控制和调节的教备。

热处理用加热炉种类有很多,下面按炉子构造和性能特点介绍几种种常用的炉子。

1.箱式炉
箱式炉一般是应用于单件或小批生产,使用电流来进行加热。

箱式炉有固定炉底和活动炉底两种。

固定炉底用于单件或小批生产,可以进行退火,淬火、回火等热处理。

2.盐浴炉
在这种炉子中加热工件既均匀又迅速,并且可以保证很精确地加热到指定的温度,同时工件表面不致发生氧化和脱碳。

热处理炉PPT

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二 炉体结构设计
(1)炉底
箱式电阻炉的炉底通常是在炉底外壳钢板上用硅藻土 砖砌成方格子状(中间填充保温材料);然后平铺12层保 温砖,再铺1层轻质粘土砖;其上安装支撑炉底板或导轨的 重质粘土砖和电热元件搁砖。
(2)炉墙
炉墙的厚度由传热计算确定。 首先炉壳和保温层之间有一层510mm石棉板。 中低温炉墙一般为二层:
一般空炉升温时间38小时。在计算Q蓄时,所用的温度为
额定温度下已处于稳定态的耐火层和保温层的温度,这比炉 子升温时实际耐火层、保温层的平均温度要高得多,故计算
求得的升温时间t升比实际测得的要长。
四 功率的分配、接线方法
1 功率分配
(1)箱式电阻炉
(2)井式电阻炉
(3)连续式电阻炉 2 接线方法
热处理电炉
秦勤
概述
1 热处理炉的现状与发展
我国热处理装备水平的落后,设备大多数为50年代到70 年代的仿苏产品。工业发达国家60年代就已基本淘汰了空气 加热炉,普及了少无氧化热处理,而我国迄今空气加热炉仍 占热处理设备的70%以上,可控气氛炉和真空炉的比例不足 5%。 (1)热处理用炉的现状是: ➢周期式炉多,连续式炉少; ➢效率低.能耗大; ➢空气炉多,气氛炉少, ➢工件氧化脱碳严重,质量不易保证,自动化程度低;人为
(2)炉子总功率Q总
①连续作业电阻炉的Q总
炉子在使用过程中,由于炉衬损坏,散热损失加大,电 压波动、电热元件老化等引起炉子功率下降,所以炉子功率 要有一定的储备,其安装功率为
②周期作业电阻炉Q总
周期作业炉按加热阶段作为热平衡计算时间单位时,其 热损失为
Q总=Q件+Q辅+Q散+Q蓄+Q它
空炉升温时间为

箱式和井式热处理炉的分类及应用范围

箱式和井式热处理炉的分类及应用范围

2014-4-27
中温井式电阻炉
结构:炉衬与箱式 炉相似,炉盖采用砂封、 油封、水封等严密封闭。 特点:最高工作温 度为950℃。采取分段控 制功率,在炉口区段增加 功率,以尽可能提高炉温 均匀性。 应用:与箱式电阻 炉相比,井式电阻炉的工 件装炉量要小得多,生产 率很低。因此,井式电阻 炉主要用于质量要求较高 的细长工件的热处理。
2014-4-27
井式气体渗碳炉
应用:主要适用于中、小尺寸 机械零件渗碳、碳氮共渗及氮 碳共渗等化学热处理。 结构:实际上是井式炉膛再加 上一密封炉罐(炉罐的作用是 保持炉内气氛的成分和防止炉 气对电热元件和炉衬等的侵 蚀),炉罐上端开口,外缘油 砂封槽,炉盖下降时,炉盖将 炉罐口盖住,用石棉衬垫;渗 碳介质(煤油等)在高处的油 箱内,经滴量器滴入炉罐内汽 化而成渗碳气氛,废气点燃。 特点:工件在炉罐内加热,速 度较慢。
2014-4-27
低温井式电阻炉
结构特点:低温井式 电阻炉最高工作温度为 650 ℃,为增强对流换 热效果和炉温均匀性, 在炉盖下装有离心风扇。 炉膛中有一不锈钢板焊 接的装料筐,炉盖升降 采用杠杆式或电动液压 装置。 特点:装炉量较高, 炉内温度均匀,装出料 方便。 应用:低温井式电阻 炉广泛用于钢件的回火 处理,也可用作有色金 属的热处理。
技术改造:采用轻质砖和耐火纤维作炉衬以减少炉子 的散热损失和蓄热量;加强炉子密封,通入保护气氛, 实现无氧化加热。
2014-4-27
近年发展起来,外 表面积小, 蓄热少,热 圆 损比RX系列 体 减少20%以上。 箱 炉膛为圆型, 式 而炉膛尺寸、 电 炉底板、电 热元件等均 阻 保留原有箱 炉 式炉特点及 互换性,外 表面积小, 蓄热少,节 能显著。
2014-4-27

