真空爐的(de)創造和發(fā)展對人類(lei)進步起着(zhe)十分重要(yào)的作用。我(wǒ)國真空爐(lú)最早是商(shang)代出現的(de)煉銅爐，爐(lú)溫達到1200℃，爐(lu)子内徑達(dá)0.8米。在春秋(qiu)戰國時期(qi)，人們在熔(róng)銅爐的基(ji)礎上進一(yī)步掌握了(le)提高爐溫(wen)的技術，從(cóng)而生産出(chū)了鑄鐵。
1794年(nián)，世界上出(chu)現了熔煉(liàn)鑄鐵的直(zhí)筒形沖天(tiān)爐。後到1864年(nián)，法國人馬(mǎ)丁運用英(ying)國人西門(men)子的蓄熱(rè)式爐原理(li)，建造了用(yong)氣體燃料(liào)加熱的第(di)一台煉鋼(gang)平爐。他利(li)用蓄熱室(shi)對空氣和(hé)煤氣進行(hang)高溫預熱(re)，從而保證(zheng)了煉鋼所(suǒ)需的1600℃以上(shang)的溫度。1900年(nián)前後，電能(néng)供應逐漸(jian)充足，開始(shi)使用各種(zhong)電阻爐、電(dian)弧爐和有(you)芯感應爐(lú)。
二十世紀(jì)50年代，無芯(xin)感應爐得(de)到迅速發(fā)展。後來又(yòu)出現了電(diàn)子束爐，利(li)用電子束(shu)來沖擊固(gù)态燃料，能(néng)強化表面(mian)加熱和熔(róng)化高熔點(diǎn)的材料。用(yòng)于鍛造加(jiā)熱的爐子(zǐ)最早是手(shǒu)鍛爐，其工(gōng)作空間是(shì)一個凹形(xíng)槽，槽内填(tián)入煤炭，燃(ran)燒用的空(kong)氣由槽的(de)下部供入(rù)，工件埋在(zài)煤炭裏加(jia)熱。這種爐(lu)子的熱效(xiao)率很低，加(jia)熱質量也(yě)不好，而且(qie)隻能加熱(re)小型工件(jiàn)，以後發展(zhǎn)爲用耐火(huǒ)磚砌成的(de)半封閉或(huo)全封閉爐(lú)膛的室式(shì)爐，可以用(yòng)煤，煤氣或(huò)油作爲燃(ran)料，也可用(yòng)電作爲熱(rè)源，工件放(fàng)在爐膛裏(li)加熱。
爲便(bian)于加熱大(da)型工件，又(yòu)出現了适(shi)于加熱鋼(gāng)錠和大鋼(gāng)坯的台車(che)式爐，爲了(le)加熱長形(xíng)杆件還出(chū)現了井式(shì)爐。20世紀20年(nian)代後又出(chu)現了能夠(gou)提高爐子(zǐ)生産率和(he)改善勞動(dòng)條件的各(gè)種機械化(huà)、自動化爐(lu)型。工業爐(lu)的燃料也(ye)随着燃料(liao)資源的開(kāi)發和燃料(liao)轉換技術(shù)的進步，而(er)由采用塊(kuài)煤、焦炭、煤(mei)粉等固體(tǐ)燃料逐步(bu)改用發生(sheng)爐煤氣、城(chéng)市煤氣、天(tiān)然氣、柴油(you)、燃料油等(děng)氣體和液(yè)體燃料，并(bing)且研制出(chu)了與所用(yong)燃料相适(shi)應的各種(zhǒng)燃燒裝置(zhi)。
真空爐的(de)結構、加熱(re)工藝、溫度(dù)控制和爐(lú)内氣氛等(děng)，都會直接(jiē)影響加工(gong)後的産品(pǐn)質量。在鍛(duàn)造加熱爐(lú)内，提高金(jīn)屬的加熱(re)溫度，可以(yi)降低變形(xíng)阻力，但溫(wēn)度過高會(huì)引起晶粒(lì)長大、氧化(huà)或過燒，嚴(yán)重影響工(gong)件質量。在(zài)熱處理過(guo)程中，如果(guǒ)把鋼加熱(rè)到臨界溫(wen)度以上的(de)某一點，然(ran)後突然冷(lěng)卻，就能提(ti)高鋼的硬(yìng)度和強度(du);如果加熱(re)到臨界溫(wēn)度以下的(de)某一點後(hou)緩慢冷卻(que)，則又能使(shǐ)鋼的硬度(dù)降低而使(shi)韌性提高(gao)。
爲了獲得(de)尺寸精确(què)和表面光(guāng)潔的工件(jian)，或者爲了(le)減少金屬(shu)氧化以達(da)到保護模(mo)具、減少加(jia)工餘量等(deng)目的，可以(yǐ)采用各種(zhǒng)少無氧化(huà)加熱爐。在(zài)敞焰的少(shǎo)無氧化加(jia)熱爐内，利(lì)用燃料的(de)不完全燃(rán)燒産生還(hai)原性氣體(tǐ)，在其中加(jiā)熱工件可(ke)使氧化燒(shāo)損率降低(di)到0.3%以下。
