加热范文10篇

加热范文篇1

第一节钢的热处理原理

热处理的目的是改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能，通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。

热处理工艺分类：（根据热处理的目的、要求和工艺方法的不同分类如下）

1、整体热处理：包括退火、正火、淬火、回火和调质；

2、表面热处理：包括表面淬火、物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等；

3、化学热处理：渗碳、渗氮、碳氮共渗等。

热处理的三阶段：加热、保温、冷却

一、钢在加热时的转变

加热的目的：使钢奥氏体化

（一）奥氏体（A）的形成

奥氏体晶核的形成以共析钢为例A1点则Wc＝0.0218％（体心立方晶格F）Wc＝6.69％（复杂斜方渗碳体）当T上升到Ac1后Wc＝0.77％（面心立方的A）由此可见转变过程中必须经过C和Fe原子的扩散，必须进行铁原子的晶格改组，即发生相变，A在铁素体和渗碳体的相界面上形成。有两个有利条件①此相界面上成分介于铁素体和渗碳体之间②原子排列不规则，空位和位错密度高。

图1珠光体向奥氏体转变示意图

a)形核b)长大c)剩余渗碳体溶解d)奥氏体均匀化

（二）奥氏体晶粒的长大

奥氏体大小用奥氏体晶粒度来表示。分为00，0，1，2…10等十二个等级，其中常用的1～10级，4级以下为粗晶粒，5-8级为细晶粒，8级以上为超细晶粒。

影响A晶粒粗大因素

1、加热温度越高，保温时间愈长，奥氏体晶粒越粗大。因此，合理选择加热和保温时间。以保证获得细小均匀的奥氏体组织。（930～950℃以下加热，晶粒长大的倾向小，便于热处理）

2、A中C含量上升则晶粒长大的倾向大。

二、钢在冷却时的转变

生产中采用的冷却方式有：等温冷却和连续冷却

（一）过冷奥氏体的等温转变

A在相变点A1以上是稳定相，冷却至A1以下就成了不稳定相。

1、共析碳钢奥氏体等温转变产物的组织和性能

图2共析钢过冷奥氏体等温

转变曲线的建立示意图

1）高温珠光体型转变：A1～550℃

（1）珠光体（P）A1～650℃粗层状约0.3μm<25HRC

（2）索氏体（S）650～600℃细层状0.1～0.3μm，25～35HRC

（3）屈氏体（T）600～550℃极细层状约0.1μm，35～40HRC

2）中温贝氏体型转变：550℃～Ms

（1）上贝氏体（B上）550～350℃羽毛状40～45HRC脆性大，无使用价值

（2）下贝氏体（B下）350~Ms黑色针状45～55HRC韧性好，综合力学性能好

（3）低温马氏体型转变：Ms～Mf当A被迅速过冷至Ms以下时，则发生马氏体（M）转变，主要形态是板条状和片状。（当Wc＜0.2％时，呈板条状，当Wc＞1.0％呈针片状，当Wc＝0.2％～1.0％时，呈针片状和板条状的混合物）

（二）过冷奥氏体的连续冷却转变

1．共析碳钢过冷奥氏体连续冷却转变产物的组织和性能

（1）随炉冷P170～220HBS（700～650℃）

（2）空冷S25～35HRC（650～600℃）

图3共析碳钢连续冷却转变曲线图4应用等温转变曲线分析奥氏体在连续冷却中的转变

2．马氏体转变

当冷速>马氏体临界冷却速度VK时，奥氏体发生M转变，即碳溶于α—Fe中的过饱和固溶体，称为M（马氏体）。

1）转变特点：M转变是在一定温度范围内进行（Ms～Mf）,M转变是在一个非扩散型转变(碳、铁原子不能扩散）,M转变速度极快（大于Vk）,M转变具有不完全性（少量的残A）,M转变只有α－Fe、γ－Fe的晶格转变.

（2）M的组织形态

Wc（％）M形态σb/Mpaσs/MPaδ(%)Ak/JHRC

0.1-0.25板条状1020－1530820－13309－1760－18030－50

0.77片状2350204011066

(3)M的力学性能

①M的强度与硬度随C的上升M的硬度、强度上升

②M的塑性与韧性：低碳板条状M良好；板条状M具有较高的强度、硬度和较好塑性和韧性相配合的综合力学性能；针片状M比板条M具有更高硬度，但脆性较大，塑、韧性较差。

图5

第二节钢的退火

1、概念：将钢件加热到适当温度(Ac1以上或以下)，保持一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。

2、目的：

（1）降低硬度，提高塑性，

（2）细化晶粒，消除组织缺陷

（3）消除内应力

（4）为淬火作好组织准备

3、类型：根据加热温度可分为在临界温度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又称相变重结晶退火，包括完全退火、扩散退火、均匀化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再结晶退火及去应力退火。

（1）完全退火：

1）概念：将亚共析钢（Wc＝0.3％～0.6％）加热到AC3+（30～50）℃，完全奥氏体化后，保温缓冷（随炉、埋入砂、石灰中），以获得接衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。

2）目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。

3）工艺：完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透，即工件心部达到要求的加热温度，而且要保证全部看到均匀化的奥氏体，达到完全重结晶。完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。实际生产时，为了提高生产率，退火冷却至600℃左右即可出炉空冷。

4）适用范围：中碳钢和中碳合金钢的铸、焊、锻、轧制件等。

（2）球化退火

1）概念：使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。

2）工艺：一般球化退火工艺Ac1+(10～20)℃随炉冷至500～600℃空冷。

3）目的：降低硬度、改善组织、提高塑性和切削加工性能。

4）适用范围：主要用于共析钢、过共析钢的刃具、量具、模具等。

（3）均匀化退火（扩散退火）

1）工艺：把合金钢铸锭或铸件加热到Ac3以上150～100℃，保温10～15h后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。

2）目的：消除结晶过程中的枝晶偏析，使成分均匀化。由于加热温度高、时间长，会引起奥氏体晶粒严重粗化，因此一般还需要进行一次完全退火或正火，以细化晶粒、消除过热缺陷。

3）适用范围：主要用于质量要求高的合金钢铸锭、铸件、锻件。

4）注意：高温扩散退火生产周期长，消耗能量大，工件氧化、脱碳严重，成本很高。只是一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭才使用这种工艺。对于一般尺寸不大的铸件或碳钢铸件，因其偏析程度较轻，可采用完全退火来细化晶粒，消除铸造应力。

（4）去应力退火

1)概念：为去除由于塑性变形加工、焊接等而造成的应力以及铸件内存在的残余应力而进行的退火称为去应力退火。

2)工艺：将工件缓慢加热到Ac1以下100～200℃（500～600℃）保温一定时间（1～3h）后随炉缓冷至200℃，再出炉冷却。

钢的一般在500～600℃；铸铁一般在500～550℃超过550℃容易造成珠光体的石墨化；焊接件一般为500～600℃。

3）适用范围：消除铸、锻、焊件，冷冲压件以及机加工工件中的残余应力，以稳定钢件的尺寸，减少变形，防止开裂。

第三节钢的正火

1、概念：将钢件加热到Ac3(或Accm)以上30～50℃，保温适当时间后；在静止空气中冷却的热处理工艺称为正火。

2、目的：细化晶粒，均匀组织，调整硬度等。

3、组织：共析钢P、亚共析钢F+P、过共析钢Fe3CⅡ＋P

4、工艺：正火保温时间和完全退火相同，应以工件透烧，即心部达到要求的加热温度为准，还应考虑钢材、原始组织、装炉量和加热设备等因素。正火冷却方式最常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢件的冷却速度，达到要求的组织和性能。

5、应用范围：

1）改善钢的切削加工性能。碳的含量低于0.25％的碳素钢和低合金钢，退火后硬度较低，切削加工时易于“粘刀”，通过正火处理，可以减少自由铁素体，获得细片状P，使硬度提高，改善钢的切削加工性，提高刀具的寿命和工件的表面光洁程度。

2）消除热加工缺陷。中碳结构钢铸、锻、轧件以及焊接件在加热加工后易出现粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。通过正火处理可以消除这些缺陷组织，达到细化晶粒、均匀组织、消除内应力的目的。

3）消除过共析钢的网状碳化物，便于球化退火。过共析钢在淬火之前要进行球化退火，以便于机械加工并为淬火作好组织准备。但当过共析钢中存在严重网状碳化物时，将达不到良好的球化效果。通过正火处理可以消除网状碳化物。

4）提高普通结构零件的机械性能。一些受力不大、性能要求不高的碳钢和合金钢零件采用正火处理，达到一定的综合力学性能，可以代替调质处理，作为零件的最终热处理。

第四节钢的淬火

1、定义：将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间。然后以适当速度冷却获得M或B组织的热处理工艺。2、目的：显著提高钢的强度和硬度。

3、淬火温度的选择

1）碳钢的淬火加热温度由Fe－Fe3C相图来确定，其目的是为了①淬火后得到全部细小的M；②淬火后希望硬度高。

①亚共析钢Ac3+(30～50)℃,可获得细小的均匀的M，如温度过高则有晶粒粗化现象，淬火后获得粗大的M，使钢的脆性增大；如温度过低则淬火后M+F，有铁素体出现，淬火硬度不足。

②共析钢与过共析钢Ac1+(30～50)℃，由于有高硬度的渗碳体和M存在，能保证得到高的硬度和耐磨性。如果加热温度超过Accm将会使碳化物全部溶入A中，使A中的含碳量增加，淬火后残余奥氏体量增多，降低钢的硬度和耐磨性；淬火温度过高，奥氏体晶粒粗化、含碳量又高，淬火后易得到含有显微裂纹的粗片状马氏体，使钢的脆性增大。

2）合金钢

①对含有阻碍奥氏体晶粒长大的强碳化物形成元素（如Ti、Nb等），淬火温度可以高一些，以加速其碳化物的溶解，获得较好的淬火效果.

