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1、第四章 热处理电阻炉概述1.1第四章 热处理电阻炉概述授课人：杨晓敏North University of China College of Materials Science and Engineering2008.01.04返回总目录返回总目录 第四章 热处理电阻炉概述1.2教学提示教学要求：热处理电阻炉是热处理生产中应用最 广的加热设备，它是利用电流通过布置在炉膛内 的电热元件发热，借助辐射或对流作用，将热量 传递给工件，使工件加热炉子。各种以金属和非 金属电热元件作供热体的热处理炉都属于此类炉 子。：了解热处理电阻炉的类型和结构。第四章 热处理电阻炉概述1.3一、热处理电阻炉的基本类型
2、和结构 二、通用性周期作业热处理炉三、周期作业化学热处理炉四、处理大尺寸工件的周期作业炉五、处理小尺寸工件的周期作业炉1.4处理大尺寸工件的周期作业炉（大型件）周期作业化学热处理炉处理小尺寸工件的周期作业炉（小散体）通用性周期作业热处理炉（通用工件）作业规程周期作业炉连续作业炉输送带式炉 网带式炉 推杆式炉 震底式炉 转底式炉 滚筒式炉等一、热处理电阻炉的基本类型和结构第四章 热处理电阻炉概述1.5电阻炉的基本结构电热元件炉体炉衬炉门、炉底、炉顶、炉墙形成加热空间，起 放置工件和保持加热 温度场的作用。炉子的发热体，使电能 转化为热能，加热工件。机械传动系统，炉子操 作参数测量及控制系统， 可
3、控气氛供应和控制系统 或真空系统等等。辅助装置1.6RX3系列950箱式电阻 炉1、箱式电阻加热炉二、通用性周期作业热处理炉第四章 热处理电阻炉概述1.71、箱式电阻加热炉其中，R表示电阻加热，X表示箱式炉，井式炉用“J” ，台车炉用“T”。 RX3-45-9，R表示电阻炉，X表示 箱式，45kW，最高工作温度950。RX设计序号功率kW最高工作温度 二、通用性周期作业热处理炉第四章 热处理电阻炉概述1.8按工作温度可分为 高温箱式电阻炉 中温箱式电阻炉 低温箱式电阻炉第四章 热处理电阻炉概述1.9中温箱式电阻炉 应用退火、正 火、 淬 火、回火 或固体渗 碳等中温箱式电阻炉图41 RX3系列
4、950箱式电阻炉结构图 1炉门；2热点偶；3炉壳；4炉衬； 5罩壳；6加热元件；7炉底板；8炉门升降机构第四章 热处理电阻炉概述1.10中温箱式电阻炉炉壳：以角钢做框架，其上覆有钢板，采用焊接结构。 炉衬：保温层（珍珠岩保温砖） 耐火层（轻质耐 火黏土砖并填以蛭石粉、膨胀珍珠岩等） 炉底：耐热钢板。 加热元件：采用合金电热元件，铁铬铝或镍铬合金丝绕成 螺旋体放于炉膛两侧和炉底搁砖上。电热元件的接线柱均 穿过后墙，集中在后墙的接线盒上。 炉门框及炉门：用铸铁制成，炉门内砌有轻质砖等。 炉门的升降机构：采用脚踏传动机构或手摇链轮机构。 热点偶：炉温测量，从炉顶的热偶孔插入炉膛内。技术改造：采用轻质
5、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。高温箱式电阻炉 1-炉门；2-观察孔；3-变压器； 4-碳化硅棒；5-炉衬；6-炉壳；7-热电偶孔高 温 箱 式 电 阻 炉高温箱式电阻炉：结构与中温箱式电阻炉相似，炉 墙内侧多了一层高铝重质耐火砖；由于炉温高，所以应 增加炉衬厚度，炉门壁厚。炉底多用碳化硅或重质高铝 砖制成。1200、1300电阻炉：加热元件：0Cr27Al7Mo2 应用：高温箱式电阻炉用于高速钢或高合金钢模具 的淬火加热。1350高温箱式电阻炉：电热元件：SiC棒。 SiC 棒使用过程中会逐渐老化，电阻随之增大。功率变小， 为稳
6、定碳化硅棒功率，必须配备多级调压变压器。第四章 热处理电阻炉概述1.13低温箱式电阻炉应用：低温箱式电阻炉多用于回火。无定型产品 。结构特点：主要靠对流换热。为提高炉温均匀性 ，常在炉顶或后端安装风扇装置以强迫炉气循环。 第四章 热处理电阻炉概述1.14圆体箱式电阻炉 特点炉膛为圆型，而炉 膛尺寸、炉底板、 电热元件等均保留 原有箱式炉特点及 互换性，外表面积 小，蓄热少，节能 显著。圆体箱式电阻炉井式电阻炉2、井式电阻加热炉第四章 热处理电阻炉概述1.16特点：圆形，一股适用于细长工件的加热，以减 少加热过程中工件的变形。井式电阻炉一般均置于地 坑中，炉口一股只露出地面或摄作平台500-60
