正航仪器技术部介绍马弗炉操作说明试述“炉子

正航仪器技术部介绍马弗炉操作说明试述“炉子时效”的原理
炉内的控制气氛气体大多为还原性气体，如氢气H2、一氧化碳CO等。在无马弗炉内，气氛气体中的氢H2和CO与炉衬材料中微小孔隙中的氧气O2、水汽H2O、二氧化碳CO2等在高温下反应并被置换。由于炉衬材料的微孔细小、曲折，置换过程十分缓慢，需要较长时间。置换完成后，即在炉衬材料微孔中完全排尽空气等氧化性气体，而　完全充满还原性气体后，炉内气氛即趋稳定。这个过程就是炉子时效。
炉衬材料多为无机氧化物，例如普通面耐火砖等材料中含有较多的氧化铁（Fe2O3）。气氛中的H2和CO等还原性气体与炉衬材料接触时，可使Fe2O3还原为金属铁。铁的密度大于氧化铁，体积必发生变化，导致砌体疏松、破裂，甚至倒塌。因此在使用含H2和CO等气氛气体的无马弗炉，其筑炉砖必须含Fe2O3<1.0%的专用材料，专业上称为抗渗碳砖，同时使用相应的砌筑灰浆（Fe2O31.0%）。
怎样安全地操作控制气氛电阻炉，并说说控制气氛热处理操作中发生爆炸的机理。
要安全操作控制气氛电阻炉，在管理方面要注意三点。一，控制气氛热处理电阻炉设备的操作人员必须接受安全操作教育培训，未经培训的操作人员不得操作设备。二，控制气氛制备的原料，它们的使用、储存和运输等都必须严格遵守国家的相关条例；它们的容器必须严格按照国家相关条例设计制造，购买、检验和维护保养。三，控制气氛炉设备的可燃性气体和液体的供应，输送管道必须定期检查，不应有泄漏现象，包括停炉时向炉内泄漏。
可控气氛中可燃物有：氢气H2，一氧化碳CO，氨气NH3，甲烷CH4（天燃气），丙烷C3H8（液化石油气），丁烷C4H10，甲醇CH3OH，乙醇C2H5OH，笨C6H6，丙酮C3H5OH等。
在控制气氛的热处理操作中最易发生爆炸的是在开炉和停炉操作中。开炉时，炉膛内充满空气，如果操作作不当，有可能引起爆炸。安全操作的方法是将热处理炉升温到760℃以上才通入可燃性气体。这样通入的可燃性气体与炉膛内的氧气安全地进行燃烧，直到耗尽炉内的氧气，继续通入可燃性气体，由于炉膛内没有了氧气就不会爆炸了。如果工艺需要在760℃以下通气时，可以在充满空气的炉膛内予置一燃烧的明火，再通入可燃性
体，在明火的引导下可燃性气体与氧气安全燃烧，不会爆炸，直至耗尽炉内氧气。停炉时也应在760 ℃以上排空炉子内一切地方的可燃性气体，让炉膛内充满空气，然后安全地降至室温。
在热处理炉运行时注意突然降温或其它机械原因产生炉内负压，而吸入空气。炉内有了空气，如果可燃性气体形成一定的比例，使炉内气体反应，产生瞬间压力膨胀，形成剧烈的爆炸。
炉膛内排出的可燃性废气，应在排出口充置明火，让废气烧尽，常明火不能中断。
试述控制气氛制备的方式
控制气氛制备的方式可分为二类：发生器式气氛和炉内直生式气氛。
发生器式气氛，是在热处理炉外专用的独立容器内，将原料按一定的方式转化为所要求的组成的气氛，然后通入热处理炉内使用。
炉内直生式气氛是：制备气氛的原料直接送入热处理炉内进行反应，转化为炉气氛，省去气氛发生器。
发生器式气氛有以下几种：
①吸热式气氛－主要组成是CO、H2和N2，主要原料是天然气（主要成分CH4）、液化石油气（主要成分C3H8、C4H10）、城市煤气（CH4、CO、H2）。制备气氛时要从外部供应热量。
②放热式气氛－主要组成是CO、H2和N2。主要原料是天然气、液化石油气、城市煤气。制备气氛时不需要从外部供应热量。
甲醇裂解气氛。甲醇加热到60℃以上成为甲醇蒸汽。加热到高温发生裂解。
550℃以下：2CH3OH＝CO2＋CH4＋2H2
550∽700℃：2CH3OH＝CO2＋［C］＋4H2
700℃以上：CH3OH＝CO＋2H2
甲醇裂解气氛用途：例如适用于中、高碳钢及合金钢的保护加热，渗碳及碳氮共渗的载体。
氨裂解气氛和氨燃烧气氛：2NH3＝N2＋3H2
氨裂解气氛用途：低碳钢、低碳不锈钢等材料的退火等的保护加热。
炉内直生式气氛有以下几种：
滴注式气氛：如
C2H5OH＝CO＋3H2＋［C］，
C3H5OH＝CO＋3H2＋2［C］
氮基气氛：是一种配备气氛。即氮气和其它气体混合，在热处理炉内反应转化为炉气氛。应用较多的是氮气＋甲醇气氛。氮气＋甲醇气氛用途：例如适用于中、高碳钢及合金钢的保护加热，渗碳及碳氮共渗的载体气体。
什么是碳势？
碳势是气氛的热力学特性，它表示气氛的一种平衡能力。气氛在热处理加热温度下，气氛的气相中提供的活性碳原子与钢表面奥氏体中的含碳量相平衡的能力。通常用0.05mm纯铁片（或含碳钢片）在气氛中加热到热处理加热温度，保持一定时间（10-15分钟），在不氧化不脱碳的气氛中冷却到室温，称出处理前后的增重（△G/G），即为该气氛在所处理温度的碳势。