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.空气炉比燃气炉二、是非题1．荷重软化开始点与最高使用温度基本相等或比较接近（是）。

2．重质砖、轻质砖可以是同一种原材料制成，热导率相同（非）。

3．耐火材料中Al2O3含量越高，其使用温度也越高（是），其颜色也越白（是）。

4．工程上把导热系数小于0.23 W/(m·℃)的材料称为隔热材料（是），其热导率低，热阻大，削弱传热（是）。

主要是气孔率高、比重轻，发挥了空气是不良导体的作用（是），其使用温度高于耐火材料（非）。

5．传热量与温差成正比（是）、与传热面积无关（非）、与传热时间无关（非）、与传热系数成正比（是）。

6．低温传热以辐射传热为主（非），中温特别是高温以对流传热为主（非）。

7．普朗克定律是黑体单色单一波长的辐射力（是），工程计算时计算的是黑体的全辐射力，而不是黑体的单色辐射力（是）。

8．两物体之间加一隔板可以减少对流传热（非），两物体之间加一隔板可以减少辐射传热（是），隔板的黑度越小，传热量越少（是）。

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 = S t t λδ)(21- 或 q = λδ)(21t t -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2m 2，试求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t 1－ t 3 = 900 ℃ 且δ1 = 0.113m δ2 = 0.230m为计算各层炉衬材料的导热系数，还需假设t 2 = 900℃。

则轻质耐火粘土砖的导热系数λ1为：λ1= 0.698+0.64×310-t 均1= 0.698 + 0.64×310-2900950+= 1.29〔W/(m 〃℃)〕 硅藻土砖的导热系数λ2为： λ2= 0.104 + 0.232×310-250900+ = 0.214〔W/(m 〃℃)〕将求得的λ1和λ2代入公式，就可求得比热流量。

q = 214.0230.029.1113.050950+-= 774.5（W/m 2） 验算交界面温度t 2t 2 = t 1－ q 11λδ = 950－ 774.529.1113.0 = 882 ℃ 与原假设误差为 900882900-≈ 2% 误差小于5%，故原假设可用。

验算炉墙外表面温度t 3略最后就可以求出2m 2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：E b = ⎰∞0λλd E b = C b 4100⎪⎭⎫ ⎝⎛T φ=ES = εC b 4100⎪⎭⎫ ⎝⎛T S C b 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，S 1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0.5m 2，试比较其在1200℃、540℃时的热损失。

答：φ=ES = εC b 4100⎪⎭⎫ ⎝⎛T S =0.89×5.675.010*********⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+ = 118.78(kW) φ=ES = εC b 4100⎪⎭⎫ ⎝⎛T S =0.74×5.675.010********⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+ = 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、空气的冷却速度，为什么？答：对流传热与流体的流速、流体性质（层流、紊流）、温度、黏度、密度有关，铅、盐、水、空气的密度有较大差异，密度大者的加热速度以及冷却速度均大于密度小者。

第二单元综合训练题答案一、填空题、选择填空题1．热平衡计算法中热量支出项目有加热工件的有效热、炉衬散失的热、炉墙积蓄的热量、通过炉门和缝隙溢出热气损失的热量、炉门和缝隙辐射出的热量、炉内工夹具、支架等所消耗的热量、加热可控气氛所需的热量、其它热损失。

连续加热炉不考虑哪项热量支出炉墙积蓄的热量，炉子热效率表达公式为η=Φ效/Φ总。

2．金属电热元件加热的高温电阻炉的最高工作温度一般是1200℃，非金属电热元件加热的高温电阻炉的最高工作温度是1350℃。

3．电热元件数目及元件电阻值相同，相电压相同时，∆接法的功率是Y接法的a 。

a.3倍b.1/3倍c.1倍4．电阻炉低、中、高温度的划分是d 、b 、 a ，对应炉型号表示方式为g 、h 、i 。

a.＞1000℃b.650℃～1000℃c.≦650℃d.≦550℃e.12 f.13 g.6 h.9 i.12或135．电阻炉中常用的电热元件材料有a,b ，0Cr25Al5优于Cr20Ni80的原因f,g,I,k,n 。

a.铁铬铝系b.镍铬系c.石墨d.碳化硅e.二硅化钼f.合金及贵重合金质量分数低g.电阻率高h.电阻率低i.W允高J.W允低k.工作温度高l.工作温度低m.电热元件长方便布置n,电热元件短便于布置6．高温电阻炉使用的电热元件材料有c,d,e,f,g 。

a.铁铬铝系b.镍铬系c.石墨d.碳化硅e.二硅化钼f.钨或钼g.高温高电阻合金二、是非题1．电阻炉主要缺点是高温性较差，大功率受到供电的限制（是）；热效率低、控温精度低也是其缺点（非）；但其结构简单紧凑、便于采用可控气氛、自动化、生产效率和生产质量高，劳动条件好，对环境污染较小（是）。

2．低温井式电阻炉炉顶安装有电风扇（是），而中温井式电阻炉炉顶一般不安装电风扇（是）。

一般箱式电阻炉顶部安装电风扇（非），大型或较大型箱式电阻炉炉顶安装电风扇（是）。

3．电热元件表面温度越高，W允越高（非）；炉侧比炉底W允高（是）；加装风扇W允高（是）；维修困难的位置（炉底、炉罐）W允越高（非）；带状电热元件的散热条件好于螺旋形线状电热元件（是）。

4．与三角形接法相比，当功率、电热元件材料相同时，星形接法电阻丝直径大寿命长、长度短易于安装和布置（是），电热元件用量（质量）也少（非），实际应用中多使用星形接法（是）。

5．铁铬铝系材料的主要缺点是塑性较差，且高温加热后晶粒粗大、性脆、维修困难。

但是其电阻系数大，电阻温度系数小，使用温度高，镍铬合金用量少价格便宜（是）。

6．镍铬系合金塑性、韧性好，具有良好的加工性能，维修方便，高温结构强度高，电热元件易于保持要求的形状和尺寸，易于安装和维修，适用于安装和维修电热元件困难的电阻炉中（是）。

7．渗碳废气火苗短且外缘呈淡蓝色，有透明感，表明渗碳剂供量不足或炉子漏气（是）。

8．用圆形炉膛比箱式炉膛的炉外壁表面积、散热量、温度及能耗均降低（是），但圆形炉膛对工件均匀传热效果不如箱式炉膛（非）。

三、名词解释、简答题1．W允、敞露型、封闭型。

答：在计算电热元件尺寸时，表面负荷率应有一个允许的数值，称为允许表面负荷率W允。

炉侧墙电热元件为敞露型，炉底、有罐、服饰管电热元件属于封闭型。

2．举例说明影响W允的三个主要因素并解释之。

W允的确定与元件的材料、工作温度、散热条件等因数有关。

如0Cr25Al5比CR20Ni80高，为防止电热元件烧坏，电热元件表面温度越高，W允不能高了。

散热条件好，不易烧坏电热元件，故W允可以取高些。

3．说明低温井式电阻炉的结构特点、结构的作用及选用，比较低温井式电阻炉与中温井式电阻炉结构。

答：低温井式电阻炉的结构特点有电风扇、料框、导风装，为了增加低温的对流传热。

低温退火、低温回火、时效均可以选用低温井式电阻炉。