三段式加熱制度
三段式加熱制度(也稱三期加熱制度)是把鋼料放在三個溫度條件不同的區段(或時期)內加熱,依次是預熱段、加熱段、均熱段(或稱應力期、快速加熱期、均熱期),圖4-18是這種加熱制度的溫度與熱流變化曲線。這種加熱制度是比較*的加熱制度,它綜合了以上兩種加熱制度的優點。鋼錠首先在低溫區域進行預熱,這時加熱速度比較慢,溫度應力小,不會造成危險。等到金屬中心溫度超過500℃以后。進人塑性范圍,這時就可以快速加熱,直到表面溫度迅速升高到出爐所要求的溫度。加熱期結束時,金屬斷面上還有較大的溫度差。需要進人均熱期進行均熱。此時鋼的表面溫度基本不再升高。而使中心溫度逐漸上升,縮小斷面上的溫度差。
三段式加熱制度既考慮了加熱初期溫度應力的危險,又考慮了中期快速加熱和**后溫度的均勻性,兼顧了產量和質量兩方面。在連續茄熱爐上采用這種加熱制度時,由于有預熱段,出爐廢氣溫度較低,熱能的利用較好,單位燃料消耗低。加熱段可以強化供熱,快速加熱減少了氧化與脫碳,并保證爐子有較高的生產率。所以對于許多鋼料的加熱來說。這種加熱制度是比較*與合理的。這種加熱制度可用于加熱各種尺寸冷裝的碳素鋼坯及合金鋼坯,特別是高碳鋼、高合金鋼,在加熱初期必須緩慢進行預熱。
三段式加熱制度的加熱時間,要按各期分別進行計算。
以上所說的加熱制度,無論一段、二段或三段式都是指溫度與熱流隨時間的變化而言。但在連續式加熱爐中,隨時間變化的“段”的概念恰好與連續式加熱爐沿爐長分段的概念相吻合,兩者有區別也有聯系。為了區分這兩個不同的概念,一些文獻資料上對加熱制度不稱段,而稱“期”,但習慣上連續式加熱方式仍多沿用某段式加熱制度的叫法。實際上,均熱爐、鍛造室狀爐在爐長上沒有段的劃分,但加熱制度仍可以采用兩段或三段式。一些現代化的大型連續式加熱爐,從爐型結構上盡可以分成許多段,如預熱段、**上加熱段、第二上加熱段等,往往只是增加了加熱段供熱的地點,但從加熱制度的觀點上說,仍屬于三段式加熱制度。
多段式加熱制度
多段式加熱制度用在某些鋼料的熱處理工藝中,包括幾個加熱、均熱(保溫)、冷卻期所組成。熱處理過程中經常為了相變的需要,必須改變加熱速度,或在過程中增加均熱保溫的時間。圖4-19是多段式加熱制度的例子。爐型結構和燃料分配要保證溫度制度的實現。例如現代大型連續加熱爐,生產能力很大,一個加熱段已不能滿足加熱制度的需要,因此爐型上發展為多點供熱,這樣就使加熱段延長。供熱強度增加,供熱更加均勻。又如均熱段供熱,以前只是端部燒嘴供熱。現在大型加熱爐為了使均熱段溫度更加均勻,發展了爐頂平焰燒嘴。