高溫爐技術(shù)知識

工業(yè)爐是一種高溫設(shè)備，它與燃油、煤氣、電能、灰塵等親密聯(lián)絡(luò)在一同，容易惹起火災(zāi)、燒傷、爆炸、中毒、觸電等事故。因而，工業(yè)爐與普通冷加工設(shè)備相比，不平安要素要多得多。

　　普通說來，工業(yè)爐操作時的高溫容易發(fā)作燙傷、灼傷和燒傷;高溫熔鹽和熔融金屬遇到水后會發(fā)作爆炸;煤氣和可控氛圍是易爆氣體，油路、油箱和油庫都是易燃易爆設(shè)備，如運(yùn)用不當(dāng)，則將發(fā)作爆炸和中毒事故;電爐的平安維護(hù)安裝失靈，接觸后會發(fā)作觸電;氰化爐的氰化物有劇毒;硝鹽爐加熱到550℃以上會產(chǎn)生自燃;硝鹽與木炭、炭黑化合后會發(fā)作爆炸。

　　工業(yè)爐修理的環(huán)境較差，許多修理作業(yè)是在爐內(nèi)停止，空間非常擁堵，自然采光缺乏，通風(fēng)條件很差。工人操作時不只遭到粉塵的損害，有時還直承受到高溫、煙塵、有毒氣體和化工資料的腐蝕。有的爐子(如沖天爐)高達(dá)10m—20m，由于爐身現(xiàn)場狹窄，修理工作呈高空平面穿插、多層作業(yè)，風(fēng)險性很大。因而，當(dāng)操作和維修工業(yè)爐時，要非常注重平安問題。特別是在組織工業(yè)爐時，要非常注重平安問題。特別是在組織工業(yè)爐的搶修或熱修時，更應(yīng)留意這些不平安要素所可能惹起的不幸事故。

　　如何進(jìn)步燃料爐的爐溫平均性?

　　一:采用新型熄滅安裝

　　采用高速調(diào)溫?zé)焯娲鹊牡退贌?高速燒嘴是燃料與助燃空氣在熄滅室內(nèi)根本完成完整熄滅,熄滅后的高溫氣體一100-300m/s的速度噴出,從而強(qiáng)化對傳播熱,促進(jìn)爐內(nèi)氣流循環(huán),到達(dá)平均爐溫的目的.另外經(jīng)過滲入二次空氣使出口熄滅氣體溫度降到與工件加熱溫度想接近,可完成煙氣溫度的調(diào)理,對進(jìn)步加熱質(zhì)量和節(jié)約燃料有顯著作用.

　　二:控制爐內(nèi)壓力

　　當(dāng)爐內(nèi)壓力為負(fù)值時,例如爐內(nèi)壓力為-10Pa,即可產(chǎn)生2.9m/s的吸入風(fēng)速,此時將有爐口及其它不緊密處吸入大量冷空氣,招致離爐煙氣帶走的熱損失增加.當(dāng)爐內(nèi)壓力為正值時,高溫?zé)煔鈱⒁莩鰻t外,同樣招致煙氣帶走的熱損失.

　　三:進(jìn)步自動化控制水平。

　　加熱工藝不當(dāng)常產(chǎn)生的缺陷?

　　加熱不當(dāng)所產(chǎn)生的缺陷可分為：①由于介質(zhì)影響使坯料外層組織化學(xué)狀態(tài)變化而惹起的缺陷，如氧化、脫碳、增碳和滲硫、滲銅等。②由內(nèi)部組織構(gòu)造的異常變化惹起的缺陷，如過熱、過燒和未熱透等。③由于溫度在坯料內(nèi)局部布不均，惹起內(nèi)應(yīng)力(如溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力)過大而產(chǎn)生的坯料開裂等。

　　1.脫碳

　　脫碳是指金屬在高溫下表層的碳被氧化，使得表層的含碳量較內(nèi)部有明顯降低的現(xiàn)象。

　　脫碳層的深度與鋼的成分、爐氣的成分、溫度和在此溫度下的保溫時間有關(guān)。采用氧化性氛圍加熱易發(fā)作脫碳，高碳鋼易脫碳，含硅量多的鋼也易脫碳。

　　脫碳使零件的強(qiáng)度和疲倦性能降落，磨損抗力削弱。

　　2.增碳

　　經(jīng)油爐加熱的鍛件，常常在外表或局部外表發(fā)作增碳現(xiàn)象。有時增碳層厚度達(dá)1.5～1.6mm，增碳層的含碳量達(dá)1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右，部分點含碳量以至超越2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，呈現(xiàn)萊氏體組織。