②对含有促进奥氏体晶粒长大的元素（如Mn等），淬火加热温度应低一些，以防止晶粒粗大。

理想冷却速度：650℃以上应当慢冷，以尽量降低淬火热应力。650～400℃之间应当快速冷却，以通过过冷奥氏体最不稳定的区域，避免发生珠光体或贝氏体转变。400以下至Ms点附近应当缓以尽量减小马氏体转变时产生的组织应力。具有这种冷却特性的冷却介质可以保证在获得M组织条件下减少淬火应力、避免工件产生变形或开裂。

4、淬火介质

淬火介质：钢从奥氏体状态冷至Ms点以下所用的冷却介质。常用的有三种：

水：650～400℃范围内冷却速度较小，不超过200℃/s，但在需要慢冷的马氏体转变温度区，其冷却速度又太大，在340℃最大冷却速度高达775℃/s，很容易引起工件变形和开裂。此外，水温对水的冷却特性影响很大，水温升高，高温区的冷却速度显著下降，而低温区的冷却速度仍然很高。因此淬火时水温不应超过30℃，加强水循环和工件的搅动可以加速工件在高温区的冷却速度。水虽不是理想淬火介质，但却适用于尺寸不大、形状简单的碳钢工件淬火。

油：在650～550℃内冷却较慢，不适用于碳钢，300～200℃范围内冷很慢，有利于淬火工件的组织应力，减少工件变形和开裂倾向。与水相反，提高油温可以降低粘度，增加流动性，故可以提高高温区的冷却能力。但是油温过高易着火，一般应控制在60～80℃。适用于对过冷奥氏体比较稳定的合金钢。

水与油作为淬火介质各有优缺点，但均不是属于理想的冷却介质。水的冷却能力很大，但冷却特性不好；油冷却特性较好，但其冷却能力又低。由于水是价廉、容易获得、性能稳定的淬火介质，因此目前世界各国都在发展有机水溶液作为淬火介质。美国应用浓度为15％聚乙烯醇、0.4％抗粘附剂、0.1％防泡剂的淬火介质，以及国内使用比较广泛的新型淬火介质有过饱和硝盐水溶液等。它们的共同特点是冷却能力介于水、油之间，接近于理想淬火介质。主要用于贝氏体等温淬火，马氏体分级淬火，常用于处理形状复杂、尺寸较小和变形要求严格的工件。

5、淬火方法（常用的淬火方法：单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火）

1、单介质淬火

优点：操作简单、易实现机械化、应用广泛。

缺点：水中淬火变形与开裂倾向大；油中淬火冷却速度小，淬透直径小，大件无法淬透。

2、双介质淬火

优点：减少热应力与相变应力，从而减少变形、防止开裂。

缺点：工艺不易掌握，要求操作熟练。

适用于中等形状复杂的高碳钢和尺寸较大的合金钢工件。

3、局部淬火

为了避免工件其它部分产生变形或开裂，即可用局部淬火。

4、马氏体分级淬火

优点：使过冷奥氏体在缓冷条件下转变成马氏体，从而减少变形。

缺点：只适用于尺寸较小的零件，否则淬火介质冷却能力不足，温度也难于控制。

5、马氏体等温度淬火优点：下贝氏体的硬度略低于马氏体，但综合力学性能较好，应用广泛。

6、钢的淬透性与淬硬性

（一）淬透性：决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性，即应该是全淬成马氏体的深度。

1.影响淬透性因素

（1）钢的化学成分。除Co以外的合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体稳定性，降低马氏体临界冷却速度，从而提高钢的淬透性。

（2）奥氏体化条件。提高奥氏体的温度，延长保温时间，使奥氏体晶粒粗大，成分均匀，残余渗碳体和碳化物的溶解彻底，使过冷奥氏体起稳定，使C曲线越向右移，马氏体临界冷却速度就越小，则钢的淬透性越好。

2.淬透性表示方法。常用临界直径大小来定理的比较不同钢种的淬透性大小。临界直径是指钢材在某种介质中淬冷后，心部得到全部马氏体（或50％马氏体）组织的最大直径。用Dc表示。在同一冷却介质中，钢的临界直径越大，其淬透性越好；但同一钢种在冷却能力大的介质中，比冷却能力小的介质中所得的临界直径要大些。

牌号临界直径/mm

淬水淬油

4513～16.55～9.5

20Cr12～196～12

3.淬透性的实用意义：

1）淬透——性能均匀一致

2）未淬透——韧性降低

（二）钢的淬硬性：钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。

值得注意的：钢的淬透性与淬硬性是两个不同的概念。淬透性好的钢其淬硬性不一定高，而淬火后硬度低的钢也可能是具有高的淬透性。

7、钢的淬火缺陷及其防止措施

1.淬火工件的过热和过烧

过热：工件在淬火加热时，由于温度过高或时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷。

由于过热不仅在淬火后得到粗大马氏体组织，而且易于引起淬火裂纹，因此，淬火过热的工件强度和韧性降低，易于产生脆性断裂。轻微的过热可用延长回火时间补救。严重的过热则需进行一次细化晶粒退火，然后再重新淬火。

过烧：淬火加热温度太高，使奥氏体晶界局部熔化或者发生氧化的现象。

过烧是严重的加热缺陷，工件一旦过烧无法补救，只能报废。过烧的原因主要是设备失灵或操作不当造成的。高速钢淬火温度高容易过烧，火焰炉加热局部温度过高也容易造成过烧。

2.淬火加热时的氧化和脱碳

淬火加热时，钢件与周围加热介质相互作用往往会产生氧化和脱碳等缺陷。氧化使工件尺寸减小，表面光洁度降低，并严重影响淬火冷却速度，进而使淬火工件出现软点或硬度不足等新的缺陷。工件表面脱碳会降低淬火后钢的表面硬度、耐磨性，并显著降低其疲劳强度。因此，淬火加热时，在获得均匀化奥氏体时，必须注意防止氧化和脱碳现象。在空气介质炉中加热时，防止氧化和脱碳最简单的方法是在炉子升温加热时向炉内加入无水分的木炭，以改变炉内气氛，减少氧化和脱碳。此外，采用盐炉加热、用铸铁屑覆盖工件表面，或是在工件表面热涂硼酸等方法都可有效地防止或减少工件的氧化和脱碳。

3.淬火时形成的内应力

有两种情况：①工作在加热或冷却时，引起的热应力。

②由于热处理过程中各部位冷速的差异引起的相变应力。

当两力相复合超过钢的屈服强度时，工件就变形；当复合力超过钢的抗拉强度时，工件就开裂。

解决办法：①工件在加热炉中安放时，要尽量保证受热均匀，防止加热时变形；

②对形状复杂或导热性差的高合金钢，应缓慢加热或多次预热，以减少加热中产生的热应力；

③选择合适的淬火冷却介质和淬火方法，以减少冷却中热应力和相变应力。

但淬火不是最终热处理，为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。钢淬火后再经回火，是为了使工件获得良好的使用性能，以充发挥材料的潜力。所以淬火和回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。

第五节钢的回火

1、定义：钢件淬火后，再加热到A1以下某一温度，保持一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。

2、目的：

1）稳定组织，消除淬火应力

2）调整硬度、强度、塑性、韧性

3、淬火钢在回火时组织的转变

1）马氏体的分解（＞100℃）

2）残余奥氏体的转变（200～300℃）

3）碳化物的转变（250～450℃）

4）渗碳体的聚集长大和铁素体再结晶（＞450℃）

4、钢在回火时性能变化

1）回火方法：

（1）低温回火（150～250℃），组织是回火马氏体，和淬火马氏体相比，回火马氏体既保持了钢的高硬度、高强度和良好耐磨性，又适当提高了韧性。硬度为58～64HRC，主要用于高碳钢，合金工具钢制造的刃具、量具、模具及滚动轴承，渗碳、碳氮共渗和表面淬火件等。

（2）中温回火（350～500℃），组织为回火屈氏体，对于一般碳钢和低合金钢，中温回火相当于回火的第三阶段，此时碳化物开始聚集，基体开始回复，淬火应力基本消除。硬度为35～50HRC，具有高的弹性极限，有良好的塑性和韧性，主用于弹性件及模具处理。

