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真(zhēn)空爐的(de)發展史(shi)[2014/4/28]真空爐(lú)的創造(zao)和發展(zhan)對人類(lèi)進步起(qi)着十分(fen)重要的(de)作用。我(wǒ)國真空(kōng)爐最早(zǎo)是商代(dài)出現的(de)煉銅爐(lú),爐溫達(dá)到1200℃,爐子(zǐ)内徑達(da)0.8米。在春(chun)秋戰國(guó)時期,人(ren)們在熔(rong)銅爐的(de)基礎上(shang)進一步(bu)掌握了(le)提高爐(lú)溫的技(jì)術,從而(er)生産出(chu)了鑄鐵(tiě)。
1794年,世界(jiè)上出現(xiàn)了熔煉(liàn)鑄鐵的(de)直筒形(xíng)沖天爐(lu)。後到1864年(nian),法國人(rén)馬丁運(yun)用英國(guó)人西門(men)子的蓄(xu)熱式爐(lú)原理,建(jian)造了用(yòng)氣體燃(ran)料加熱(rè)的第一(yī)台煉鋼(gāng)平爐。他(ta)利用蓄(xù)熱室對(dui)空氣和(hé)煤氣進(jin)行高溫(wēn)預熱,從(cóng)而保證(zhèng)了煉鋼(gāng)所需的(de)1600℃以上的(de)溫度。1900年(nián)前後,電(dian)能供應(yīng)逐漸充(chong)足,開始(shǐ)使用各(ge)種電阻(zǔ)爐、電弧(hu)爐和有(you)芯感應(yīng)爐。
二十(shi)世紀50年(nián)代,無芯(xīn)感應爐(lú)得到迅(xun)速發展(zhǎn)。後來又(yòu)出現了(le)電子束(shù)爐,利用(yong)電子束(shu)來沖擊(ji)固态燃(ran)料,能強(qiang)化表面(miàn)加熱和(hé)熔化高(gāo)熔點的(de)材料。用(yong)于鍛造(zào)加熱的(de)爐子最(zui)早是手(shou)鍛爐,其(qi)工作空(kong)間是一(yī)個凹形(xíng)槽,槽内(nei)填入煤(mei)炭,燃燒(shāo)用的空(kong)氣由槽(cao)的下部(bu)供入,工(gōng)件埋在(zài)煤炭裏(li)加熱。這(zhè)種爐子(zi)的熱效(xiao)率很低(di),加熱質(zhi)量也不(bú)好,而且(qie)隻能加(jiā)熱小型(xing)工件,以(yǐ)後發展(zhan)爲用耐(nai)火磚砌(qi)成的半(ban)封閉或(huò)全封閉(bi)爐膛的(de)室式爐(lu),可以用(yong)煤,煤氣(qi)或油作(zuò)爲燃料(liào),也可用(yong)電作爲(wèi)熱源,工(gōng)件放在(zai)爐膛裏(lǐ)加熱。
爲(wèi)便于加(jiā)熱大型(xing)工件,又(you)出現了(le)适于加(jiā)熱鋼錠(dìng)和大鋼(gāng)坯的台(tái)車式爐(lu),爲了加(jia)熱長形(xíng)杆件還(hai)出現了(le)井式爐(lu)。20世紀20年(nián)代後又(you)出現了(le)能夠提(ti)高爐子(zǐ)生産率(lǜ)和改善(shan)勞動條(tiao)件的各(gè)種機械(xiè)化、自動(dong)化爐型(xing)。工業爐(lú)的燃料(liào)也随着(zhe)燃料資(zī)源的開(kai)發和燃(ran)料轉換(huan)技術的(de)進步,而(er)由采用(yong)塊煤、焦(jiao)炭、煤粉(fen)等固體(tǐ)燃料逐(zhu)步改用(yong)發生爐(lu)煤氣、城(chéng)市煤氣(qì)、天然氣(qì)、柴油、燃(ran)料油等(deng)氣體和(hé)液體燃(ran)料,并且(qie)研制出(chu)了與所(suǒ)用燃料(liao)相适應(yīng)的各種(zhǒng)燃燒裝(zhuang)置。
真空(kong)爐的結(jié)構、加熱(re)工藝、溫(wēn)度控制(zhì)和爐内(nei)氣氛等(děng),都會直(zhí)接影響(xiǎng)加工後(hòu)的産品(pin)質量。在(zai)鍛造加(jia)熱爐内(nèi),提高金(jīn)屬的加(jia)熱溫度(dù),可以降(jiàng)低變形(xíng)阻力,但(dan)溫度過(guò)高會引(yǐn)起晶粒(li)長大、氧(yang)化或過(guo)燒,嚴重(zhong)影響工(gōng)件質量(liang)。在熱處(chu)理過程(cheng)中,如果(guǒ)把鋼加(jia)熱到臨(lin)界溫度(dù)以上的(de)某一點(diǎn),然後突(tū)然冷卻(què),就能提(ti)高鋼的(de)硬度和(he)強度;如(ru)果加熱(rè)到臨界(jiè)溫度以(yǐ)下的某(mǒu)一點後(hou)緩慢冷(lěng)卻,則又(you)能使鋼(gang)的硬度(dù)降低而(er)使韌性(xìng)提高。