热处理炉的分类

热处理炉的分类

热处理炉的分类
热处理炉是一种常用的工业设备,主要用于材料的加热处理。

根据不同的加热方式和用途,可以将热处理炉分为多种类型。

一、按照加热方式分类
1. 直接加热炉:通过燃烧燃料或电加热方式将加热元件直接加热,传导加热至工件。

2. 间接加热炉:通过加热介质(如盐、油、气体等)来传导加热至工件。

3. 辐射加热炉:通过红外线或其他电磁波辐射加热工件。

二、按照用途分类
1. 焙烧炉:用于焙烧陶瓷、粉末冶金等材料。

2. 热处理炉:用于淬火、回火、退火等热处理工艺。

3. 熔炼炉:用于熔化金属、玻璃、陶瓷等材料。

4. 干燥炉:用于干燥各种材料。

5. 烧结炉:用于烧结陶瓷、金属粉末等材料。

以上仅为热处理炉的部分分类,不同类型的热处理炉在工业生产中都有着重要的应用价值。

- 1 -。

热处理炉PPT

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要求:考虑物料的形状、尺寸、装料方式、生产率。炉膛的 热交换、温度均匀性、减少热损失、电热元件的安装等。 (1)炉底面积
工件与前后左右炉墙的距离
应为100150mm;有效面积F1
(装料面积)为炉膛总面积的 70%85%,大型炉上限;炉底
宽度B与长度L之比保持在2/3
1/2范围内。

F1
p p0
;
第一层保温层(保温材料); 第二层耐火层(轻质粘土砖); 高温炉一般为三层: 第一层保温层(保温材料) 第二层过渡层(轻质砖) 第三层耐火层(重质砖或高铝转)
(3)炉顶 有平顶和拱顶两种形式,热处理炉大都采用拱顶。 拱
顶采用轻质楔形砖砌筑,上砌轻质保温制品;拱角砖采用重 质异型砖砌筑。 (4)炉门
(2)炉子总功率Q总
①连续作业电阻炉的Q总
炉子在使用过程中,由于炉衬损坏,散热损失加大,电 压波动、电热元件老化等引起炉子功率下降,所以炉子功率 要有一定的储备,其安装功率为
②周期作业电阻炉Q总
周期作业炉按加热阶段作为热平衡计算时间单位时,其 热损失为
Q总=Q件+Q辅+Q散+Q蓄+Q它
空炉升温时间为
⑤炉门开启时的散热损失Q辐
⑥溢气或吸气热损失
开启炉门或炉子有缝隙时,如果是可控气氛炉,则炉压
为正,Q溢;如果是燃料炉,则Q吸,对于一般的箱式电阻炉,
通常是开启炉门时以加热吸入的冷空气所需热量为
Q吸。
⑦砌体蓄热量Q蓄
对双层砌体可按下式计算
⑧ 不宜精确计算的热损失,如电热元件的引出端漏气、导 热,炉子缝隙的吸气等热损失。箱式炉一般为10%20%
与其它工序组成全自动热处理线的趋势。、
2 热处理炉的分类