（3）高温回火（500～650℃），组织为回火索氏体，硬度为220～330HBS。淬火和随后的高温回火称为调质处理，经调质处理后，钢具有优良的综合机械性能。因此，高温回火主要适用于中碳结构钢或低合金结构钢，用来制作汽车、拖拉机、机床等承受较大载荷的结构零件，如曲轴、连杆、螺栓、机床主轴及齿轮等重要的机器零件。钢经正火后和调质后的硬度很相近，但重要的结构件一般都要进行调质而不采用正火。在抗拉强度大致相同情况下，经调质后的屈服点、塑性和韧性指标均显著超过正火，尤其塑性和韧性更为突出。

2）回火时间：一般为1～3h

3）回火冷却：一般空冷。一些重要的机器和工模具，为了防止重新产生内应力和变形、开裂，通常都采用缓慢的冷却方式。对于有高温回火脆性的钢件，回火后应进行油冷或水冷，以抑制回火脆性。

5、回火脆性

第一类回火脆性：300℃左右，无法消除，低温回火脆性。产生这类回火脆性的原因，一般认为在此回火温度范围内碳化物以断续的薄片沿马氏体片或马氏体条的界面析出，这样硬而脆的薄片与马氏体间结合较弱，降低了马氏体晶界处强度，因而使冲击韧性降低。

第二类回火脆性：400～500℃，，高温回火脆性。产生这类原因是由于经高温回火后缓冷通过脆化温度区所产生的脆性。办法：快冷；提高钢的纯洁度，减少有害元素的含量等。

加热范文篇2

1加热切削技术及现状

加热切削技术的出现及发展

加热切削加工方法巧妙地利用了高能热源的热效应，对被切削材料进行加热，使材料切削部位受热软化，硬度、强度下降，易产生塑性变形(图1)。由于加热温升后工件材料的剪切强度下降，使切削力和功率消耗降低，振动减轻，因而可以提高金属切除率，改善加工表面的粗糙度。又因刀具耐用度与工件温度存在一定的关系(通常，当工件温度在810℃左右时刀具的耐用度最大)，所以还可延长刀具寿命。

早在1890年就出现了对材料进行通电的加热切削，并获美国和德国专利。20世纪40年代，加热切削在美、德开始进入工业应用实践，证明高温能使“不可能”加工的金属提高加工性能，并取得经济效益。但这个时期加热切削尚处于发展的初步阶段，加工质量难以保证，基本上没有应用到生产实际中。60年代以后，利用刀具与工件构成回路通以低压大电流，实现了导电加热切削，使切削能顺利进行。70年代初，出现了一种有效的等离子弧加热切削，最初由英国研制成功。80年代以后，开发了激光加热切削，由于激光束能快速局部加热，较好地满足了加热切削的要求，因而提高了加热切削技术的实用价值。

一般热源

加热切削所用热源，如通电加热、焊矩加热、整体加热、火焰和感应局部加热及导电加热，通称为一般热源。这些热源都能对被加工材料加热，对加热切削技术的出现和发展起了重要作用，但它们存在加热区过大、热效率低、温控困难、加工质量难以保证等问题，使切削不理想，难以甚至未能应用到生产实际中去。

等离子弧及激光热源

等离子弧加热切削，用等离子弧喷枪中的钨作阴极，工件材料作阳极，通电后形成高温的等离子弧，其特点是加热温度高，能量集中，可对难加工材料进行高效切削。研究表明，在加热切削冷硬铸铁和高锰钢等难加工材料时，切削速度高达100～150m/min，刀具耐用度可提高1～4倍。这种方法存在的问题是加热点必须与刀具有一定距离，加热效果难控制；加工条件恶劣，需要防护装置。

激光加热切削以激光束为热源，对工件进行局部加热，其优点是热量集中，升温迅速；热量由表及里逐渐渗透，刀具与工件交界面的热量较低；激光束可照射到工件的任何加工部位并形成聚焦点，便于实现可控局部加热。研究结果表明，激光加热切削可使切削力下降25%左右，还能有效改善工件的表面粗糙度。存在的主要问题是大功率激光器价格昂贵，能量转换效率低，金属材料对激光吸收能力差，吸收率一般只有15%～20%左右，经磷酸处理后，吸收能力可提高到80%～90%，但经济可行性差，这是这种加热方法难以推广应用的原因之一。

以上两种热源的出现，大大推动了加热切削技术的发展，国内外已进行了大量卓有成效的研究工作。但要顺利地用于生产，达到预期的切削效果，还有一些问题需要解决，尤其是切削机理还需进一步探索和研究，如加工过程中还存在由于一定的热扩散而影响加工质量，功率消耗多，温度控制困难，热源装置不理想，价格昂贵等问题，所以生产上实用进程不快。加热切削技术的关键在于加热，目前，一般的目标是加热到难加工材料熔化前处于软化的温度，但这一温度是否合适，怎样达到和控制这个温度，还需进一步探索、分析和研究。

2加热切削的研究及关键技术

研究目标和意义

研究课题以难加工材料组织相变理论、金属切削原理和热学传导为基础，以难加工材料难切削的机理为出发点，着重分析和寻找温度、材料组织形态的变化以及与切削力之间的关系，摸索切削规律，确定改善材料可切削性的对策，进而从根本上解决难加工材料的切削问题。

研究工作的前提条件之一是，目前已有了激光和等离子弧这类热梯度很陡的热源，加热温度能在几毫秒内达到需要值，容易控制、调节温度的高低。前提条件之二是，相当部分材料组织具有相变时的超塑特征，在这种状态下，材料组织分子的结合力最低，而此状态的温度又大大低于材料熔化前软化的温度，所以有可能摆脱难加工材料切削加工目前所处的困境。因为，如果难加工材料实现加热切削必须达到材料软化温度的话，实践已证明很难取得预期的切削效果。

研究的意义在于提出的基于改变组织形态的切削方法，是将材料科学的固态相变理论扩展用于切削加工领域。这种深入的机理探讨和研究，是金属切削原理的创新，也是制造技术发展方向上的新思路。另外，如果能使难加工材料的加热切削技术朝着比目前的切削温度更低、加工精度更高、加工速度更快的方向发展，无疑能推进加热切削的实用进程。

关键技术

材料的相变超塑性能力及变化规律。

金属材料超塑性状态的特点，是在一定条件下呈粘性或半粘性，没有或只有很小的应变硬化现象，流动性和填充性很好，超塑变形为宏观均匀变形，变形后表面光滑，没有起皱、凹陷、微裂及滑移痕迹等。金属材料在超塑状态进行切削是否也呈现上述现象，或者是否还有其他特殊现象是需要搞清楚的。材料在超塑状态下切削时的超塑性能力及其变化规律是需要研究的关键技术之一，这对提高难加工材料的切削效果有着重要意义。

一般钢铁材料都有相变超塑性(图2)，它是在相变发生和进行时产生的，依存于加热)冷却速度。黑色金属超塑性变形有一定的温度区，这个温度区比较狭窄，可以有1个，也可以有2个以上。如30CrMnSiA只在处于770℃才出现较好的超塑性，此时a与b两相的体积比率接近于1，最大应力降到30MPa，温度区窄；在700℃左右的一个范围内，超过临界温度就没有超塑性了。在超塑区域内，温度值应该稳定，不应起伏波动，恒温持续时间也不应过长，否则超塑现象会消失。钢从奥氏体区域以大于临界冷却速度进行淬火，可得到马氏体。由于加工应变诱发和进行马氏体相变，产生相变超塑性。马氏体转化与温度有关，并有一定限度。超塑性是在某一适当的温度范围才出现的状态，若想有效利用超塑性，必须在0.5T熔以上到相变温度以下的温度范围内进行加工。

加热温度的影响因素及控制方法。金属材料的相变超塑性对温度有苛刻的要求，在温度循环中的应变、应变速度、作用应力及加热速度等都会对温度产生影响，这是研究的关键技术之二。激光辐射材料时，其光能被材料吸收，并转换为热能。激光加热的热传导是一个非常复杂的过程，激光以很高的速度穿透表面进入材料深处，其初始速度可达5～20cm/s。热量在材料中传导扩散，造成一定的温度场。用数学方法分析计算热传导，对把握激光加热效果有重要意义。可以利用激光辐射形成的线状热源的变长度和变热源的性质，用数学分析方法来研究，寻找热源的温度场。根据上述理论建立的传热数学模型与激光加热切削过程进行仿真，对各主要参数作出精确的预测，加热切削的研究是非常重要的，也是取得良好效果的有力保证。

等离子弧加热切削淬火钢的试验表明，如果等离子枪安置在切削刀具前适当的位置，其倾斜角度、离加工面的距离及距切削刀尖的弧长等均可调节，并与适当的电压、电流、压缩气体压力和流量相配合，这样来控制加热温度，实现超塑组织状态下的切削，可以获得好的加工质量。

采用上述两种热源加热，使金属(尤其是Fe-C合金系)中亚共析钢容易实现超塑性，低碳钢等材料较易处于相变超塑状态，可以达到加热作用时间短、热源对材料作用区域小的目的，其面积、形状、大小都可调节，为金属超塑组织形态应用于切削加工创造了条件。

