熱處理爐是是指供爐料熱處理加熱用的電爐或燃料爐。常用的熱處理爐有箱式電阻爐、井式電阻爐、氣體滲碳爐和鹽浴爐等。通常使用連續(xù)式爐，工件從加料門連續(xù)裝入，通過爐膛，從出料門連續(xù)卸出。一般常用的爐內(nèi)傳送方式是，將工件載于耐熱鋼導(dǎo)軌上，以步進(jìn)式移動梁或推桿移送。近年來，逐漸采用耐熱鋼制輸送帶運料的方式。這樣一來，熱處理操作更加合理化，大大增加了熱處理過程自動化和無人管理的可能性。
分類
由于熱處理工藝種類和熱處理工件形狀尺寸的多樣性，熱處理爐爐型和構(gòu)造也呈現(xiàn)各式各樣，熱處理爐分類方法很多，不同分類方法代表它不同的特征：
(1)按照機(jī)械化方式分：底式爐、步進(jìn)式爐、臺車式爐、外部機(jī)械化室式爐、鏈?zhǔn)綘t、轉(zhuǎn)底式爐、振底式爐、罩式爐等；
(2)按照最高溫度分：爐溫大于1000℃為高溫?zé)崽幚頎t；650～1000℃為中溫?zé)崽幚頎t；650℃以下為低溫?zé)崽幚頎t；
(3)按照主要熱處理工藝種類分：固溶、火、正火、回火、退火和滲碳等化學(xué)熱處理爐；
(4)按照生產(chǎn)作業(yè)方式分：周期式和連續(xù)式熱處理爐；
(5)按照加熱方式分：分為直接加熱方式，如明火爐等；間接加熱方式，如輻射管爐、馬弗爐等；
(6)按照加熱熱源分：有以燃料燃燒為熱源的燃煤爐、燃油爐和燃?xì)鉅t；此外還有以電能為熱源的電阻爐、電極爐、感應(yīng)加熱爐等；
(7)按爐內(nèi)加熱介質(zhì)分：以氣體為加熱介質(zhì)的，如空氣、煙氣、控制氣氛、真空等；以液體為加熱介質(zhì)的，如熔鹽、熔鉛等；以固體為加熱介質(zhì)的，如流動粒子爐等。
常用類型
常用的熱處理爐有箱式電阻爐、井式電阻爐、氣體滲碳爐和鹽浴爐等。
(1)箱式電阻爐。其工作原理是利用電流通過布置在爐膛內(nèi)的電熱元件發(fā)熱，通過電流和輻射對零件進(jìn)行加熱。它是熱處理車間應(yīng)用很廣泛的加熱設(shè)備。適用于鋼鐵材料和非鋼鐵材料（有色金屬）的退火、正火、淬火、回火及固體滲碳等的加熱。具有操作簡便、控溫準(zhǔn)確、可通入保護(hù)性氣體防止零件加熱時氧化、勞動條件好等優(yōu)點。
(2)井式電阻爐。井式電阻爐的工作原理與箱式電阻爐相同，其爐口向上，形如井狀而得名。常用的有中溫井式爐、低溫井式爐和氣體滲碳爐三種。井式電阻爐采用吊車起吊零件，能減輕勞動強(qiáng)度，故應(yīng)用較廣。
中溫井式爐主要應(yīng)用干長形零件的淬火、退火和正火等熱處理，其最高工作溫度為950℃。井式爐與箱式爐相比，井式爐熱量傳遞較好，爐頂可裝風(fēng)扇，使溫度分布較均勻，細(xì)長零件垂直放置可克服零件水平放置時因自重引起的彎曲變形。
(3)鹽浴爐。鹽浴爐是利用熔鹽作為加熱介質(zhì)的爐型。鹽浴爐結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，費用低，加熱質(zhì)量好，加熱速度快，因而應(yīng)用較廣。但往鹽浴爐加熱時，存在著零件的扎綁、夾持等工序，操作復(fù)雜，勞動強(qiáng)度大，工作條件差，同時存在著啟動時升溫時間長等缺點。因此，鹽浴爐常用于中、小型且表面質(zhì)量要求高的零件。
特點
熱處理爐具有以下特點：