热处理设备及加热装置的类别和特性

热处理设备及加热装置的类别和特性

热处理设备及加热装置的类别和特性1热处理设备分类热处理设备是指用于实施热处理工艺的装备。

在热处理车间内还有维持热处理生产所需的燃料、电力、水、气等动力供应设备,起重运输设备和生产安全及环保设备。

通常把完成热处理工艺操作的设备称为主要设备。

把与主要设备配套的和维持生产所需的设备称为辅助设备。

热处理车间内设备的分类如表1-1所示。

1.1热处理主要设备1热处理炉热处理炉是指具有炉膛的热处理加热设备。

因在加热过程中炉膛首先被加热,再参与对工件的热交换,所以热处理炉的加热性质属间接加热。

2加热装置加热装置是指热源直接对工件加热的装置。

因此,其加热性质属直接加热。

其加热方法可以是火焰直接喷烧工件,电流直接输入工件将其加热,工件内产生感应电流加热工件及等离子体、激光、电子束冲击工件而加热等。

3表面改性装置这类装置主要有气相沉积装置和离子注入装置等。

气相沉积装置是指通过在气相中的物理、化学过程,在工件表面上沉积金属或化合物涂层的装置。

子注入是把氮、金属等的离子注入材料表面。

这类工艺方法不同于传统的通过加热和冷却发生相变而强化金属的热处理方法,是现代新兴的一种改金属表面性能的方法。

4表面氧化装置表面氧化装置是指通过化学反应在工件表面生成一层致密的氧化膜的装置。

它由一系列槽子组成,通常称发蓝槽或发黑槽。

5表面机械强化装置表面机械强化装置是指利用金属丸抛击或压力辊压或施加预应力,使工件形成表面压应力或预应力状态的装置,有抛丸机和辊压机等。

6淬火冷却设备淬火冷却设备是指用于热处理淬火冷却的装置,有各种冷却介质的淬火槽、喷射式淬火装置和压力淬火机等。

7冷处理设备冷处理设备是指用于将热处理件冷却到0℃以下的设备。

常用的装置有冷冻机、干冰冷却装置和液氨冷却装置。

8工艺参数检测、控制仪表工艺参数检测、控制仪表,通常是指对温度、流量、压力等参数的检测、指示和控制仪表。

随着计算机控制技术的应用,使对热处理工艺参数控制的概念发生了根本性的变化,除常规的工艺参数控制外,还有工艺过程静态和动态控制、生产过程机电一体化控制、计算机模拟仿真等。

可控气氛热处理炉的分类及特点简易版

可控气氛热处理炉的分类及特点简易版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编订:XXXXXXXX20XX年XX月XX日可控气氛热处理炉的分类及特点简易版可控气氛热处理炉的分类及特点简易版温馨提示:本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。

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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。

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• 炉子与淬火槽直接相连,炉
底板可转动,工件加热完毕, 翻转炉底板,工件就被送入
淬火槽中淬火。
• 用途:
• 用于小零件 1.炉门;2.炉体;3.炉底板;4.淬火槽
7—2 连续作业炉



一 、连续作业炉类型
(一)输送带式炉
输送带式炉分两种:链板传送 带式炉和网带式炉
行全自动化生产。 • 在生产过程中工件一般是装在料盘上。料盘在炉 底轨道上向前移动(脉动)。 • 用途:用于中、小型零件的淬火、正火、回火和 渗碳等热处理。
图片7—14 推杆式炉
图7—5 推杆式炉结构图
(三)辊底式炉 1.结构 由炉壳、炉衬、炉门、电热元件、辊子及传动机构、气氛控制装置、温控装 置、传动控制装置等组成。 安装在炉底的辊子由电动机驱动,工件在炉辊上输送。