应用前景

使金属处于一定组织形态的加热切削有着广阔的应用前景：(1)实现难加工材料的切削加工，并提高切削质量，这是主要的应用领域；(2)对于低碳钢、纯金属等材料的切削，可以改善加工表面粗糙度；(3)对于常用金属材料，如45钢的切削，因为切削力降低，可节省能源消耗；(4)可有效解决机修工业中高硬度堆焊层的难切削问题；(5)在航宇工业等尖端科学的制造技术研究工作中有独特的作用。

加热范文篇3

关键词：轧钢加热炉；综合节能；技术建议

在我国的快速经济发展的需求下，对于钢铁的需求量在不断的增加，因此为了积极响应国家节能减排的策略，降低能耗，在轧钢过程中，减少轧钢加热炉的能耗，对于提高轧钢技术的快速发展有着重要的意义，因此加强对轧钢加热炉的节能技术分析，就需要找到其中的问题，制定出相关的节能措施，促进轧钢技术的快速发展。

1轧钢加热炉在使用过程中存在的问题

1.1国内缺乏新技术更新，过渡依赖国外技术。现阶段使用的轧钢加热炉的控制系统多数是采用国外的设计系统进行改造完成的，在轧钢加热炉的使用过程中，由于国内外使用环境的差异，造成轧钢加热炉在使用过程中不能满足相应的使用要求，在使用过程中存在着各种问题。1.2钢铁企业的管理方式不完善。由于我国经济的快速发展，对于钢材的需求量不断的增加，造成许多的钢铁轧钢企业在钢材的生产过程中仅仅重视轧钢的数量，而对于轧钢的加热要求不加以重视，在钢铁企业的管理过程中存在着严重的缺陷。1.3轧钢加热炉自身的缺陷。轧钢加热炉在长时间的使用过程中，由于自身工作环境的限制，在使用过程中造成控制系统上的一些缺陷，在使用过程中无法实现全自动化的加热过程，使得轧钢加热炉在使用过程中不仅造成了热量的消耗，而且不一定能满足预期的钢材需求，给轧钢加热炉的使用造成一定的影响。

2轧钢加热炉综合节能技术的设计革新

2.1在轧钢加热炉的设计过程中遵循相应的设计标准。在轧钢加热炉的设计过程中，由于各个企业的实际需求条件不同，造成轧钢加热炉的设计内容有所不同，因此在轧钢加热炉的设计过程中，轧钢加热炉的基本功能要依据一定的设计标准建立相应的基本功能，在设计过程中满足节能的设计要求。2.2轧钢加热炉加热方式的革新。在轧钢加热炉的设计过程中，企业要根据企业的实际加热方式来确定相应的设计方案，企业要在满足节能降耗的基础上，选择合适的加热方式，同时，企业在轧钢加热炉的设计中要对轧钢加热炉的内部结构进行详细的分析，根据内部结构的需要对轧钢加热炉选用合适的加热方式。2.3轧钢加热装备的大小确定。在选择轧钢加热炉加热能力的过程中，不同的企业要根据企业自身的需要和标准要求，选用合适的轧钢加热炉。在轧钢加热炉的选用过程中，首先企业选择的轧钢加热炉要满足自身企业的轧钢需求，同时在轧钢加热炉选用过程中，要尽可能的选择智能型的轧钢加热炉，从而提高轧钢质量，其次是在轧钢加热炉的使用功能上要采用科学的操作方法，要加强轧钢加热炉员工职业技能的培训，使得轧钢加热炉的轧钢质量较为稳定，以便达到节能降耗的目的。

3轧钢加热炉综合节能技术的途径

3.1减少轧钢加热炉的热量损耗。在轧钢加热炉的使用过程中，为了尽可能的提高热量的使用率，就需要减少轧钢加热炉的热量损失，现阶段在减少轧钢加热炉能量损耗的方式是采用将轧钢加热炉炉底的水管进行绝热包扎的方式，水冷管则是采用绝热复合包扎，其次是在轧钢加热炉的内衬材料的选用上，要尽可能的选用绝热较好的材料，以防止炉体表面热量的散失。3.2加强轧钢加热炉的设备改造。为了提高轧钢加热炉的综合节能，就需要增加轧钢加热炉的绝热能力和辐射能力，减少使用过程中轧钢加热炉的热损失。在轧钢加热炉使用过程中，主要的热传导方式发生在炉体上，因此在轧钢加热炉的设备改造过程中，可以在炉体的各个部分采用后的高铝纤维进行包裹，以减少轧钢加热炉的热量损耗。3.3轧钢加热炉应用新的加热方式。在轧钢加热炉的设计过程中，在避免热量损失的同时，还需要采用新的热传导和控制技术来增加轧钢加热炉的热量利用率。如在轧钢加热炉的炉体表面涂刷辐射率较高的黑体材料或者高反射率的白体涂料，以降低轧钢加热炉的热量能耗，在控制系统的设计上，要采用人工智能新系统，对于轧钢加热炉的热量控制上，可以根据相关的数据库进行精确的推算，结合相关人员的实践经验，从轧钢的各个工艺流程中自动的控制轧钢加热炉的具体加热温度，同时可以自动的设计各个阶段的炉温和升温曲线，实现轧钢加热炉的智能自动化控制。3.4完善轧钢加热炉的技术操作和检修规程。轧钢加热炉的长时间使用过程中，要建立科学的技术操作标准和设备检修的流程。在相关的流程建立过程中，相关的流程制定者需要根据实际的使用需要和检修需要，保证制定的操作流程和检修流程的准确性和有效性，相关的设备操作者要根据相关的实际规程来进行设备的操作，加强轧钢加热炉的供热能力，在满足设计的供热要求的同时，实现轧钢加热炉的节能减排，同时轧钢加热炉的检修人员要根据实际的操作标准需求，在检修过程中按照规定执行，同时要记录检修过程中存在的问题，以便能够及时的进行查阅，以便钢铁对轧钢加热炉操作者的合理考核。

4结论

综上所述，轧钢加热炉在我国的钢铁企业发展过程中起到重要的作用，减少轧钢加热炉的能量消耗的同时提高能量利用率是提高我国钢铁行业快速发展的共同需要，在轧钢加热炉的应用过程中，要不断的加强新技术的研发，提高我国自主的设计能力，同时要建立科学的轧钢加热炉的使用规章管理制度，加强相关人员的培训工作，提高轧钢加热炉的科学使用方法，促进我国钢铁行业的快速发展。

参考文献：

[1]曲亮,张美杰.武钢CSP加热炉内衬的优化设计[J].工业炉,2014,36(05):48-51.

[2]李俊华.轧钢火焰炉节能技术综合分析与研究[J].工业加热2014,43(06):59-61.

[3]赵钰.脉冲燃烧技术在步进加热炉中的应用[J].冶金能源,2013,32(04):44-46.

加热范文篇4

1存在问题

经过对某采油厂联合站在用加热炉调研分析，发现其在运行中主要存在以下问题：1）联合站加热炉老化严重。80％的在用加热炉投人运行时间已超过10年，使用年限最长的已达到16年。2）运行效率低。根据加热炉运行效率测试结果表明，60％的在用加热炉运行效率未达标，平均系统效率仅有80．5％：3）空气过剩系数大。在用加热炉平均空气过剩系数达到2．17，最高的达到4．384）排烟温度过高。因加热炉排烟温度过高而导致热损失大，有10台加热炉排烟温度超过220T：。5）烟气排放不达标部分加热炉氮氧化物排放浓度指标不符合DB37／2374—2018《锅炉大气污染排放物排放标准》中的有关技术要求51。

2应对措施

针对某采油厂联合站加热炉存在的问题，开展问题调研分析，提出最行效的治理对策采取的措施如下：1）对老ill加热炉进行节能技术改造。淘汰高能耗加热炉，对运行效率低、使用年限较长的10ft加热炉实施节能技术改造32）强化加热炉运行精细化管理。一是开展加热炉运行效率现场跟踪测试与分析＇充分利用自身能耗检测技术优势，对60％的加热炉其运行效率未达标、空气过剩系数大、排烟热损失大等问题进行分析，提出有针对性的改进治理措施，使每台加热炉运行在最佳工作状态；同时开展现场跟踪测试，对改进治理措施的实施效果进行评价，确保其有效性二是降低加热炉排烟热损失：通过控制进风量和燃料量，实现进风M和燃料量优化合理配比，可以降低加热炉排烟热损失，降低加热炉排烟温度，提升加热炉系统运行效率。3）推广应用节能减排新技术。一是采用便携式加热炉效率自动测试调节仪，对空气过剩系数大的加热炉，实施风门自动调节，合理调节加热炉进风量与燃料，让加热炉的空气过剩系数控制在1．1￣1．6的最佳运行工作区间；二是对＼〇3｛排放浓度指标不符合的加热炉应用低氮燃烧器。加热炉在燃烧过程中所产生的NOx主要为（NO）和（N02）。大量实验结果表明，燃烧装置排放的NOx主要为N0，平均约占95％，N02仅占5％左右｜7｜；三是回收加热炉烟气余热，对烟气余热进行开发利用，降低加热炉烟气排放温度，减少加热炉排烟热损失。