　　這主要是在油爐加熱的狀況下，當(dāng)坯料的位置靠近油爐噴嘴或者就在兩個噴嘴穿插放射燃油的區(qū)域內(nèi)時，由于油和空氣混合得不太好，因此熄滅不完整，結(jié)果在坯料的外表構(gòu)成復(fù)原性的滲碳氛圍，從而產(chǎn)生外表增碳的效果。

　　增碳使鍛件的機(jī)械加工性能變壞，切削時易打刀。

　　3.過熱

　　過熱是指金屬坯料的加熱溫渡過高，或在規(guī)則的鍛造與熱處置溫度范圍內(nèi)停留時間太長，或由于熱效應(yīng)使溫升過高而惹起的晶粒粗大現(xiàn)象。

　　碳鋼(亞共析或過共析鋼)過熱之后常常呈現(xiàn)魏氏組織。馬氏體鋼過熱之后，常常呈現(xiàn)晶內(nèi)織構(gòu)，工模具鋼常常以一次碳化物角狀化為特征斷定過熱組織。鈦合金過熱后，呈現(xiàn)明顯的β相晶界戰(zhàn)爭直細(xì)長的魏氏組織。合金鋼過熱后的斷口會呈現(xiàn)石狀斷口或條狀斷口。過熱組織，由于晶粒粗大，將惹起力學(xué)性能降低，特別是沖擊韌度。

　　普通過熱的構(gòu)造鋼經(jīng)過正常熱處置(正火、淬火)之后，組織能夠改善，性能也隨之恢復(fù)，這種過熱常被稱之為不穩(wěn)定過熱;而合金構(gòu)造鋼的嚴(yán)重過熱經(jīng)普通的正火(包括高溫正火)、退火或淬火處置后，過熱組織不能完整消弭，這種過熱常被稱之為穩(wěn)定過熱。

　　4.過燒

　　過燒是指金屬坯料的加熱溫渡過高或在高溫加熱區(qū)停留時間過長，爐中的氧及其它氧化性氣體浸透到金屬晶粒間的空隙，并與鐵、硫、碳等氧化，構(gòu)成了易熔的氧化物的共晶體，毀壞了晶粒間的聯(lián)絡(luò)，使資料的塑性急劇降低。過燒嚴(yán)重的金屬，撤粗時悄悄一擊就裂，拔長時將在過燒處呈現(xiàn)橫向裂紋。

　　過燒與過熱沒有嚴(yán)厲的溫度界限。普通以晶粒呈現(xiàn)氧化及凝結(jié)為特征來判別過燒。對碳鋼來說，過燒時晶界凝結(jié)、嚴(yán)重氧化工模具鋼(高速鋼、Cr12型鋼等)過燒時，晶界因凝結(jié)而呈現(xiàn)魚骨狀萊氏體。鋁合金過燒時呈現(xiàn)晶界凝結(jié)三角區(qū)和復(fù)熔球等。鍛件過燒后，常常無法挽救，只好報廢。

　　5.加熱裂紋

　　在加熱截面尺寸大的大鋼錠和導(dǎo)熱性差的高合金鋼和高溫合金坯料時，假如低溫階段加熱速渡過快，則坯料因內(nèi)外溫差較大而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。加之此時坯料由于溫度低而塑性較差，若熱應(yīng)力的數(shù)值超越坯料的強(qiáng)度極限，就會產(chǎn)生由中心向周圍呈輻射狀的加熱裂紋，使整個斷面裂開。

　　6.銅脆

　　銅脆在鍛件外表上呈龜裂狀。高倍察看時，有淡黃色的銅(或銅的固溶體)沿晶界散布。

　　坯料加熱時，如爐內(nèi)殘存氧化銅屑，在高溫下氧化鋼復(fù)原為自在銅，熔融的鋼原子沿奧氏體晶界擴(kuò)展，削弱了晶粒間的聯(lián)絡(luò)。另外，鋼中含銅量較高[>2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))]時，如在氧化性氛圍中加熱，在氧化鐵皮下構(gòu)成富銅層，也惹起鋼脆。