爲(wei)了獲得(de)尺寸精(jing)确和表(biao)面光潔(jie)的工件(jian),或者爲(wei)了減少(shǎo)金屬氧(yǎng)化以達(dá)到保護(hu)模具、減(jiǎn)少加工(gong)餘量等(deng)目的,可(ke)以采用(yong)各種少(shǎo)無氧化(huà)加熱爐(lú)。在敞焰(yàn)的少無(wu)氧化加(jia)熱爐内(nèi),利用燃(ran)料的不(bú)完全燃(rán)燒産生(sheng)還原性(xing)氣體,在(zai)其中加(jia)熱工件(jiàn)可使氧(yǎng)化燒損(sǔn)率降低(dī)到0.3%以下(xia)。
随着無(wú)芯感應(ying)爐的出(chu)現,沖天(tian)爐有逐(zhú)步被取(qu)代的趨(qu)勢。這種(zhong)感應爐(lú)的熔煉(lian)工作不(bu)受任何(he)鑄鐵等(deng)級的限(xian)制,能夠(gòu)從熔煉(lian)一種等(děng)級的鑄(zhu)鐵,很快(kuài)轉換到(dào)熔煉另(ling)一種等(deng)級的鑄(zhu)鐵,有利(lì)于提高(gao)鐵水的(de)質量。一(yī)些特種(zhǒng)合金鋼(gāng),如超低(di)碳不鏽(xiù)鋼以及(ji)軋輥和(he)汽輪機(jī)轉子等(deng)用的鋼(gang),需要将(jiāng)平爐或(huo)一般電(dian)弧爐熔(róng)煉出的(de)鋼水,在(zài)精煉爐(lu)内通過(guo)真空除(chu)氣和氩(ya)氣攪動(dòng)去雜,進(jin)一步精(jīng)煉出高(gao)純度、大(dà)容量的(de)優質鋼(gang)水。
火焰(yàn)爐的燃(rán)料來源(yuán)廣,價格(ge)低,便于(yu)因地制(zhì)宜采取(qu)不同的(de)結構,有(you)利于降(jiang)低生産(chǎn)費用,但(dan)火焰爐(lú)難于實(shi)現精确(què)控制,對(dui)環境污(wu)染嚴重(zhong),熱效率(lü)較低。電(dian)爐的特(te)點是爐(lú)溫均勻(yún)和便于(yú)實現自(zì)動控制(zhì),加熱質(zhì)量好。按(an)能量轉(zhuan)換方式(shi),電爐又(you)可分爲(wei)電阻爐(lu)、感應爐(lu)和電弧(hu)爐。以單(dān)位時間(jian)單位爐(lú)底面積(jī)計算的(de)爐子加(jia)熱能力(lì)稱爲爐(lu)子生産(chǎn)率。爐子(zi)升溫速(su)度越快(kuài)、爐子裝(zhuang)載量越(yuè)大,則爐(lu)子生産(chǎn)率越高(gāo)。在一般(bān)情況下(xia),爐子生(shēng)産率越(yue)高,則加(jia)熱每千(qiān)克物料(liao)的單位(wei)熱量消(xiāo)耗也越(yue)低。因此(ci),爲了降(jiàng)低能源(yuán)消耗,應(ying)該滿負(fu)荷生産(chan),盡量提(tí)高爐子(zǐ)生産率(lǜ),同時對(duì)燃燒裝(zhuang)置實行(háng)燃料與(yǔ)助燃空(kōng)氣的自(zi)動比例(li)調節,以(yi)防止空(kong)氣量過(guò)剩或不(bu)足。此外(wài),還要減(jiǎn)少爐牆(qiang)蓄熱和(he)散熱損(sun)失、水冷(leng)構件熱(re)損失、各(gè)種開口(kou)的輻射(shè)熱損失(shi)、離爐煙(yan)氣帶走(zǒu)的熱損(sun)失等。
爲(wei)了使爐(lu)溫恒定(dìng)和實現(xiàn)規定的(de)升溫速(sù)度,除必(bi)須根據(ju)工藝要(yao)求、預熱(re)器和爐(lú)用機械(xiè)型式、燃(ran)料和燃(rán)燒裝置(zhì)類别、真(zhen)空爐排(pái)煙方式(shi)等确定(ding)優良的(de)爐型結(jié)構外,還(hái)需要對(duì)燃料和(hé)助燃空(kōng)氣的流(liú)量和壓(yā)力,或對(duì)電功率(lǜ)等可控(kong)變量通(tong)過各種(zhong)控制單(dān)元進行(hang)相互調(diào)節,以實(shí)現爐溫(wēn)、爐氣氛(fēn)或爐壓(yā)的自動(dong)控制。燃(ran)氣爲液(ye)化氣,天(tiān)然氣,焦(jiao)爐煤氣(qi),城市煤(méi)氣,轉爐(lú)煤氣,混(hun)合煤氣(qi),發生爐(lu)煤氣,高(gao)爐煤氣(qi)等。
(編輯(ji):zj)
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