3应用情况及综合效果评价

3．1应用情况

2019年，某采油厂针对联合站加热炉采取节能减排综合措施，实施措施前后测试数据对比见表I，应用10台低氮燃烧器前后加热炉废气排放测试数据对比见表2。

3．2综合效果评价

1）节能效益显著。从表1可以看出，采取提升加热炉节能减排效果的综合措施后，联合站加热炉运行机制质M明显得到改善，加热炉平均系统效率提升6．7％，年燃料气减少消耗207．6xl04m5，平均空气过剩系数下降0．72，加热炉排烟温度超过220t台数降到（＞按天然气价格2．6元／r＾计算，则年产生直接节能效益为539．76万元，，2）减排效益明显从表2可以看出，某采油厂采取提升加热炉节能减排效果的措施后，加热炉烟气排放物中的NOx、SO：、（：0和烟尘的质量浓度指标均小于50完全符合DB37／2374—2018《锅炉大气污染排放物排放标准》中的有关技术要求。3）提升加热炉运行智能化、自动化程度。采用便携式加热炉效率自动测试调节仪、低氮燃烧器，开发利用加热炉烟气余热技术，可以智能化控制加热炉运行的热效率，降低烟气中的碳排放量，减少排烟热损失；应用低氮燃烧器还具有丨＇彳动控制后炉功能和调节功能。4）优化风量与燃料比例。实现加热炉风门开关度的自动控制，使加热炉进风量与燃料比更加合理，确保每台加热炉空气过剩系数在最佳合理区间运行，达到加热炉系统节能降耗的目的。5）新技术新装置安全可靠。自加热炉系统实施节能减排技术改造投人运行以来，系统运行平衡，安全可靠，没有出现任何运行系统故障，且完全能满足室外安全运行技术要求，具有良好的性价比。

4结束语

加热范文篇5

1主电路优化前我公司使用的工频感应炉主电路。该电路设计为二个主接触器(分别是KM1和KM2)来控制工频感应加热炉电源的通与断，在通电一瞬间KM2吸合，将电源从平波电阻器R3接入，几秒钟后KM2断开，KM1接通，电源从这个接触器接入工频感应炉。其中R2为平衡用电抗器，Cn1为平衡用电容组，Cn2为补偿电容组，Rn为工频感应炉线圈组。2控制电路工频感应加热炉的控制电路。在工频感应加热炉工作时，首先继电器KA2接通，驱动接触器KM2接通，电压由平波电阻器R3接入工频感应加热炉加热线圈，经过一定延时后，继电器KA1带电，驱动接触器KM1将电源接入工频感应炉线圈组。当电路接通后，三相电源经平衡电抗器和平衡电容器后改变为两相电源，供给工频感应炉线圈组。3励磁电路磁性调压器具有在带负荷情况下，改变控制绕组电流就能实现无级调压，因此工频感应加热炉广泛采用磁性调压器进行调压。磁性调压器调压的原理是控制变压器绕组的直流控制电流，从而控制磁调二次电压的变化，进而达到调整电炉工作电流的目的。当直流控制电流增大时，磁调二次电流随之增大，励磁回路。当变压器侧高、低压接通，启动信号给予后，KM3吸合;电压经平波电抗器后，加在可调调压器两端，经可调调压器调压后送给桥式整流装置整流成直流后送给磁性调压器，实现对控制变压器绕组的直流控制;进而控制磁调二次电压的大小，实现对工频感应加热炉工作电流的调整。

二、电路优化设计

1优化后的主电路优化前的工频感应加热炉主电路的电源设计为两相工作模式。为了使电网平衡，采用了平衡电抗器和平衡电容器进行三相平衡供电的方式进行工作，加热效率低，且只适用于加热一种规格的铜铸锭。如果加热不同规格的铜铸锭则需要在更换工频感应炉线圈组的同时，需要调整与其对应的平衡用电抗器和平衡用电容器组。由于平衡用电抗器固定较牢固，安装空间相对来说比较狭小，调整拆卸难度较大，导磁块之间的间隙很难调整到最佳效果。因此考虑将工频感应炉设计为三相供电加热方式，省去平衡用电抗器及平衡用电容组，增加功率因数补偿电容组，此种工作方式下电容的匹配、调整方便、实用。优化后的主电路，KM1、KM2、KM3为主接触器，R4为平波电阻器;Rn1、Rn2、Rn3为工频感应炉线圈组;Cn1、Cn2、Cn3为与工频感应炉线圈组对应的补偿电容组。优化后的电路设计为三个主接触器(分别是:KM1，KM2，KM3)来控制工频感应加热炉电源的通与断，在通电一瞬间KM3吸合，将电源从平波电阻器R4接入，几秒钟后KM3断开，KM1与KM2接通，电源从这两个接触器接入工频感应炉。这样的好处有两个:一是防止有接触器坏掉影响工频感应炉的正常工作;二是可以分流，由于工频感应炉的工作电流大，如果直接入一个接触器的话电流全部从其触头流过，会减少其使用寿命，接入两个接触器后其使用寿命大大提高。2优化后的控制电路优化后的控制电路，除了控制主电路的电路外，增加了控制补偿电容的电路。当工频感应加热炉功率因数低时，可根据其功率因数，选择向主电路中接入补偿电容器组数，补偿电容器组的选择由转换开关来完成。电容器组总共有三组，可分三种方式接入电路即:接入一组、二组、三组，经调试后证明，优化后的电路更能满足生产所需。3优化后的励磁电路由于常用调压装置采用可调磁性调压器反应慢，且长时间使用后接触不好容易起热，影响工频感应加热炉加热的可靠性和效率，遂对励磁电路进行优化。优化后的励磁电路，该电路采用脉冲触发控制器的脉冲电压改变可控硅K1、K2导通角的大小，从而实现对励磁电压大小的改变。这种励磁电路改变传统调压采用手轮式调压器进行调压的方式，采用电位器RP对脉冲触发控制器的脉冲进行调整，进而实现工频感应加热炉加热电路电压高低设定。脉冲触发器在工作时，对电源输出的交流信号经双半波整流后，通过同步整形环节变成方波;经锯齿波发生器变成与电源同频的锯齿波同步信号后，与电位器RP输出的控制信号比较，产生相应的控制脉冲;经脉冲变压器后去触发可控硅的导通角，改变输出直流的大小，控制磁性调压器二次电压的变化，从而达到调整工频感应加热炉工作电流的目的。脉冲触发器中J1、J2间接入工频感应加热炉线圈温度测试传感器信号，实现超温保护。4励磁电路控制电路优化前后，励磁电路都用同一个控制电路，控制电路。低压侧只有高压侧接通后才能接通，调压只有在高压侧和低压侧接通后才能够启动。这样的好处是可以防止操作者不按工作要求，直接启动工频感应炉，其接通电源时的电流反冲将变电所的电源闸刀顶开，发生停电故障。

三、加热效果

为了比较电路优化前后工频感应加热炉的加热效率，分别计算不同规格的铜铸锭在相同加热条件下加热至生产工艺温度所需时间。采用工频感应加热炉加热相同规格的铜铸锭，电路优化前与优化后相比，每加热一段铜锭平均需多用约9min，升温时间也需多用9min左右，说明电路优化后工频感应加热炉加热效果更好、更节能。

四、结论

加热范文篇6

关键词：空调产品；PTC电加热器；可行性

目前，应用于汽车空调产品中的电加热器主要是PTC电加热器与电热管加热器两种。现阶段PTC电加热器的普及是非常快的，并已经逐渐取代了电热管加热器。PTC加热器最主要的特点就是能够改变发热量，进而恰到好处的调节车内的温度，达到迅速制热的效果，同时还可以让空调在一些较为寒冷的区域正常运行使用。

1PTC电加热器的概述

上述分析了金属电加热管的主要性质，其存在着一定的安全隐患，在汽车内部有限的结构空间中，因功率有限，额定功率常规状态下最高不会保持太高，但是若处于干烧状态下是极易出现发红危险。因此为了提高汽车空调产品的制热效果，可以采用陶瓷性质的PTC电加热器，PTC电加热器主要是将PTC热敏电阻元件作为发热源的方式进行加热。PTC电加热器中的热敏电阻通常是以半导体材料制作而成的，它的电阻能够随着温度迅速发生变化，同时当外界的温度逐渐降低时，PTC的电阻也会减小，发热量随之也会增加，其中陶瓷PTC电加热器的具有着较高的功率。根据以上所讲的特性变化可知，PTC电加热器具有着节能、安全、稳定及寿命长的特点，在汽车空调产品中具有着很强的适应性，现已广泛应用到家用电器及工业电热电器方面。目前PTC电加热器在汽车空调中的应用，国外已经处于推广阶段，国内则处于研发制作阶段。对于纯电动车而言，所使用现阶段纯电动车所使用的为PTC风加热，这种方式只需要将传统汽车空调暖风芯体替换为PTC风加热器，再加上相应的辅助设备就可以使用了。若当我们在汽车空调产品中将PTC电加热器换位金属电加热器，因为内部结构的变化，势必会改变原来的空气流场。

