热处理设备习资料.doc

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1、第一单元综合训练题答案一、填空题、选择填空题1．常用耐火材料有（粘土砖、高铝砖、耐火混凝土制品及各种耐火纤维），它们的最高使用温度分别为（1350℃、1500℃、600~1460℃、1100~1600℃）。2．荷重软化开始点是指在一定压力条件下，以一定的升温速度加热，测出样品开始变形量为0.6%的温度。a.0.2%b.0.6%c.1.2%3．抗渗碳砖是Fe2O3含量a的耐火材砖。a.＜1%b.＞1%c.＞2%4．常用隔热材料有（硅藻土、蛭石、矿渣棉、石棉以及珍珠岩制品），其中最低使用温度及材料是石棉、500℃。5．传热的基本方式有传导、对流、辐射，综合传热为同时具有两种或两种以上的单

2、一传热。6．电阻丝对炉墙的传热是b，炉墙对车间的传热是b，电阻丝对炉墙对车间的传热包括了e，通过炉墙的传热是a，上述四者中传热量较大或热阻较小（可忽略不计）的是h、热阻较大的是k；燃气对工件的传热是b。a.传导b.对流+辐射c.辐射+传导d.辐射e.辐射+传导+对流g.传导+对流h.电阻丝对炉墙的传热i.炉墙对车间的传热k.通过炉墙的传热7．影响“黑度”的因素有b、d、e、g、f。a.时间b.表面粗糙度c.传热面积d.温度e.物体的材料f.物体的形状g.物体的颜色h.角度系数8．增强传热（含炉温均匀性）有a、s、d、g、h、k、n、o，削弱传热有d、e、f、i、j、l、m、p。a.加

3、大温差b.增加传热面积c.增加风扇d.加大气孔率e.减小热导率f.增加隔板g.增加导风系统h.箱式炉膛改圆形炉膛i.圆形炉膛改箱式炉膛j.炉壳外刷银粉比砖墙或一般金属外壳k.增加黑度（如工件或炉壁表面涂覆高黑度磷化处理层或CO2红外涂料）l.降低黑度m.工件表面不氧化（真空、可控、保护、中性气氛加热）比工件表面氧化n.高速燃气烧嘴比低速燃气烧嘴o.燃气炉比空气炉p.空气炉比燃气炉三、简答题1．比较重质砖、轻质砖以及硅酸铝耐火纤维的主要性能，说明它们在热处理炉中的应用及应注意的问题。试选择电阻丝搁板所用材料，并说明选择的依据。答：重质砖使用温度高于同材质的轻质砖，硅酸铝耐火纤维兼有耐火

4、及保温性能，新型耐火纤维的使用温度高于重质砖。重质砖多在炉底支撑砖，轻质砖多用于炉侧墙或炉顶，硅酸铝耐火纤维使用温度不要过高以防损坏。电阻丝搁板通常选择高铝砖或刚玉材料，并说明选择的依据。2．比较三种基本传热方式的异同。答：三种传热均与温差、传热面积、传热系数、传热时间成正比。不同的材料的传热系数差别很大，对流传热还与流体的流速、温度、黏度有关，辐射传热还与材料的黑度、角度系数、表面粗糙程度有关。3．写出单层稳定态传导传热计算公式。答：φ=或q=4．有一双层炉墙，第一层是重质耐火粘土砖厚113mm，第二层为硅藻土砖厚230mm，炉墙内表面温度为950℃，炉墙平均散热面积为2m2，试求

5、通过炉墙的散热损失。答：根据我国部颁标准，当环境温度为20℃时、工作温度为700～1000℃的电炉，炉壳温升为≤50℃。预先假设炉墙外表面温度为50℃，则t1－t3=900℃且δ1=0.113mδ2=0.230m为计算各层炉衬材料的导热系数，还需假设t2=900℃。则轻质耐火粘土砖的导热系数λ1为：λ1=0.698+0.64×t均1=0.698+0.64×=1.29〔W/(m·℃)〕硅藻土砖的导热系数λ2为：λ2=0.104+0.232×=0.214〔W/(m·℃)〕将求得的λ1和λ2代入公式，就可求得比热流量。q==774.5（W/m2）验算交界面温度t2t2=t1－q=950－7

6、74.5=882℃与原假设误差为≈2%误差小于5%，故原假设可用。验算炉墙外表面温度t3略最后就可以求出2m2炉墙的传导热损失量φ=q·S=774.5×2=1549（W）。5．写出黑体及灰体全辐射力公式。答：Eb==Cbφ=ES=εCbSCb黑体的辐射系数，φ灰体或实际物体的辐射力，ε灰体或实际物体的黑度。6．根据被加热工件黑度的不同，比较普通加热炉与真空炉对工件的加热速度（即炉膛对工件的辐射热交换量）。另一种比较，当工件散放的表面积比堆放的表面积增加1倍时，炉膛对工件的辐射热交换量的增减倍数是＞1、＜1、＝1？为什么？答：普通炉加热时工件有氧化，工件表面黑度大，而真空加热工件表面黑

7、度小，加热速度慢于普通炉。当工件散放的表面积比堆放的表面积增加1倍时，炉膛对工件的辐射热交换量的增减倍数是＜1，主要原因参见例1-4，S1虽然增加了一倍，但φ12不是1而是小于1。7．有一浴炉，浴面面积为0.5m2，试比较其在1200℃、540℃时的热损失。答：φ=ES=εCbS=0.89×5.67=118.78(kW)φ=ES=εCbS=0.74×5.67=9.165(kW)8．说明影响对流换热系数的因素，比较铅浴、盐浴、空气的加热速度以及盐浴、水、空气