(1)熱處理爐的溫度范圍大。主要目的是得到塑性好的奧氏體鋼，其溫度范圍為900～1200℃；熱處理由于工藝要求不同，溫度高的可達(dá)1300℃，低的只有100℃左右。溫度相差如此之大，其爐子結(jié)構(gòu)也有很大不同。爐溫高于650℃的叫高溫?zé)崽幚頎t，熱量的傳遞以輻射方式為主，對流為輔；爐溫低于650℃的叫低溫?zé)崽幚頎t，熱量的傳遞主要依靠對流方式。熱處理要求爐膛溫度均勻，避免局部溫度過高，所以熱處理爐的爐膛與燃燒室有時是分開的。
(2)熱處理爐的爐溫控制比較嚴(yán)格。壓力加工前的加熱，金屬溫度波動一二十度，一般對質(zhì)量沒有多大影響。但熱處理爐能否保證熱處理工藝所要求的溫度，對產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響，一般上下不超過3~10℃。被加熱物斷面上的溫度分布應(yīng)盡可能地均勻，溫差不得超過5～15℃。就控制爐溫而言，電爐比較優(yōu)越。為了達(dá)到準(zhǔn)確控制溫度的目的，最好采用均勻地布置功率小的無焰燒嘴、平焰燒嘴的辦法，這樣便于分段控制，燒嘴太少，過于集中，容易出現(xiàn)局部過熱。同時，燒嘴或電熱體的布置及爐子結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于爐氣的循環(huán)，使?fàn)t內(nèi)溫度趨于均勻，為此目的在爐內(nèi)可采用風(fēng)扇。
(3)熱處理爐應(yīng)盡量減少金屬的氧化與脫碳。對鋼材的熱處理，不允許有表面的氧化與脫碳，應(yīng)保持表面的光潔。熱處理爐往往需要密封，以便控制爐氣成分，有時還要保持爐膛內(nèi)某種特定的氣氛。例如冷加工鋼材的光亮退火，多半在保護(hù)氣體介質(zhì)或在真空中進(jìn)行，所以馬弗罩和輻射管在熱處理爐上應(yīng)用很多。當(dāng)工件或鋼材進(jìn)行化學(xué)熱處理時，如滲碳、滲氮、氰化物等，都要保持在一定成分的活性介質(zhì)中加熱，須用馬弗爐或浴爐。
(4)熱處理爐的生產(chǎn)率及熱效率低。熱處理時，為了使金屬斷面上溫度均勻，使結(jié)晶組織轉(zhuǎn)變得完全，需要使金屬在爐內(nèi)停留較長的時間，不論是哪一種熱處理，材料在爐內(nèi)都有一個或幾個均熱或保溫階段，冷卻過程也往往在爐內(nèi)進(jìn)行。有些品種的熱處理，甚至要進(jìn)行多次加熱、保溫和冷卻。許多熱處理爐是周期性作業(yè)的。由于以上緣故，熱處理爐的生產(chǎn)率和熱效率比軋鍛加熱用爐低得多。
安全操作
熱處理爐操作不當(dāng)，各種安全事故極易發(fā)生，諸如觸電、燙傷、燒傷等等。燃?xì)夂涂煽貧夥沼侄际且兹家妆瑲怏w，若使用不當(dāng)，更會發(fā)生中毒和8·12天津濱海新區(qū)爆炸事故。所以，必須嚴(yán)格遵照各種安全規(guī)程來操作和使用熱處理爐，以防止人身和設(shè)備事故的發(fā)生。熱處理爐的安全操作包括如下內(nèi)容：
1)烘爐操作。烘爐是避免熱處理爐在使用過程中產(chǎn)生砌體開裂和剝落現(xiàn)象，確保其使用壽命的關(guān)鍵措施之一，必須按照預(yù)先制定的烘爐工藝曲線進(jìn)行，以排除砌體中的水分，使磚的轉(zhuǎn)化完全。