可(kě)控真空爐(lu)是使用人(rén)工制備的(de)氣氛，通入(ru)爐内可進(jin)行氣體滲(shèn)碳、碳氮共(gòng)滲、光亮淬(cui)火、正火、退(tui)火等熱處(chu)理：以達到(dào)改變金相(xiang)組織、提高(gao)工件機械(xie)性能的目(mù)的。在流動(dong)粒子爐中(zhong)，利用燃料(liào)的燃燒氣(qi)體，或外部(bù)施加的其(qi)他流化劑(jì)，強行流過(guo)爐床上的(de)石墨粒子(zi)或其他惰(duo)性粒子層(céng)，工件埋在(zai)粒子層中(zhong)能實現強(qiáng)化加熱，也(yě)可進行滲(shèn)碳、氮化等(deng)各種無氧(yǎng)化加熱。在(zai)鹽浴爐内(nèi)，用熔融的(de)鹽液作爲(wèi)加熱介質(zhi)，可防止工(gong)件氧化和(he)脫碳。
在沖(chong)天爐内熔(rong)煉鑄鐵，往(wǎng)往受到焦(jiao)炭質量、送(sòng)風方式、爐(lu)料情況和(hé)空氣溫度(du)等條件的(de)影響，使熔(róng)煉過程難(nán)于穩定，不(bú)易獲得優(yōu)質鐵水。熱(re)風沖天爐(lú)能有效地(dì)提高鐵水(shuǐ)溫度、減少(shǎo)合金燒損(sun)、降低鐵水(shuǐ)氧化率，從(cong)而能生産(chǎn)出高級鑄(zhù)鐵。
随着無(wu)芯感應爐(lú)的出現，沖(chòng)天爐有逐(zhú)步被取代(dai)的趨勢。這(zhè)種感應爐(lú)的熔煉工(gong)作不受任(ren)何鑄鐵等(děng)級的限制(zhì)，能夠從熔(róng)煉一種等(deng)級的鑄鐵(tie)，很快轉換(huan)到熔煉另(ling)一種等級(ji)的鑄鐵，有(you)利于提高(gao)鐵水的質(zhi)量。一些特(tè)種合金鋼(gang)，如超低碳(tan)不鏽鋼以(yi)及軋輥和(he)汽輪機轉(zhuǎn)子等用的(de)鋼，需要将(jiāng)平爐或一(yi)般電弧爐(lú)熔煉出的(de)鋼水，在精(jing)煉爐内通(tong)過真空除(chú)氣和氩氣(qi)攪動去雜(zá)，進一步精(jīng)煉出高純(chun)度、大容量(liàng)的優質鋼(gāng)水。
火焰爐(lú)的燃料來(lái)源廣，價格(ge)低，便于因(yin)地制宜采(cai)取不同的(de)結構，有利(lì)于降低生(sheng)産費用，但(dan)火焰爐難(nán)于實現精(jing)确控制，對(dui)環境污染(ran)嚴重，熱效(xiao)率較低。電(diàn)爐的特點(dian)是爐溫均(jun)勻和便于(yu)實現自動(dong)控制，加熱(rè)質量好。按(an)能量轉換(huan)方式，電爐(lu)又可分爲(wei)電阻爐、感(gan)應爐和電(diàn)弧爐。以單(dan)位時間單(dān)位爐底面(miàn)積計算的(de)爐子加熱(re)能力稱爲(wèi)爐子生産(chan)率。爐子升(shēng)溫速度越(yue)快、爐子裝(zhuang)載量越大(da)，則爐子生(shēng)産率越高(gao)。在一般情(qing)況下，爐子(zi)生産率越(yue)高，則加熱(rè)每千克物(wu)料的單位(wei)熱量消耗(hao)也越低。因(yīn)此，爲了降(jiang)低能源消(xiao)耗，應該滿(mǎn)負荷生産(chǎn)，盡量提高(gāo)爐子生産(chǎn)率，同時對(dui)燃燒裝置(zhì)實行燃料(liao)與助燃空(kōng)氣的自動(dòng)比例調節(jie)，以防止空(kōng)氣量過剩(shèng)或不足。此(ci)外，還要減(jiǎn)少爐牆蓄(xu)熱和散熱(rè)損失、水冷(lěng)構件熱損(sun)失、各種開(kāi)口的輻射(shè)熱損失、離(li)爐煙氣帶(dai)走的熱損(sǔn)失等。
爲了(le)使爐溫恒(héng)定和實現(xian)規定的升(shēng)溫速度，除(chu)必須根據(jù)工藝要求(qiu)、預熱器和(hé)爐用機械(xiè)型式、燃料(liào)和燃燒裝(zhuang)置類别、真(zhēn)空爐排煙(yān)方式等确(que)定優良的(de)爐型結構(gòu)外，還需要(yao)對燃料和(he)助燃空氣(qì)的流量和(he)壓力，或對(dui)電功率等(děng)可控變量(liang)通過各種(zhǒng)控制單元(yuan)進行相互(hu)調節，以實(shí)現爐溫、爐(lu)氣氛或爐(lú)壓的自動(dòng)控制。燃氣(qì)爲液化氣(qì)，天然氣，焦(jiāo)爐煤氣，城(cheng)市煤氣，轉(zhuan)爐煤氣，混(hun)合煤氣，發(fā)生爐煤氣(qi)，高爐煤氣(qì)等。
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