加热炉及加热工艺.ppt

加热炉及加热工艺 燃料的一般性质 燃料组成的表示方法 加热炉常用燃料 燃烧计算 金属加热工艺 金属的加热缺陷 金属的加热温度和加热速度 金属的加热速度 金属的加热制度和加热时间 连续加热炉 机械化炉底加热炉 四、钢的过热 如果钢的加热温度超过临界温度Ac3钢的晶粒就开始长大，晶粒粗化是过热的主要特征。加热温度越高。加热时间越长，这种晶粒长大的现象越显著。晶粒过份长大，钢的机械性能下降，轧制时容易产生裂纹。 加热温度与加热时间对晶粒的长大行决定性的影响，在轧钢作业和热处理的加热过程中，应掌握好加热温度、以及钢在高温区域停留的时间。 合金元素大多数是可以减小晶粒长大趋势的，只有碳、磷、锰会促进晶粒的长大。故一般合金钢的过热敏感性比碳素钢低，即合金元素起了细化晶粒的作用。 已经过热的钢可以通过退火处理恢复钢的机械性能，即使钢缓慢加热到略高于Ac3的温度，再慢慢冷却下来，使组织再结晶。这样的钢可以重新加热进行压力加工。但严重过热的钢，晶粒太大，已不能通过再结晶使晶粒细化，就难以用退火的办法恢复。 五、钢的过烧 当钢加热到比过热更高的温度时，不仅钢的晶粒长大，晶粒周围的薄膜开始熔化，氧进入了晶粒之间的间隙，使金属发生氧化，又促进了它的熔化。导致晶粒间彼此结合力大为降低，塑性变坏，这样钢在进行压力加工过程中就会裂开，这种现象就是过烧。过烧的钢用退火的方法无法挽救，只有间加重新熔炼。 过烧不仅取决于加热温度，也和炉内气氛有关。炉气的氧化能力越强，越容易发生过烧现象，因为氧化性气体扩散到金属中去，更易使品粒间界氧化或局部熔化。钢中含碳量越高，产生过烧危险的温度越低。 与过热相同，发生过烧往往也是在高温区域停留时间过长，例如在轧机发生故障、换辊的时候，遇到这类情况要及时采取措施，设法降低炉温并减少进入炉内的空气量。? 一、金属的加热温度 金属的加热温度指金属加热完毕出炉时的表面温度。金属的轧制前的加热，是为了获得良好的塑性和较小的变形抗力．加热温度主要根据热加工工艺要求，由金属的塑性和变形抗力等性质来确定。合适的加热温度，应使金属获得最好的塑性和最小的变形抗力，出为这样有利于轧制，提高产量，减少设备磨损和动力消耗。 金属的加热温度，一般来说需要参考金属的状态相图、塑性图及变形抗力图等资料综合确定。碳钢和低台金钢加热温度的选择主要是借助于铁碳平衡相图。 确定轧制的加热温度要依据固相线，因为过烧现象和金属的开始熔化有关。钢内如果有偏析、非金属夹杂，都会促使熔点降低。因此加热的最高温度应比固相线低100～150℃。 　在选择其加热温度时，还应考虑钢材表面脱碳问题，为了使脱碳层在规定标准以下，应适当降低钢坯加热温度。 　钢的加热温度不能太低，必须保证钢在压力加工的末期仍能保持一定的温度(即终轧温度)。由于奥氏体组织的钢塑性最好，这时金属的变形抗力小，而且加工后的残余应力小，不会出现裂纹等缺陷。根据终轧温度再考虑到钢在出炉和加工过程中的热损失，便可确定钢的最低加热温度。终轧温度对钢的组织和性能影响很大，终轧温度越高。晶粒集聚长大的倾向越大，奥氏体的晶粒越粗大，钢的机械性能越低。所以终轧温度也不能太高，最好在850℃左右，不要超过900℃．也不要低于700℃。 　从生产率的角度，希望加热速度愈快愈钢在加热过程中，由于金属本身的热阻，不可避免地存在内外的温度差，表面温度总比中心温度升高得快，这时表面的膨胀要大于中心的膨胀。这样表面受压力而中心受张力，于是在钢的内部产生了热应力。热应力的大小取决于温度梯度的大小，加热速度越快，内外温差越大，热应力就越大。应力超过了钢的破裂强度极限，钢的内部就要产生裂纹，所以加热速度要限制在应力所允许的范围之内。 　　但是，钢中的应力只是在一定温度范围内才是危险的。多数钢在550℃以下处于弹性状态，这时如果加热速度太快，温度应力超过了钢的强度极限，就会出现裂纹。温度超过了这个温度范围，钢就进入了塑性状态，对低碳钢可能更低的温度就进入塑性范围。这时即使产生较大的温度差，将由于塑性变形而使应力消失，不致造成裂纹或折断。。? 一、金属的加热制度 正确选择金属的加热工艺，不仅要考虑金属的加热温度，是否达到了出炉的要求，还应考虑断面上的温度差，即温度的均匀性。 金属的加热制度和金属种类、钢坯的尺寸大小、温度状态以及炉子的结构和物料在炉内的布置等因素有关。 钢在轧制前和热处理时的加热制度，按炉内温度的变化可分为：一段式加热制度、二段式加热制度、三段式加热制度和多段式加热制度。 一段式加热制度 整个加热过程中，炉温大体保持一定，而钢的表面和中心温度逐渐上升，达到所要