7、0mm。炉 膛深，分区布置电热元件，各区单独供电并控温。分类：井式电阻炉按其工作温度可分为低温、中 温、高温三种。2、井式电阻加热炉第四章 热处理电阻炉概述1.17中温井式电阻炉结构：如左图。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。RT2系列650井式电阻炉结构示意图 1-炉壳；2-炉衬；3-加热元件；4-炉盖；5-通风机构； 6-炉盖升降机构；7
8、-装料筐；8-行程开关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。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。第四章 热处理电阻炉概述1.19高温井式电阻炉高温井式电阻炉的炉型结构与中温井式电阻炉相似。按其最高工作温度可分为： 1200高温井式电阻炉：采用0Cr27Al7Mo2高温铁铬 铝电热元件加热。适用于合金钢长杆件加热。 1350高温井式电阻炉：用碳化硅棒为电热元件。适 用于细长高速钢拉刀和高合金钢长杆件热处
9、理。1.20井式气体渗碳炉三、周期作业化学热处理炉第四章 热处理电阻炉概述1.21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。三、周期作业化学热处理炉第四章 热处理电阻炉概述1.22井式气体渗碳炉缺点： （1）炉罐起隔热屏的作用 ，使炉子加热速度减慢， 热效率降低。炉罐高温强
10、 度不足，渗碳温度受到限 制，常在950以下。（2 ）密封不好，易露油，风 扇轴易变形。第四章 热处理电阻炉概述1.23第四章 热处理电阻炉概述1.24第四章 热处理电阻炉概述1.25四、处理大尺寸工件的周期作业炉滚动底式炉 台车式炉 升降底式炉 罩式炉滚动底式炉滚动底式电阻炉目前巳定 型生产的功率为l00kW，最高 工作温度为950 ，运用于大 中型热锻模和其它大、重件的 热处理。这种炉型装卸大、重 工件方便，炉底板移内炉外的 热损失区较小，炉子的密封性 好，炉温均匀性也较好。缺点 是耐热钢用得较多，装料台等 机构较复杂，造价高。第四章 热处理电阻炉概述1.26台 车 式 炉结构特点：由固定
11、加 热室和活动炉底组成 。 与箱式炉相比，增加 了台车驱动装置、台 车密封装置、炉底通 电装置。炉底常为“ 冷”炉底，影响工件 加热均匀性，在台车 上安置电热元件。 应用：铸、锻件退火 和正火。图45 台车式炉 1炉壳；2炉衬；3加热元件；4电接头； 5台车驱动装置；6台车；7炉门；8炉门升降机构1.27RX3系列台车式电阻 炉第四章 热处理电阻炉概述1.281炉衬；2电热元件 3炉底固定装置；4升降炉底；5升降机构炉体架空固定在支架 上，炉口向下和炉底可升 降的炉子。炉底在地面装 料后上升，将工件送入炉 膛并封闭炉口。炉子密封性好，可通 入可控气氛，常用于可锻 铸铁退火，缺点是需要配 备强力
12、起重设备。升降底式炉第四章 热处理电阻炉概述1.29罩 式 炉结构：由固定的炉台和可 移动的开口向下外罩和内 罩（钢板及型钢焊接而成 ）组成。一加热罩常配有 几个炉底座。放在不同炉 底座上的工件轮流进行加 热和冷却。 应用：薄板、带钢、成卷 型材等的热处理。 特点：装料大，密封性好 ，可通入不同气氛进行保 护，装卸方便，但需要大 型起重设备。近年来采用 耐火纤维制作炉罩，重量 大大减轻。1.30罩式炉第四章 热处理电阻炉概述1.31五、处理小尺寸工件的周期作业炉滚筒式炉 翻转炉底板式炉小尺寸零件装筐加热时常会堆积在一起，影响加热速 度和温度均匀性，这类炉子应能将工件分散布置在炉底上 加热，或在
13、加热过程中使工件不断翻转运动。滚筒式炉 1炉壳；2炉罐；3炉体；4 电热元件；5支架；6炉体倾倒 动力装置；7炉盖滚筒式炉：小尺寸（如 轴肖，链片等）渗碳、 淬火和正火等。1.32RG系列滚筒式电阻 炉第四章 热处理电阻炉概述1.33翻转炉底板炉1.34RT3-105-12翻转式高温 台车式电阻炉第四章 热处理电阻炉概述1.35热处理电阻炉优点： （1）可以根据生产要求形成低温、中温和高温温度空 间，可获得较高的温度均匀性； （2）炉体结构紧凑，便于密封以施行真空热处理工艺 或通入可控气氛； （3）较易于实现温度和工艺过程的自动控制；热处理电阻炉主要缺点：炉子造价高，耗电量大，工 件加热速度较慢，不通保护气氛加热时工件容易氧化脱碳 。
