下烧炼，使其中的炭能吸附在盐浴中密度较大的金 属氧化物及杂质上，停电后即一同沉积炉底成为电 阻率较低的炉渣，有时，还可加入适量铁粉以减小 电阻，铁粉量以盐浴炉工作时不超过变压器额定电 流值为准
• （3）电弧启动法：易烧损主电板，应用少
• 利用6～12mm的圆钢或石墨棒作辅助电极， 将其一端与主电极相连，另一端接近另一主 电极保持一定距离，通电后即可产生电弧将 极间固体盐熔化，而后移动辅助电极，拉长 间距逐渐使两主极间形成一熔盐沟槽，主电 极即可导通加热。
• ②电极从坩埚侧壁插入，埋在坩埚砌体中，只有 一面与熔盐接触。
• ③电极不占据液面位置，无该区域的辐射热损失， 提高炉膛利用率，节能好。
• 缺点： • 电极结构复杂，无法更换和调节间距
侧埋式电极盐浴炉的主要特点是：电极为直条状， 电极由炉后侧壁埋入。为防止漏盐，电极引出柄处 有水冷装置。
顶埋式电极盐浴炉的主要特点是：电极不加水冷套， 电极不穿过炉体，电极结构和坩埚结构较复杂。
• 3、内热式管状加热器浴炉 • 特点： • ①将管状加热器浸埋在加热介质内的一种浴炉。 • 加热介质：硝酸盐、碱类和油类
• ②炉子结构简单，加热器安装方便，热效率高，加 热和冷却都较快。
• ③工作温度为120～550℃ • 缺点：
• ①管状加热器只能在较低的温度下工作，主要用于 油浴炉、硝盐炉和碱浴炉。
毁坩埚。
（2）用途 适于进行液体渗硫、渗氮等化学热处理操作，用作等温 淬火槽以及回火炉等
3、内热式电阻加热浴炉(内热式管状加热器浴炉)
内热式电阻加热浴炉利用管状电热元件浸入浴剂中加 热，故又称为管状电热元件加热的内热式浴炉，其结构如 图所示。
3、内热式电阻加热浴炉
管状加热器结构： 在金属管内装入电热元件，并用绝缘的导热性较好的耐火 材料填充，制成直形、U形、W形等。
• ②主要用于低温淬火、分级淬火、回火。
三 电极盐浴炉
1.工作原理
• 用某些盐类作为浴剂，电源电压经盐浴炉 变压器降压后，经电极，流经熔盐形成电 流回路。由于流经熔盐的电流很大，使得 熔盐作为发热体而产生很大的热量，工件 得以加热。
• 电极盐浴炉的高温加热性能明显优于其他 加热炉。
• 2. 特点 • ①电极布置在导电介质里，直接通电产生热量。 • ②采用盐类作加热介质→电极盐浴炉 • ③炉子升温快，无需金属坩埚，可进行高、中、
• （2）启动盐法
• 在坩埚底上或凝固盐表面上主电极间加一层 可导电的启动盐，即可由主电极导通加热， 将启动盐及基体盐一起熔化。
• 启动盐：适当导电率，不影响基体盐的性能。
• 654渗碳盐：纯净炭粉60%、KCl 10%、 NaCl 10%、水分20%
• 因含有C，不能用于硝盐炉。
启动方法 在盐面上加上“654”，经充分搅拌并在900℃
由表可见，在各项热损失中以浴面热辐射损失为最大， 而这项热损失又与浴面热力学温度的四次方成正比。 由此可知，高温炉的这项热损失更大， 所以，减少浴面热辐射损失是浴炉节能最有效的措施。
§3. 5 节能方法
2、方法 （1）炉型选择 要优先采用内热式浴炉，以使热量得到充分的利用；尽量采用 埋入式电极盐浴炉代替插入式电极盐浴炉，可减少电极区中电 极和浴面辐射和对流热损失。