四、应用
应用于产品单一的大批量的各类热处理工艺。
本章结束
图7—11 电磁振底式炉结构图


1.炉体;2.骨架;3.炉底;4.烧嘴;5.支撑轮;6.下料滑板;7.炉外下料斗;
8。水封;9.炉门及其升降机构;10.排烟罩;11.气缸;12.隔板;13.淬火槽。
• • • •
图7—12 气动振底式炉结构图 1.电气控制柜;2.减振皮垫;3.振动机构;4.上料斗;5.上料桥; 6.张紧弹簧;7.炉底板;8.电热体;9.炉衬;1.0.马弗罐;11.支承吊筐; 12.圆塞砖;13.方塞砖;14.油槽出料斗; 15.循环油泵;16.储油箱
2.用途
主要用于管材、棒材的退火、正火、淬火、回火处理;也用于轴承内、外套 圈的光亮退火和淬火处理,套圈装在料筐中。
图7—6 辊底式光亮淬火炉
(四)鼓形(或滾筒式)炉 1.结构 进料斗、炉壳、炉衬、 电热元件、炉罐及传动机 构、淬火槽及回转机构以 及测控系统等组成。 2.主要特点 工件在加热过程中一 直在罐内翻滾,加热均 匀。 3.用途 适用于滾珠、滾柱等 小型工件的大批量生产 时的淬火、回火等热处 理工艺。 图7—7 滾筒式炉结构图
第七章 常用热处理炉类型及特点
§7.1 周期作业炉
• 一、特点
• 通用性强,可适用多种热处理工艺要求,但其生产率和热效率低,炉温均匀性差, 工艺过程不昜控制,一般产品质量的稳定性差(可控气氛炉除外)。
• 二、类型
• 一)普通热处理电阻炉
结构特点:电热元件直接布置在 炉内;高、中温炉直接将热量辐
射给工件 。
组成: 由炉体、振底机构、振底板、落料斗、淬火槽、 测控系统等部分所组成。
2.工作原理
首先炉底板快进→急停↓,然后缓退←,依靠惯性
使工件向前移动,反复这个动作,工件就会不断
地向前移动。
• 3、振动机构
• (1)机械振动机构
• 适用于中、小型工件的热处理。
• (2)电磁振动机构
• 适用于小型工件的热处理。
(四)处理小件、薄件的机械化炉
1、转筒式炉
结构特点: 在炉膛内装有一个放工件的转筒,在加热过 程中,不断转动,转筒内壁常做成多角形或 焊有筋条,以增大工件在炉内的翻转角度。
• 用途: 图片7—11 转筒式炉

• •
主要用于小尺寸或薄件
的淬火、正火、渗碳等 处理。
• 2.翻转炉底板式炉
• 结构特点: • 外形如箱式。
4)炉子砌体质量要求高 。
3.用途 主要适用于齿轮、齿轮轴、曲轴以及连杆等多种零件的淬火加热、气体渗
碳、氮化、退火等多种热处理工艺。
图7—8 转底式炉结构图
(六)步进式炉
1.结构
炉底是由固定炉底和活动炉底(步进梁)两个部分组成。 活动炉底在固定炉底的缝隙中运动。平时固定炉底高于活动炉底,工件在固 定炉底上加热,活动炉底通过油缸带动的升降梁和平移梁而运动,升降梁作 垂直运动,平移梁作水平运动,当升降梁垂直上升,就托起炉底上的工件, 平移梁水平运动,工件向前进一步,当升降梁垂直下降,工件又置于固定炉 底上,平移梁后退回到原位,往复这一动作,工件就一步一步的向前进(故
稳定,炉内处于正压状态,设有安全装置。
图片7—3 井式气体渗碳炉
图片7—4 井式气体氮化炉
图片7—5 滴注式可控气氛炉
图片7—6 网带式保护气氛炉
图片7—7 真空井式渗碳炉
图片7—8 真空井式氮化炉
• 三)处理大件的机械化炉
• 台车式炉:由固定的加热室和在台车 上的活动炉底两部分组成。主要用于
铸件的退火和正火;
图片7—9 台车式炉
• 罩式炉:由固定炉底和活动炉体组成。 用于薄板、带钢巻、型材的热处理,
钢丝、钢管、铜带、铜线、硅钢片等
的退火;
图片7—10 罩式炉
• 滾动底式炉:炉底上有几条耐热钢轨道,轨道上 开V型凹槽,凹槽里放置若干耐热钢滚球或滚轮。 炉门外安装带滚道结构的装料台。
• 用途:常用来处理大、中型热锻模。