2空调产品中PTC电加热器的可行性探究

（1）发热功率测试分析。常规的汽车空调中PTC电加热器，一般是会安装在进风口换热器的下方，有些甚至会直接安装在空调底座上，或者直接裹在换热器内部。无论如何进行安装，都需要确保其散热面与进风向保持一定的角度，也就是说当通过PTC电加热器的进风量达到最大，其可以让PTC电加热器发挥出最大的功率，相对产热效果也会最好。例如：在某型号的汽车空调安装PTC电加热器，当保证汽车空调内环境温度，汽车空调处于非制热状态时，处于通过状态下的测试功率达到设计功率后，当空调内环境温度达到53℃时，功率则会下降，测试值基本为平均升高一度，功率则会降低。之后再将风速调制低速，再进行测试后，这个阶段比假设标准功率会有所减少，因此功率会随着温度的变化发生一定的损失。这对于汽车空调产品的效果而言具有着重要的意义，尤其是对温度的控制能力将会得到极大的提升。（2）发热量可自动调节。通过对PTC电加热器的概述我们可知，它的发热量会根据环境温度而发生着改变，即当环境温度之间升高后，发热功率会降低，反之亦然。这样不仅可以有效实现车内温度的自动调节，还可以使得出风温度适中保持稳定，有利于汽车空调产品恒温效果的实现，对温度能够实现精准控制。同时，PTC电加热器在汽车空调产品中的应用，还可以有效节约能源，在温度较高的状态下自动降低功率，而金属电加热器则是固定热量进行输出的，它的发热量不会随着温度的变化而发生改变，因此容易出现资源浪费或者加热器温度过高的现象，所输出的温度波动也较大，不利于车内恒温的实现，同时也难以实现对汽车室内温度的精准调控。（3）安全性分析。PTC电加热器在汽车空调产品中运行时，经测试当风速为零时，发热体的表面温度会变高，同时因为PTC具有着自限温度的作用，温度升高后电阻会下降，在干烧状态下其表面温度也不易达到周围易燃物体的燃烧点，因此难以产生明火，可以有效避免火灾问题的出现，具有较高的安全性能。而金属电加热管则因为内部采用镍铬丝作为发热体，在通风状态下，金属电加热管的表面温度较高，但是若处于风速为零的状态下，则会变得更高，同时若金属电发热管周围具有橡胶、塑料性质的物体，则是很容易引发火灾，安全是无法得到有效保证。由此可知，PTC电加热器在汽车空调产品中的使用是具有较高的安全性能。（4）稳定性方面分析。PTC电加热器在汽车空调产品中的应用，因为具有自限温度的作用，在干烧状态下表面温度为200多℃，能够有效避免因加热体烧毁及损坏现象，具有很高的使用稳定性，不易损坏，使用寿命较长。但是若使用的为金属电加热管，则较高的干烧温度非常容易造成热丝烧毁的现象发生，稳定性较低，长期使用的话容易发生损坏，同时维修成本也较高。（5）制热速度方面分析。汽车空调产品中PTC电加热器在启动时有着比额定功率更高的冲击功率，能够迅速进行制热，同时在环温状态下，因为PTC的发热功率会随着温度的降低而提高，因此在处于环境温度较低的状态下，也可以达到迅速制热的效果。而金属电加热器则只能固定输出加热量，制热的启动速度也比PTC电加热器慢许多。

3结束语

综上所述，在汽车空调产品中PTC电加热器与金属加热器相比较，无论是在功率、安全、稳定、制热速度、使用寿命等方面均具有着巨大的优势。汽车空调产品中使用PTC电加热器不仅可以让空调迅速制热，保持恒温，还具有热量输出自动调节功能，这对于汽车空调产品而言具有着重要的意义及价值。

参考文献：

[1]冯雪丽,臧竞之.汽车空调PTC加热器控制器方案设计[J/OL].机电工程技术,2018(12):99-101.

加热范文篇7

柴油发电机组作为市电和UPS（不间断电源系统）的后备电源，需要保障其随时都能应急启动。我们知道，柴油机通过把柴油喷入汽缸，使雾状柴油与汽缸中的被压缩空气混合形成高温、高压可燃混合气，自行燃烧并对外做功。当环境温度低时，柴油机燃烧室的温度降低，柴油机运转部位之间配合间隙发生变化，从而使启动阻力矩变大；同时，由于柴油中含有一定量的蜡，而当柴油析出的蜡开始阻塞滤清器从而影响油路的正常供油时，此时的温度称为柴油的冷滤点，在冬季气温较低的时候，柴油黏度增大，流动性变差，甚至结蜡，导致柴油凝固无法流动，启动困难；另外，起动阶段，润滑油及冷却水有可能凝结成固态，失去润滑或冷却的作用，进而损坏发动机。柴油发电机组水套加热器让发动机保持一定温度，冬天防止柴油发电机组冻裂，并使柴油机在严寒低温状态下能够很快迅速起动。水套加热器使机组水套的水温保持在设定的温度范围之内（大约35℃），由于润滑油受到热传递而间接加热，因此避免了凝结现象的出现，从而使柴油机处于热备用状态，使柴油机组不管严冬腊月，任何时候都能应急启动，并在最短时间内加载到全负荷，机组的机械磨损降低，输出功率稳定。

2水套加热器的使用现状

柴油发电机组水套加热器对于确保机组在寒冷气候条件下迅速启动成功并带载运行有极其重要的意义。然而，实际中，我们发现该预热功能的设计存在缺陷，水套加热器的工作是以水套内的水温来控制的，要使机器的水温保持在设定的温度范围之内（大约35℃），通常情况下，水套加热器是全天候始终处于自动循环的工作状态。然而，根据《中国电信电源、空调维护规程》第194条规定：油机室内温度不宜低于5℃；若冬季室温过低（0℃以下）的地区，油机的水箱应装置加热器或在水箱添加防冻剂；配有水箱加热器的油机，在寒冷季节（5℃以下）待机时，应长期启动加热器加热。因此，对于环境温度高于5℃的春夏秋季来说，水套加热器工作，无形中增加了局房能耗和运营成本，浪费电能；同时冷却水道配套用橡胶管被长期加热，加速了管路老化，加热器设备及配套管路的使用寿命也大大缩短。目前，对水套加热器的使用普遍采用“人工控制法”：即初春关闭加热器空开，深秋打开加热器空开。该维护控制模式无形中增加了维护工作量和运营成本；另外，由于气温的反复，经常出现关闭加热器后却气温陡降，或打开加热器后气温回升的尴尬局面。因此，控制选择在恰当的温度开启或关闭加热功能是合理科学使用水套加热器的关键。

3改造方案

在水套加热器供电线路中串联一只温控开关，通过温控开关感应环境温度的变化进而精确控制水套加热器供电线路的通断。经过技术改造后，柴油发电机组水套加热器的功能就能根据环境气温的变化自动接通和断开加热器供电线路。即在环境温度低于温控开关的设定温度时开启加热功能，加热器处于自动工作状态；反之，当环境温度高于设定温度时，加热功能关闭。合理科学地在恰当的温度开启或关闭加热功能，精准有效地实现节能降耗。

4工作原理

将温控器串联接入，通电后，调节调温旋钮设定实际需要温度（假设为5℃），温控器就自动投入运行：当环境温度低于温控器的设定温度5℃时，温控器内部继电器吸合，加热供电线路接通，水套加热器得电工作，保证油机处于热机备份状态；当环境温度高于温控器的设定温度5℃时，继电器断开，加热供电线路断开，水套加热器失电停止工作，精确管控，节能降耗。

5实施效果

加热范文篇8

关键词:加热炉;分析;技改;节能降耗

常压加热炉是利用燃料在炉膛内燃烧产生的高温火焰和烟气作为热源，对加热炉管中的介质进行加热使其达到工艺所需要的温度，从而使介质完成正常的分馏、裂解和反应等工艺过程。以延安炼油厂260万t/a常压加热炉为例，它是原油进行裂解和反应的核心设备，其工作的好坏直接影响着整个常压装置的产品质量、收率、能耗以及运行周期。常压加热炉提供了工艺反应过程中的大部分能量，同样，它也是常压装置中主要的能耗设备，经估算，常压加热炉所耗的能量占整个常压装置生产总能耗的80%左右。尤其2015年以来，原油市场不景气，成油品价格持续低迷，在装置同负荷下，采取措施降低常压加热炉能耗，提高热效率，已成为各炼油厂提高企业经济效益的主要措施。