§3.3电极盐浴炉的排气装置和特殊的启动 方式
一 排气装置
目的：为防止和减少熔盐蒸气对环境的污染，维护生产 人员的身体健康，设排气装置 不仅是盐浴炉、各种浴炉都应装设排气装置
排气装置一般有两种形式： 一种是在炉体上部装设排气罩，另一种是在炉口侧面 装设排气口。 排气罩出口与通风机相连。
§3.3电极盐浴炉的排气装置和特殊的启动方式
电极间距。 • 缺点： • ①电极占据液面较大位置，液面热损失大，
炉膛利用率低。 • ②电极受空气和盐蒸气氧化腐蚀，寿命短。
③ 坩埚内熔盐温度也不均匀。
远离电极处的熔盐温度偏低，电极对面炉底 的盐不易熔化而形成固态盐斜坡。
• （2）、埋入式电极浴炉 • ①工作电压高。 • 插入式盐浴炉电压为5.5～17.4V • 埋入式盐浴炉电压为14～36V
• 工件受热主要靠导热，当有较大电磁力驱动 盐液循环流动时，对流换热量也起作用。
• 4、盐液面的辐射、对流热损失很大。将电 极压缩在一个狭小的区域或将电极移到炉膛 下部。
• 5、热量集中在电极间的熔盐内
• 浴炉工作时，绝大部分电流从电极间或邻近 的熔盐流过，转化为热能，在该处形成高温， 向外传递。→电极间不能放置工件；电极间 熔盐温度过高分解，成分不稳定。
第三章 热处理浴炉
• §3.1 概述 • §3.2 分类 • §3.3 排气装置和特殊的启动方式 • §3.4 热处理电极浴炉的工作特点 • §3.5 节能方法 • §3.6 电极盐浴炉结构设计
• §3.1 概述 • 一 热处理浴炉：以液态物质作为加热介质
的炉子。
• 特点：加热速度快，无氧化，无脱碳且可局 部加热工件等优点。
• 启动电阻的形状和尺寸
• 启动电阻通常用低碳钢制造，可为方形、圆形或扁 带形。前两种做成螺旋形，扁带弯成“之”字形。 螺旋形的热量集中，强度较高，制造较方便
• ② 启动电阻的电阻和电压要适当配合，否则 会烧坏。
• ③ 启动电阻安置在电极附近或电极之间。
• ④ 深炉膛的电极浴炉采用双层启动电阻，以 免在上部的盐未熔化之前底部的盐已熔化， 体积脚胀，冲破凝固层而喷出，造成事故。
（2） 坩埚尺寸 在保证工件加热要求的前提下，应尽量减小坩埚上口面积，以 减少浴面的热辐射，也有利于浴盐的快速加热和升温。
（3）浴盐表面覆盖石墨粉、木炭、Al2O3颗粒等其他隔热物质， 以减少热辐射损失。 （4）坩埚上口处加一活动盖，减少辐射热损失并缩短启动过程 时间。 （ 5）采用快速启动法。缩短启动过程时间，提高炉子利用率， 可有效节能。 （6）采用不脱碳无氧化盐或无渣脱氧剂，可有效缩短辅助操作 时间，减少热损失。 （7）制订合理的操作工艺、合理的装炉量，正确的加热温度和 保温时间，保证工件的加热质量，减少返工等都可以有效减少 热损失。
• 加热速度约为空气加热炉的2～5倍 • 热处理工艺中等温淬火及分级淬火的唯一常
规冷却设备
• 主要缺点：
• （1）炉膛尺寸小，高温炉主要处理小型工件； • （2）炉体寿命低，需经常修炉； • （3）工件表面残盐(特别对于硝盐)需清理 • （4）盐蒸气及残盐对环境有污染； • （5）需定期脱氧 • （6）需定期捞渣 • 脱氧和捞渣均需消耗SiO2、TiO2、硼砂、木炭等
• ②盐渣启动法
