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时间:2018-07-29
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1、第一章筑炉材料1.1坩埚渗碳炉的内衬一般选用哪种耐火材料?为什么?答:炉内使用耐热钢坩埚,高碳气氛不与炉体接触,此时可不选用抗渗碳砖。1.2保护气氛加热炉一般选用哪种耐火材料作为内衬?为什么?答:保护气氛加热炉,一般选用抗渗碳砖作为内衬。保护气氛加热炉,是进行光亮加热的,其气氛不是高碳气氛,CO+H2的含量只有约5%左右。虽然CO+H2的含量很低,但仍然会和砖中的Fe2O3等杂质反应,生成CO2、H2O等。这样一来,势必增加炉内氧化气氛的含量。而且由于CO+H2本身就很少,氧化性成分一旦增加,有可能不能保证光亮加
2、热的效果。保护气氛加热炉,应该采用抗渗碳砖。1.3有中温箱式炉、推杆式炉和渗碳炉三台设备,问其内衬材料应如何选择?为什么?答:中温箱式炉:周期式作业炉,应选用轻质砖、耐火纤维等。因为经常反复加热,蓄热是主要热损失,必须减少,提高加热速度。推杆式炉:连续作业炉,蓄热不是主要问题,因为一直处于高温状态,长期工作,则使用寿命应重点考虑。为此,一般要选用重质砖。渗碳炉:可控气氛炉,要选择抗渗碳砖。1.4比热容的概念是什么?该指标有什么作用?答:比热容(热容量)用CP表示,单位为kJ/kg·℃,指1kg物质温度升高1℃所需
3、的热量。CP是反映材料蓄热能力的一个指标,通常CP↑→蓄热能量↑,对于耐火材料,CP越小越好。1.5热导率的作用是什么?它主要和哪些因素有关?答:热导率λ表示材料导热的能力,通常:λ↑,则导热能力强→散热量大。热导率的大小,除了和材料的矿物组织有关外,主要取决于制品的气孔率。对同样材料,如果气孔多而小,且分布均匀,则其热导率λ就低。热导率的大小也和温度有关,λ=a+bt,对大多数耐火材料,t↑→λ↑,但也有些制品,如镁砖(炼钢炉用),碳化硅制品等,正好相反。1.6抗渗碳砖的实质是什么?为什么这种砖能用于高碳气氛中
4、?答:实质:抗渗碳砖是指Fe2O3等杂质含量小于1%的高铝砖、粘土砖。高碳气氛主要是CO+H2,在高温下,这些气氛与Fe2O3等杂质反应产生的破坏效果不明显。1.7说明耐火材料的耐急冷急热性能指标及其评定方法。答:将重质耐火材料试样(标准砖)(230×113×65)加热至850ºC,然后在流动水中冷却,(若是轻质耐火材料则加热至1000ºC,然后在静止空气中冷却),如此反复进行加热、冷却,直至试样脱落部分重量为原重量的20%为止,所经受的反复加热、冷却的重复次数,作为耐急冷急热性能指标。耐急冷急热性主要取决于材料
5、,好的达几百次,差的只有几次。1.8耐火材料的实际使用温度能否达到其耐火度数值,为什么?答:耐火度不能代表耐火材料的实际使用温度。因为在高温下承受载荷时,耐火材料的软化变形温度要降低,故耐火材料的实际允许最高使用温度比其耐火度低。1.9Fe-Cr-Al电热元件通常用哪种耐火材料作搁砖?为什么?答:粘土砖对Fe-Cr-Al电热元件有腐蚀作用,不能用作搁砖。电热元件搁砖,要求绝缘,选择高铝砖。1.10耐火度的定义是什么?耐火度大于多少度的材料才能称为耐火材料?答:耐火度是耐火材料抵抗高温作用的性能,指耐火材料在高温下
6、抵抗熔化的性能。通常,耐火材料的耐火度>1580ºC,耐火材料也可据此定义。1.11为什么普通粘土砖不能砌筑马弗渗碳炉,而抗渗碳砖则可以?答:渗碳炉中可控气氛主要是CO+H2,在高温下,这些气氛不可能将粘土砖中的主要成分Al2O3、SiO2还原,但是却可以和粘土砖中的杂质Fe2O3反应。形成的渗碳体很硬很脆,使用时很容易剥落,从而造成炉体破坏。另外,由于Fe2O3还原,砖内变得疏松,C原子容易进入砖内,而造成膨胀,这样也可能造成炉体破坏。但是抗渗碳砖中Fe2O3等杂质含量小于1%,这些气氛和砖中的杂质反应所产生的
7、破坏效果不明显。1.12耐火材料的高温结构强度一般用什么指标评定?该指标如何测试?答:高温结构强度一般用荷重软化点来评定。荷重软化点测试方法:试样直径Φ36mm,高50mm,在荷重2kg/cm2压力下,置于炉中加热,加热速度是:≤800ºC时,为≤100ºC/min;>800ºC时,为4~5ºC/min。测定两个变形温度:试样压缩0.3mm或4%时的温度称为荷重软化开始温度;试样压缩20mm或40%时的温度称为荷重软化终止温度。第二章传热理论2.1何为传导传热?何为对流传热?它们之间的差别是什么?答:传导传热又称
8、为导热,是指物体之间存在着温差时,热量由物体中温度较高的部份传至较低的部份;或由一个温度较高的物体传给与之接触的低温物体的传热过程。对流传热指依靠流体的运动,把热量从一处传递到另一处的现象。导热的特点:(1)物体各部分之间不发生宏观的相对位移;(2)对于几个物体之间的导热,必须相互接触;(3)导热在固体、液体、气体中均可进行。对流传热的特点:(1)有物质宏观运动存在;(2
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