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绪论 1

目录 1

第一章 筑炉材料 4

第一节 耐火材料 4

一、耐火材料的技术性能指标 4

二、热处理炉常用的耐火材料 5

第二节 陶瓷耐火纤维 7

一、陶瓷耐火纤维的种类 7

二、耐火纤维特性 9

第三节 常用的保温材料 9

第四节 不定型耐火材料 10

第五节 炉衬材料的选择 11

第六节 炉用耐热钢 12

一、传热的基本方式 20

第二章 炉子传热原理 20

第一节 基本概念 20

二、温度场和温度梯度 21

三、稳定态和不稳定态传热 21

四、传热一般方程 21

第二节 传导传热 22

一、导热的基本定律 22

二、热导率 22

三、单层炉墙的导热 24

四、多层炉墙的导热 26

第三节 对流换热 30

一、基本概念 30

三、影响对流换热的因素 31

二、牛顿公式 31

四、对流换热系数的确定 33

五、强化炉内对流换热的途径 35

第四节 辐射换热 36

一、基本概念 36

二、热辐射的基本定律 38

三、马弗炉炉膛内的辐射换热 42

四、炉门开启时的辐射换热 47

五、电阻炉炉膛内的辐射换热 49

六、有隔热板时的辐射换热 50

七、气体与固体间的辐射换热 51

八、远红外辐射加热 53

一、对流和辐射同时存在时的传热 55

第五节 综合传热 55

二、炉墙的综合传热 56

三、炉衬厚度计算 59

第六节 金属加热计算 61

一、基本概念 61

二、薄材加热时间计算 64

第三章 热处理电阻妒 72

第一节 热处理电阻炉的类型和结构 72

一、箱式电阻炉 74

二、滚动底式炉及台车式炉 77

三、井式电阻炉 78

四、井式气体渗碳电阻炉 83

二、炉膛尺寸的确定 83

一、炉型的选择 88

第三节 炉型的选择和炉膛尺寸的确定 88

第二节 热处理电阻炉的设计步骤 88

第四节 炉体结构设计与材料选择 91

一、炉衬材料的选择 91

二、炉墙 92

三、炉顶 93

四、炉底 94

五、电阻炉炉衬砌筑原则 94

第五节 电阻炉功率的计算 98

一、经验计算法 98

二、理论计算法 99

三、电阻炉功率的分配 102

一、电热元件材料的性能要求 104

第六节 常用电热元件材料及性能 104

四、电阻炉的供电电压和接线方法 104

二、常用电热元件材料及性能 105

第七节 电热元件的设计计算 108

一、电热元件的单位表面功率 108

二、电热元件尺寸的计算公式 109

三、电热元件的参数分析 115

四、图解法确定电热元件的尺寸 118

五、电热元件的结构尺寸 120

六、金属电热元件在炉内的布置和安装 122

七、碳化硅棒电热元件的选用 125

第八节 热处理电阻炉设计例题 126

第九节 电阻炉的性能试验 130

第二节 气体力学基础 132

第四章 热处理燃料妒 132

第一节 概述 132

一、物理量的基本概念 133

二、炉气静平衡方程 135

三、流体流动的基本性质 139

四、流体流动的能量方程 142

五、炉内气体流出 143

六、烟囱原理 144

第三节 燃料及燃烧计算 146

一、热处理炉用燃料 146

二、燃烧计算 148

第四节 燃烧装置 151

一、煤气燃烧 151

三、燃料燃烧的热量计温度 151

二、煤气烧嘴 155

三、液体燃料燃烧用喷嘴 163

四、辐射管 166

第五节 燃料消耗量的确定 168

一、燃料消耗量确定 168

二、热处理燃料炉的技术经济指标 169

第六节 燃料炉结构分析 170

一、上燃烧室和底燃烧室热处理炉 170

二、侧燃烧室热处理炉 172

三、排烟口位置和燃烧装置布置对炉内气流分布的影响 173

第七节 可燃气体的防爆 176

一、浴炉的特点 178

二、浴炉的分类 178

第五章 热处理浴炉及流动粒子妒 178

第一节 浴炉的特点及类型 178

三、常用浴剂 184

第二节 电极盐浴炉的设计 185

一、电极盐浴炉的结构设计 185

二、盐槽尺寸的确定 186