1常压加热炉基本工况

延安炼油厂260万t/a常压加热炉采用的是目前炼化行业最常用的管式加热炉，自1998年建成投入使用后，根据实际使用中存在的具体问题，经过了3次小规模的工艺改造，能满足当时的生产需求。从2010年开始，由于加工量大幅度提高，负荷变大，加热炉部分设备老化，导致常压加热炉热效率降低，能耗增加，迫切需要对加热炉系统进行改造和优化，达到提高效率，降低能耗的目的。延安某炼油厂常压加热炉基本参数如下:加热炉介质:原油;流量:284601kg/hr;总热负荷:22．454MW;平均热强度:辐射室27902W/㎡;对流室12073W/m2;燃料种类:油;冷油流速:1362kg/m2•S;过剩空气系数:1．2;热效率:90%;炉管加热面积:辐射室590m2;对流室472．3m2。

2存在的问题

延安炼油厂260万t/a常压加热炉主要存在着:部分设备老化，在酸性腐蚀的作用下，炉体存在漏风问题，导致常压加热炉中烟气氧含量变高，过剩空气系数过大，造成热损失;使用常压渣油和高压瓦斯为燃料，高压瓦斯燃烧不完全易造成辐射室顶部二次燃烧造成加热炉局部过热，而渣油燃烧不充分易结焦造成燃烧器喷嘴堵塞;吹灰器效果较差，易使对流室钉头管和空气预热器翅片等受热面积结灰垢严重，削弱了加热炉炉膛与油品介质的热交换，降低了加热炉的热效率;排烟温度较高，造成烟气中大量热量的损失。

3节能改进措施

3．1加热炉炉体维修

常压加热炉自投用以来，炉体由于老化、腐蚀等原因造成炉体部分部位出现腐蚀减薄、鼓包、裂纹等问题，使炉体出现漏风现象，致使烟气氧含量变高，过剩空气系数过大，炉膛温度下降，烟道气量变多同时也带走大量热量，造成燃料浪费。利用装置大检修时机，将加热炉炉体腐蚀减薄或损坏部位全部维修或更换，并在表面喷涂耐高温防腐蚀涂料;全面更换加热炉内衬里，选用耐火浇注料加陶纤喷涂衬里且用成分为水性多晶体矿化黑陶瓷涂料做耐高温辐射处理，增强炉膛内壁对辐射热量的反射率，提高炉内热量利用率，据估算，使用HT－1耐高温辐射涂料可使加热炉散热损失率降低18．6%［1］。与此同时，耐高温辐射涂料阻隔高温烟气对衬里进行穿透，加强了对衬里的防护，从而避免衬里的损坏使高温烟气直接对炉体进行烘烤，损坏炉体，进而出现漏风现象引起能量的损失。

3．2采用高效燃烧器、高效燃料

加热炉是石油炼化企业核心的能源转换设备，也是最主要的能耗设备之一，据估算，加热炉燃料系统占整个炼油厂能耗的30%左右，所以选用一种高效的燃烧器系统以及高效清洁的燃料，不仅可以使燃料得到充分的燃烧，节约燃料，而且可以提高加热炉的热效率。延安炼油厂260万t/a常压系统配备有两台加热炉，通过技改，都采用新型的VⅡ－B，3．0MW/VⅡ－C，3．0MW油气联合燃烧器，油气联合燃烧器主要由火道、喷嘴、一二次风门等部件组成，可单独烧燃料油或燃料气，也可燃料油、燃料气同时混烧。该燃烧器是一种新型高效的燃烧装置，其燃烧效率大于95%，燃油油枪雾化好、不滴油、不甩油、不脱火、不结焦、不堵塞，燃烧完全，火焰刚性强;气体燃烧采用先进的旋流掺混控制系统，可增强燃烧强度和火焰稳定性;与此同时，采用油气联合燃烧器可以在燃料气或者燃料油出现不能正常供应时，及时改用另一种燃料，可保证加热炉正常运行，保证生产装置的安全运行。在采用新型油气联合燃烧器的同时，对260万t/a常压系统加热炉的燃料系统也进行技改，由于使用燃料油和高压瓦斯存在着燃烧不充分、易产生二次燃烧造成局部过热、喷嘴易结焦堵塞等问题，严重影响燃烧器的正常使用以及加热炉的热效率。通过对燃料系统进行改造，放弃之前使用高压瓦斯作为燃料气，从工艺管网引进低压瓦斯，新设低压瓦斯缓冲罐，从工艺系统过来的低压瓦斯进入瓦斯缓冲罐，经过进一步的分离，去掉瓦斯气体中的水分和其他杂质，并使进入缓冲罐的低压瓦斯有一个较稳定的流速和压力，可使燃烧器燃烧更加稳定;且当燃料气出现中断事故时，可以由缓冲罐继续供给加热炉一定时间的燃料，给燃料切换或事故处理提供一定的反应时间。经过长周期的运行表明:使用新型高效油气联合燃烧器和使用低压瓦斯为燃料后，火焰燃烧的强度和火焰的稳定性大大提高，局部过热的现象相比改造前大大减少，喷嘴结焦堵塞的情况相比改造前下降90%以上，加热炉的热负荷由15．6MW提高到19．2MW，提高了23%。在同等加工量下，使用燃料气比燃料油的消耗量下降12%，节约了大量的燃料油，加热炉的热效率得到大幅度提高。

3．3使用新型声波吹灰器

常压加热炉原先使用的是传统的电动旋转式蒸汽吹灰器，由于结构和介质的特点，加上高温环境的影响，吹灰枪管易发生卡涩、失灵、漏汽等现象，设备故障率相对较高，要求维护水平较高，长时间故障不处理会导致吹损管壁。拆除原有的吹灰器，改造为新型的ZP－A6声波吹灰器，每台一组51个吹灰器。ZP－A6声波吹灰器是将压缩空气转换成大功率声波送入加热炉内需要清灰的部位，当受热面上的积灰收到以一定频率交替变化的疏密波反复拉压作用时，因疲劳疏松脱落，随烟气流带走。具有设备结构简单，安全可靠性高，维护量较小，成本低，能量利用率高等特点。加热炉每天设定早06:00，晚18:00两个吹灰时间，每次30min。经过长周期的运行后，在同等加工量下，加热炉排烟温度的温差相比传统的蒸汽吹灰器温差下降了12℃。

3．4增加空气预热器、回收烟气能量

为了解决入炉空气温度低，使得冷空气入炉和燃料混合时，由于空气温度低需要先消耗一定的热量将空气加热到足够的温度后再进行燃烧，这样就会无形之中造成部分燃料的浪费，而且易造成加热炉产生低温露点腐蚀，影响安全生产。为了解决这一问题，我们在加热炉烟道处增设板式空气预热器，通过回收排出烟气的热量达到预热入炉空气的目的。板式空气预热器投用后，入炉的空气温度由投用前的105℃大幅提高到210℃左右，加热炉的排烟温度由投用前的265℃下降到目前的180℃左右，下降了约85℃，所以增设板式空气预热器不仅回收了烟气中的剩余能量，而且减少了发生露点腐蚀的几率，提高了加热炉热效率，延长了设备使用的周期。

4结论与展望

在目前全球经济增速放缓，国际油价持续低迷的情况下，采取合理、先进的措施进行节能降耗对炼化企业来说直接意味着降低生产成本，提高企业的经济效益。延安炼油厂260万t/a常压装置通过采取更换加热炉内衬里，选用耐火浇注料加陶纤喷涂衬里且用成分为水性多晶体矿化黑陶瓷涂料做耐高温辐射处理;使用高效的油气联合燃烧器和新型声波吹灰器系统，改用清洁的低压瓦斯作为燃料以及增加板式空气预热器等节能措施对常压加热炉进行技改，经过长周期的运行后，达到了降低加热炉能耗、提高整体热效率的目的。下一步，将继续在优化工艺操作、采用先进的耐高温辐射节能涂料、实施装置间的热联合等方面，应用先进的工艺技术，进一步降低加热炉能耗，提高企业的经济效益。

作者:周继红 单位:陕西延长石油集团延安炼油厂

加热范文篇9

关键词：轧钢加热炉；过程控制系统；节能降耗

加热炉对于轧钢厂来说至关重要，因为不管是生产什么样的产品，源头还是加热炉。加热炉决定了板坯的质量，决定了原材料的质量，也就决定了成品的质量。因而为了获得高质量的产品，势必要在加热这一环节下功夫：煅烧的程度、燃料的选择、温度的控制，这些都是必须要考虑的因素。不可避免的，燃烧过程之中会耗费大量的能源资源，不利于节能降耗。这就体现了经济发展与环境保护之间的矛盾，要兼顾经济发展与环境保护，经济的发展不能以损坏环境为代价。文章将会对轧钢加热炉工作过程中的各个环节展开研究探讨，力图减少能源的损耗，减少环境的压力。

1节能降耗技术应用的意义

加热炉是整个轧钢过程的开始，也是关键步骤，稍有不慎，就会出现意外。也因为如此，这一环节相对于其他的环节将会耗费更多的能源资源。现如今的工业发展，有很多的地方将会用到轧钢技术，也就意味着将会耗费更多的能源。将节能技术应用到这一环节之中，不仅仅能减少资源的损耗，还能节省工业成本，整个行业的收益都将会大幅提升。提升燃料的燃烧率，减少能源的损耗，同时可以减少钢坯氧化的损失。由此可见，将节能技术应用到轧钢行业有十分重大的作用。