• 利用盐渣电阻率小的原理，在电极间施加 较高电压（110～380V）,即可将沉积炉底 的盐渣击穿导通，→也称高压击穿法。
• 启动快，有效节约电能和工时，但操作复 杂，有时因盐渣电阻率大，启动困难甚至 启动不了。
• ③小熔池启动法
• 利用辅助电极或导电极缩短启动时的电极 间距，减少浴盐电阻，可在工作电压下导 通，先形成一小熔池。
• 2 新型启动法 • ①主电极启动法 • 直接利用主电极作为启动电阻。
• 将多层钢板重叠在一起，各极之间相隔3～5mm， 中间夹云母片、耐火材料等绝缘材料，然后焊接 成来回弯曲状。每一电极的两端各有一引出端， 一端连变压器，一端为自由端。
• 启动时，把电极的自由端连接起来，即为启动电 阻。
• 待盐熔化后，断开自由端，电极起主电极作用。 • 操作简单，易于保持炉面平整。 • 缺点：电极制造和砌造都比较复杂。
• §3. 5 节能方法
• 1、热消耗主要有如有几项：
• 加热工件和夹具的热量，浴面辐射，电极 辐射，对流热损失，盐熔化和蒸发吸收的 热量，变压器、汇流层的热损失。
例子： 表3-13所示为一功率是100kW、坩埚上口尺寸为600mm× 900mm的插入式电极盐浴炉在800℃时的各项热量消耗。 其他热损失是盐熔化和蒸发所需的热量及变压器、汇流排消耗 的热量损失等。
⑤启动电阻体的固定方法
应设法使电极柄与电极连接处夹紧 否则因接触不良而发热、打火甚至烧损
⑥启动方法 Ⅰ 空炉启动时 将启动电阻体放在炉膛底部电极区内，加入能将启动电阻体盖 没的盐并使其熔化，然后，将启动电阻体取出，再使用高挡电 极通电加热，将陆续加入的盐熔化。
Ⅱ二次启动时 由于开始启动时的启动电阻处于冷态，其电阻值比热态时小的 多，为使启动电流不过载，应用低挡启动，当启动电阻体的温 度升高后，再调至高挡，以加快盐的融化速度，缩短升温时间， 待盐基本融化后，就可脱开启动电阻，直接由电极通电加热。
低温加热。 • ④应用广泛。 • 缺点： • ①盐液面热损失大 • ②盐蒸气污染环境
•3 电极盐浴炉分类 • （1）依电极浸入介质的方式：分为插入式
和埋入式
• （2）结构
• 3. 插入式和埋入式电极浴炉的特点 • 主要构件：耐火材料坩埚和电极。（共同点） • （1）、插入式电极浴炉 • ①电极从坩埚上方垂直插入熔盐内。 • ②电极结构简单，易于更换，且可随意调节
• 一 分类 • 3. 按加热方式 • 外热式浴炉和内热式浴炉两大类。 • 内热式又分为电阻加热式和电极加热式。
• 4. 按浴剂种类 • 盐浴炉、碱浴炉、油浴炉和铅浴炉等。
二 电阻加热浴炉
•1.概述 •电阻加热浴炉用电热元件加热浴剂
•多为低温炉和中温炉
•根据电热元件安装和加热方式，电阻加热浴炉可分为内热式和 外热式两类。
• 方法：先使电极间的盐熔化，工作电极导通， 浴炉方可工作。
• 1 常规启动法
• （1）启动电阻法：最常用。
• ① 启动电阻是一个电热元件
• 启动功率
• 主要是将电极之间的那部分盐加热到该盐熔点以上 约100～250℃，然后再利用电极继续加热，使坩埚 内的盐全部熔化。启动所需功率可按熔化1/3盐量计 算。
• 启动迅速，效果好，但操作困难。
§3. 4 热处理电极浴炉的工作特点