金属加热炉工件的吸热量.doc

金属加热炉工件的吸热量
工业炉
如果要在炉子里加热固体件，那么首先必须在工业炉炉子里产生热量（即释放热量），然后再把热量传递给被加热的材料（工件、制品>，而热量在工件内的最后分布必须符合技术要求。这些技术要求规定了工件的最后温度，工件的温度均匀性，以及保温时间。有时还规定加热与冷却的速度。
为了对加热过程有个清楚的了解，有必要从被加热材料的物理性能谈起。
工件的吸热量等于工件重量乘以工件的温升和平均热容量。在许多手册上都可以査到金属及非金属材料的平均热容量。一些主要的铁与非铁金属的热含景可以从图26的曲线上査到。图27所示，是钢铁含碳量的变化对其热含量的影响（由若干实验者所测定）。当钢材内加入了少量的（一般分量的）合金元素如镍、铬或锰时，钢的热含量所发生的变化是极小的，可以忽略不计。即使是“因科镍合金"（Inconel，含79.5%镍，13%铬，6.5%铁），它的热容量也仅仅与软钢的热容量相差1%。
利用图26和27的曲线，可以求出工件所吸收的热量}其求法举例说明如下：含碳量0.30%的一根钢棒，重113公斤，入炉时的温度是38°C，要求加热到1200°C。从图27查出，棒料入炉时的热含量（0°C以上的）等于6千卡/公斤；当棒料出炉时，如果它各部分都已均匀地加热到1200°C，那么它的热含量就会变为205千卡/公斤。所以棒料所吸收的热量应为：
113x(205—6)=22500千卡。关于热含量的数值，不必知道得太精确，这是因为最后温度并不准确。
图26各种金属在不同温度下的热含量

图不同的含碳量对钢铁热含量的影响

电加热炉（采在绝大多数炉子里，工件都用金属的电阻元件）放置在炉底上。为了保护基础并防止炉底软化，往往在炉底之下留有空间以供空气流通，这样的炉底称为通风式炉底。燃料和空气是通过进气口或燃烧器而进入炉内。在燃烧器出口开始燃烧之处装有烧嘴砖。燃烧产物是从排烟口离炉，然后通过烟道而到达烟囱。观察孔（或称窥孔）是用来观察炉膛内的情况。加热室的周围有炉墙，墙上载有炉顶。炉顶通常是拱形；拱顶及拱座（即拱脚砖及拱脚梁）是支承在侧墙或外部钢结构上。直接支承拱脚砖的是拱脚梁。拱脚形成了起拱点，而拱的最高点叫做顶点。两个起拱点之间的连接线叫做拱弦，而从顶点到拱弦之间的距离叫做拱高。
如果炉子所加热的材料在高温时会引起化学反应，那就应该从化学工程手册里査出其热容量和反应热。石灰的烧成就是一个例子。