2)開爐和停爐操作。操作得當(dāng)，完全可以確保不發(fā)生人身和設(shè)備事故，為此，必須嚴(yán)格遵照熱處理爐的操作規(guī)程，合理使用設(shè)備，做好開爐和停爐前的準(zhǔn)備、使工藝操作按部就班地進(jìn)行。
3)熱工調(diào)節(jié)操作。在爐子的運行過程中，要密切觀察爐子燃料燃燒或電能利用情況，及時調(diào)節(jié)好供熱、爐溫、爐壓等熱工參數(shù)，確保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。
4)日常維護(hù)。是熱處理爐在使用過程中，為保持其完好狀態(tài)或維持其工作能力而進(jìn)行的維護(hù)檢查作業(yè)，如設(shè)備點檢、定期檢查、設(shè)備潤滑以及維護(hù)保養(yǎng)等。
發(fā)展趨勢
一、在工藝控制技術(shù)方面，包括：
(1)開發(fā)適時過程控制技術(shù)，安裝在爐中和淬火槽中測量氣流、淬火烈度、碳、氮勢的靈巧傳感器。
(2)用多種傳感器和技術(shù)按AMS規(guī)范（Aerospace Material Specification）鑒別爐子的更優(yōu)化系統(tǒng)。
(3)更好的設(shè)備故障診斷、預(yù)防、維護(hù)方法，如燒嘴裂紋預(yù)測，防止?fàn)t內(nèi)氣氛惡化。
(4)建立標(biāo)準(zhǔn)/預(yù)見設(shè)備易變可行性的研究，例如不可能有兩臺完全一樣的爐子。
(5)預(yù)測爐子幾何尺寸、風(fēng)扇速度、裝爐量和裝爐形狀的模型。
二、在材料方面，包括：
(1)改進(jìn)氧探頭的抗碳黑能力——開發(fā)能用于700℃以下的氧探頭。
(2)新的功能材料（如絕熱材料）和結(jié)構(gòu)材料（如在高溫下工作的結(jié)構(gòu)材料）。
(3)爐用經(jīng)濟(jì)耐熱構(gòu)件材料。
(4)提高爐子的耐熱構(gòu)件合金性能，包括抗?jié)B碳合金夾具、料盤的廉價涂層。
三、在硬件方面，包括：
(1)高效（大于80%）燃燒器。
(2)高流速換熱器，高轉(zhuǎn)速風(fēng)扇，增加傳熱面積等提高爐料受熱條件的措施。
(3)減少散熱的筑爐廉價絕熱材料。
(4)節(jié)能、無內(nèi)氧化滲碳?xì)夥铡?/p>
(5)單件流動和機(jī)加工同步熱處理設(shè)備。
四、在能源與環(huán)境方面，包括：
(1)開發(fā)回收低級熱的經(jīng)濟(jì)方法，廢熱的收集和利用，例如工業(yè)熱和煙道熱。
(2)高效熱傳導(dǎo)的加熱技術(shù)和設(shè)備，例如能提高傳熱速度的等離子加熱。
(3)高溫?zé)峄厥占夹g(shù)。
(4)進(jìn)一步開發(fā)可提高熱效率的富氧燃燒技術(shù)，例如流體薄膜技術(shù)。
(5)收集熱處理設(shè)備能源利用底線數(shù)據(jù)，用于確立未來節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字。
(6)控制加熱爐氣氛的方法。
(7)積累熱、電與熱處理協(xié)調(diào)的先進(jìn)技術(shù)。
(8)開發(fā)高溫氣體循環(huán)系統(tǒng)，以改善加熱爐效率，例如沖擊加熱法。
五、在環(huán)境方面，包括減少CO、和的燃燒技術(shù)和后處理技術(shù)。
參考資料 >