熱處理爐的工作環(huán)境以及對(duì)所用耐火材料的性能要求
 
熱處理爐的工作環(huán)境通常來說，熱處理工藝有摔火、同火、退火、正火、滲碳、滲氮等。對(duì)工件的加熱都包括升溫、保溫、降溫3個(gè)基本過程，加熱的最高溫度是決定于處理工藝以及工件的材質(zhì)?？偟膩碚f，從加熱溫度看，熱處理爐分為：高溫?zé)崽幚頎t，爐溫在1000~1300C;中溫?zé)崽幚頎t，護(hù)溫在630~1000C;低溫?zé)崽幚頎t，爐溫小于650C,對(duì)于碳鋼在溶火時(shí)其加熱溫度在鐵-碳相圖上應(yīng)選擇A(C<0.8%)和A(C>0.8%)以30~50C對(duì)于合金例來講，由于合金元素的影響，其溶火加熱溫度比相同含碳量的碳鋼要高些。例如：40Cr鋼的溶火加熱溫度為840~860(,35SiMn鋼為890~910C,9CrSi鋼為860~880C,Cr12MoV鋼為1030(左右。
 
鋼材在空氣中或爐氣中加熱時(shí)，在高溫下，鋼中的鐵和碳會(huì)與氣氛起化學(xué)反應(yīng)，發(fā)生氧化-還原、脫碳-滲碳等反應(yīng)，對(duì)一般鋼材或零件，氧化脫碳會(huì)增加金屬的消耗量。對(duì)于表而要求嚴(yán)格的鋼材或零件，氧化脫碳會(huì)造成表面嚴(yán)重的缺陷。對(duì)一些工件表面質(zhì)量要求高的熱處理爐內(nèi)采用可控氣氛?？煽貧夥辗譃閮深悾罕Ｗo(hù)氣氛和化學(xué)活性氣氛。保護(hù)氣氛是保護(hù)工件表面成分不發(fā)生變化，一般加熱后表面仍保持金屬光澤，故也稱光亮熱處理：而化學(xué)活性氣氛能在加熱過程中對(duì)工件表面進(jìn)行滲碳或滲氮等化學(xué)熱處理。
 
熱處理爐用財(cái)火材料：
 
(一）材質(zhì)選擇
鋼鐵熱處理爐爐溫小于1300C,一般用高鋁質(zhì)和硅酸鋁質(zhì)的燒成制品或不定形耐火材料砌筑爐襯即可。
 
若爐內(nèi)實(shí)行可控氣氛作業(yè)，則爐襯要求在高溫下不與可控氣氛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，宜采用含F(xiàn)e(),特別少的抗?jié)B碳磚作爐襯，此時(shí)FeQO2的含量要低于1%。
 
由于熱處理爐工藝的影響，在同樣生產(chǎn)率的情況下，熱處理爐爐襯面積和體積比加熱爐大，因而爐襯散熱損失和蓄熱損失要大得多：如連續(xù)加熱爐散熱損失占總熱量的3%~5%,在熱處理爐一般占20%;連續(xù)加熱爐不考慮蓄熱損失，周期作業(yè)的熱處理爐著熱損失常占蓄熱量的30%~40%。因此對(duì)熱處理爐減少爐襯熱損失以提高爐子熱效率起著十分重要的作用。
 
在滿足工作溫度和爐內(nèi)氣氛的情況下，減少蓄熱損失就應(yīng)選擇體積密度小和比熱小的爐村材料；減少散熱損失就應(yīng)選擇熱導(dǎo)率小的爐襯材料。例如，300kW電熱罩式爐，以硅酸鋁耐火纖維替代輕質(zhì)粘土磚（容重1.3t/m2)后，可節(jié)電能為38.3%。
 
(二）形狀尺寸
爐臉尺寸應(yīng)力求緊湊，減少爐內(nèi)無用空間，以利于爐內(nèi)溫度均勻和提高熱效率，如井式爐常采用圓柱形爐腔而不采用方形爐臉。
 
使用可控氣氛熱處理時(shí)，爐襯的厚度要比爐內(nèi)為空氣時(shí)的厚度要厚，因?yàn)榭煽貧夥諢釋?dǎo)率比空氣大，如以空氣的熱導(dǎo)率為1的話，NH2分解氣則為5.5,H2則為7.我們可以熱損失最小，經(jīng)濟(jì)效益最大，返本期最短等原則，列出有關(guān)熱工、經(jīng)濟(jì)方面函數(shù)，用最優(yōu)化方法求得爐襯最佳厚度。