• • •
二)缺点
1. 设备复杂,设计制造难度大; 2.不容昜改变工艺,灵活性差; 3. 设备投资费用高;

4. 只适用于产品单一的大批量生产。


三、连续作业炉结构特点
一)炉子的密封结构比周期作业炉困难和复杂;


二)设有工件的进出料装置;
三)炉膛内有辊道、输送带、振动炉底板、导轨等工件的输送装置。
图片7—13 网带式炉
图片7—12 链板传送带式炉
图7—4 网带式炉机组
• 结构特点:两种炉子结构基本相同,工件的运输和加热均
在由驱动机构驱动的带子上,不同的是带子不相同,前者 用的是链板传送带,完全在驱动机构驱动下运转;后者用 的是网带,除在驱动机构驱动下运转外,还有通过炉底托 板驱动网带(将网带置于托板上,托板由产生往复运动的
图片7—15 滾筒式炉
(五)转底式炉
1.结构 炉体、转底、炉门、气路系统及电气控制装置等组成。 工作时,炉底旋转,工件放在转动炉底上,炉底转动一周,工件加热完毕。 2.特点 1)工件在加热时,隨炉底一起转动,工件无碰撞,加热时变形量小; 2)可以加热形状复杂的异形工件; 3)可以根据需要,改变工艺参数;
• (3)液压—弹簧振动机构 • 适用于中、小型工件的热处理。
• (4)气动振动机构
• 主要由振动炉底板、气缸、弹簧及弹簧连接板、滾轮等组成。 • 适用于大、中、小型工件的热处理。
图7—16
气动振动机构


• • •
二、连续作业炉特点
一)优点
1.生产率高; 2.机械化、自动化程度高; 3.生产成本低。
图片7—1 箱式炉
图片7—2 井式炉
• (二)化学热处理炉
• 1、一般化学热处理炉 • 1)气体渗碳炉 • 2)气体氮化炉 • 2、特殊化学热处理炉
• 1)可控气氛炉
• 2)真空井式渗碳(氮化)炉
• 化学热处理炉的共同特点:
• 炉体密封性能好,炉内构件具有抗气氛侵蚀的性能,在结构上比普通 的热处理炉多风扇和渗剂或控制气氛的制备和输送装置,炉内气氛较
偏心轮驱动。
• 前者承载量比后者大。 • 用途:用于大批量生产的中、小型零件的热处理(如:紧 固件、轴承套圈、五金工具,自行车、汽车、摩托车等零 配件的热处理)。
• (二)推杆式炉
• 结构特点:该类炉子外型长形,前后各有一个门,
炉底上铺设耐热钢轨道,炉子装料端装有上台液
压推料机,推送工件,由炉子的测控系统操纵进
称为步进式),而每进一步时活动的炉底走了一个正方形。
2.特点 1)自动化程度高; 2)适合长形工件加热; 3)结构复杂。 3.用途 适用于汽车轴类、发动机搖臂、压板、连杆等 零件的淬火加热、渗碳等 热处理。
图7—9 步进式炉结构图
(七)振底式炉
1.结构 三种类型:凸轮振底式炉;电磁振底式炉;气动振底式炉
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