2具体应用

实现经济的发展与节能降耗相结合是初衷，解决环境与经济之间的矛盾并不是一件简单的事情。轧钢加热炉过程控制系统是以一个十分复杂的系统，将节能技术应用到这一系统之中，需要逐步渗透，不能一蹴而就，从细节处点滴关注。以下将展开具体的论述。2.1生产工艺的改进方面。钢坯的生产是一个关键的步骤，这是原料，对以后生产出的产品的质量起到决定性的作用，这就对钢坯的生产工艺提出了极高的要求。事实上，钢坯的生产工艺是要求极高的，针对不同的钢坯需要有不同的温度以及相应的加热工艺。生产过程中会用到热送热装工艺，这一项工艺能够充分发挥它的优势，节约能源、增加产量以及降低能耗。关于热装技术的几点优势，以下将会展开具体的论述：2.1.1最大限度地节能。热装技术是分为冷热两部分，一批钢坯进入热的部分，然后进入冷的部分，以此类推。相比于之前的工艺，这样的技术更加节能。将温度控制在两个不同的温度层上，分别进行实验研究，对比能耗情况以及最后的成效，选择最佳的，可以有效地降低能耗。2.1.2可以提升成功率。采用这项工艺最主要的原因还是在于他的成材率是比较高的。至于原理，那是因为采用这项工艺有效地减少加热时间，加快加热速度，这也就代表了与氧气接触的时间是比较少的。与氧气的接触时间是比较少的，那就代表了金属的氧化概率大大降低，燃料也因此节省了下来。2.2操作技术方面的改进。2.2.1充分使用各种废气。燃烧煤炭资源，会产生大量的气体以及极高的温度。钢坯是要经过高温检验的，所以人们主要使用的就是燃煤产生的温度，往往忽略掉这些气体。事实上，这些气体并非是完全无用的，这些气体本身也具有一定的温度。人们想要控制温度的话，可以设置抽风机之类的装置来控制气体的数量，间接控制温度。2.2.2炉内压力的控制。节能降耗的另一种有效的措施是控制好炉内的压力，这能够降低热量损失量。这样一来就对炉体有着极高的要求，其密封性必须很好，否则就会出现冷空气进入炉内的现象，其炉内的压力就会变化，这样并不利于钢坯的锻造。2.2.3降低炉内空气含量。炉内空气含量过多的话，这就意味着炉子的密封性十分差，这就会导致热量散失，并不利于钢坯的锻造。更有甚者，过多的空气涌入炉子之中，钢坯就会氧化。过多的空气有这样的问题，过少的空气就会造成燃料的浪费，反而会增加能耗。所以应该设置一个仪器，对炉内的氧气含量进行检测，避免氧化过度或者是燃料的浪费，方便调节。2.2.4控制好温度。这里的温度指的是钢坯出炉的温度，过高的温度会导致材料的质量下降。与此同时，过高的温度也就代表燃烧的材料过多，资源的浪费。所以应该控制好钢材的温度，不仅仅能够减少资源的浪费，还能够提升质量。通常情况下，钢材出炉的温度一般要降到最低。2.3炉墙内壁的处理。一般强调炉墙是要隔热的，防止锻造过程中钢材与氧气发生氧化反应，对最后的成品产生不利的影响。当然这里的处理指的是内壁的处理，至于内壁的处理就是在其内壁上涂一层涂料，这是由科学依据的。涂一层远红外的涂料，可以提升交换时的辐射，进而用于提升建材的质量。

3结语

当今世界，各国都在不断地发展经济、军事。意图在世界之林占据一席之地。但是发展经济是以高能耗、资源短缺为代价，这似乎是得不偿失的。人们逐渐醒悟，开始关注环境问题，开始着手降低能耗。文章以轧钢加热炉为例，对工业生产过程之中的高能耗、资源损耗量大的现状展开研究探讨，提出了几点建议，希望会对生产有所助益。事在人为，人们是选择经济发展，还是保护环境，还是二者兼得，这就是环境对我们的考验了。

参考文献

［1］张艳伟，雷慧杰.轧钢加热炉自动控制系统的应用［J］.甘肃冶金，2009，31（2）：87-89.

［2］孟志强.加热炉控制系统的优化［C］.//2013全国轧钢加热炉综合节能技术研讨会论文集，2013：239-242.

加热范文篇10

关键词：折叠电加热水壶；风险物质；橡胶制品；检测分析

目前市面上流通的折叠电加热水壶的壶体一般为硅橡胶材质，壶底为不锈钢材质，壶盖为不锈钢或聚丙烯塑料（PP）材质。劣质的不锈钢可能导致重金属超标；劣质塑料及硅橡胶在特定使用条件下会析出有毒有害物质［1－4］。为了更好地了解壶体硅橡胶材料质量状况，我们对市场上销售的折叠电加热水壶产品进行检测分析，并对壶体的硅橡胶材料中挥发性物质的成分进行筛查和定性分析。

1实验部分

1．1仪器与试剂

气相色谱－质谱联用仪（带顶空进样器，型号：7890B－5977B），安捷伦科技有限公司；电子分析天平（型号：ME204），梅特勒－托利多国际贸易（上海）有限公司。18种邻苯二甲酸酯类混合标准溶液，德国Dr．Ehrenstorfer公司。正己烷（农残级），默克化工技术（上海）有限公司；蒸馏水（二级），自制；微孔滤膜（0．22μm），天津津腾实验设备有限公司。折叠电加热水壶11批次（样品编号为1＃～11＃），市售。

1．2实验

1．2．1顶空及色谱条件DB－5MS（30m×0．25mm×0．25μm）毛细管色谱柱；进样口温度：260℃；程序升温：初温50℃，保持3min，以10℃／min程序升温至150℃，保持5min，再以15℃／min的升温至280℃，保持3min；载气：体积分数≥99．999％高纯氦，恒定流量，载气流速：1mL／min；隔垫吹扫流量：3mL／min；进样模式：分流进样，分流比：10∶1；顶空进样器参数：加热炉130℃，传输线150℃，定量阀1mL，进样时间0．5min。1．2．2质谱条件质谱接口温度：280℃；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；全扫描监测模式，扫描范围（m／z）：30～500，EI离子源；电离能量：70eV。1．2．3挥发性物质的检测挥发性物质项目的检测参照GB4806．2－2015［5］进行试验，其标准中规定挥发性物质质量分数≤0．5％。通过干燥箱干燥恒重处理后，根据重量差计算挥发性物质质量分数。检测发现，11批次样品中有10批次不符合要求。这10批次样品检测数据范围：挥发性物质质量分数为1．0％～1．5％（超过标准要求2倍至3倍）。在无法确定挥发物成分的情况下，长期使用该类型产品可能对人体健康产生危害。我们利用顶空气相色谱质谱联用仪进一步对挥发性物质的成分进行了定性分析，确定了挥发性目标物名称。1．2．4色谱柱的选择通过对比DB－624（30m×0．25mm×1．4μm）和DB－5MS（30m×0．25mm×0．25μm）两种毛细管色谱柱试验情况，认为DB－5MS毛细管色谱柱在分析高沸点物质时具有极低的柱流失，对活性化合物惰性优异、有很高信噪比、灵敏度和质谱图完整性。采用程序升温模式，可以缩短分析时间，提高分离度，有利于目标物检测和定性结果的分析。因此选用DB－5MS（30m×0．25mm×0．25μm）毛细管色谱柱。

2结果与讨论

2．1样品前处理的优化

采用挥发性非目标物定性筛查，参照QB／T5249－2018［6］、GB／T6041－2020［7］标准的相关规定进行试验各项参数的优化，将样品剪碎至4mm×4mm的小颗粒，置于装有无水氯化钙的干燥器中处理24h。准确称取1．00g样品于20mL顶空瓶中，采用顶空－气相色谱／质谱联用仪进行分析检测，选用安捷伦公司NIST17版谱库进行检索，对出峰物质进行定性分析。11批次样品挥发性非目标物主要为硅氧烷类物质，还检出二甲基硅烷二醇、2－乙基己醇类物质、（＋）－柠檬烯、2，6－二叔丁基－4－甲基苯酚（BHT）等。硅橡胶中挥发性物质的气相－色谱质谱总离子流图见图1。

2．218种邻苯二甲酸酯类化合物

（塑化剂）的检测本试验模拟消费者实际使用条件，选择水模拟液，煮沸20min，放置至室温再煮沸20min，移取一定模拟液［（10±0．01）g］进行前处理。邻苯二甲酸酯类化合物在自然环境中广泛存在，所以检测过程要避免由于污染或本底值过高而导致假阳性的情况，需要关注前处理过程和色谱分析，严格按照标准要求对试验中用到的玻璃器皿进行清洗［8－11］，对11批次折叠电加热水壶的水模拟液中塑化剂迁移量进行检测（图2）。从图2可知，11批次折叠电加热水壶的水模拟液中均未检出邻苯二甲酸酯。

3结论