三、盐浴炉功率的确定 188

第三节 电极设计 189

一、插入式电极盐浴炉的电极设计 189

二、埋入式电极盐浴炉的电极设计 191

三、水模拟试验法确定电极尺寸 195

四、电极柄与铜排的设计 202

一、盐炉变压器的选用 203

第四节 盐炉变压器选用、抽风装置及盐炉启动 203

二、盐浴炉抽风装置的设计 205

三、电极盐浴炉的启动 207

第五节 流动粒子炉 208

一、流态化的基本概念 208

二、流动粒子炉的类型和结构 210

三、电极式流动石墨粒子炉 211

第六章 可控气氛热处理炉 216

第一节 可控气氛类型 216

一、以原料气制取可控气氛 216

二、分离空气制取氮基气氛 217

三、用有机液体制取可控气氛 217

一、氧对金属的氧化作用 218

第二节 气氛的氧化还原特性 218

四、瓶装高纯气 218

二、H2、H2O、CO、CO3系对铁的氧化还原作用 219

三、CO2-CO对铁的氧化还原作用 221

四、H2O-H2对金属的氧化还原作用 221

第三节 吸热式气氛 223

一、吸热式气氛制备原理 223

二、产气过程讨论 224

三、产气计算 225

四、吸热式气氛发生装置及产气流程 227

五、反应罐 230

六、原料气 231

七、催化剂 231

一、放热式气氛概述 232

第四节 放热式气氛 232

八、吸热式气氛的特点与应用 232

二、放热式气氛产气组分计算 233

三、放热式气氛发生装置 235

第五节 净化放热式气氛 239

一、除水方法 239

二、沸石分子筛的共吸附特性和再生 242

三、制备净化放热式气氛流程 243

第六节 吸附分离空气制备氮基气氛 244

一、碳分子筛吸附分离原理 244

二、碳分子筛制氮流程 245

三、沸石分子筛制氮流程 247

四、普氮气净化除氧 248

第七节 滴注式气氛 250

一、C-H系有机物 250

五、中空纤维膜制氮技术 250

二、C-H-O系有机物 251

三、滴注液特性和选用 251

四、C-H-O-N系有机物 254

第八节 氨分解气氛和氨燃烧气氛 255

一、氨分解气制备原理 255

二、氨分解流程及发生装置 256

三、氨燃烧气氛 259

第九节 碳势控制 262

一、碳势计算 263

二、碳势控制原理 264

三、碳势测量仪 268

一、周期作业可控气氛炉 276

第十节 可控气氛炉综述 276

二、连续式可控气氛炉 285

三、可控气氛炉结构特点 294

章七章 真空热处理妒 300

第一节 概述 300

一、真空度的单位与区域划分 300

二、真空气氛的纯度与特点 301

三、真空中加热的特点 302

四、真空热处理应用 305

第二节 真空热处理炉类型 307

一、外热式真空热处理炉 307

二、内热式真空热处理炉 308

三、内热式真空热处理炉的结构型式 309

四、抽空热处理炉 319

一、电热元件功率确定方法 324

第三节 电热元件设计 324

二、电热元件材料 325

三、电热元件的设计 329

四、电热元件的结构 331

第四节 主要部件设计 334

一、炉壳设计 334

二、炉子隔热屏结构与材料选择 337

三、炉子其它部件 341

四、真空密封材料与密封结构 348

第五节 电炉真空系统 350

一、电炉真空系统的组成 350

二、真空电炉中几种典型真空系统 351

三、真空系统的基本参数 352

四、管道与附件的流导 354

五、真空泵的选择与验算 356

六、常用真空机组简介 357

七、真空电炉常用真空泵 358

八、真空系统中其他附件简介 366

九、真空电炉常用的真空仪表 368

第六节 真空热处理炉检验与使用维护 370

一、炉子主要技术指标 370

二、炉子性能检验 371

三、炉子制造安装与使用维护 371

附录1 空气、煤气、燃烧产物的平均体积比热容 374

附录2 流体流动的局部阻力系数 375

附录3 气体露点与水蒸气含量关系 377

附录4 氯化锂平衡温度与露点的换算表 378

附录5 常用单位换算表 379