流态化炉粒子
在流态化炉中,粒子是加热介质,它在气流作用下,形成紊流,与被加热工件进行无规则的碰撞,从而进行传热和传质,完成热处理过程。
粒子又是形成流态的主体,它影响到是否可形成均相的流态化和均相的热处理气氛状态,影响炉内温度均匀度和气体的消耗量。
通常把流态化粒子分为四类,即A(细顺粒)、B(粗预粒)、C〔过细颖粒)、D(过粗颗粒)类,如图所示。
平均颗粒粒径在2µm以下时易吹散,难于形成正常流态化;平均颖粒粒径在0.5mm以上的,也难于形成正常流态化,一般用于喷动床;粒径在40~100µm之间。气一固密度差为1000~4000kg/立方米的,是最易形成流态化的预粒。
图:流态化炉粒子分类图
热处理流态化炉常用的粒子随炉型而异。
1、碳粒,碳粒是导电性粒子,在流态炉中与空气发生燃烧反应,主要用子电极加热的流态化炉,碳粒微粉易飞扬,应良好除尘。
碳粒在800℃以下为弱氧化性,800~900℃呈中性,1000℃以上呈渗碳性。碳粒的堆集密度为0.75g/立方厘米,用碳粒做为流态化粒子时,其粒度组成推荐选配范围如表所示。
2、耐火材料颗粒,用得最多的是刚玉(主要成分是Al2O3颗粒,它是中性粒子,与热处理气氛一般不发生反应,耐高温,耐磨,用子中高温的耐火材料粒子应不含Fe,以免Fe熔化粘结粒子。
表:粒度组成推荐选配范围
3、氧化铝空心球。这类粒子因体积密度小,有利于降低初始化速度,圆形度好,易均匀流化;主要缺点是强度较低,易破碎,使用中需定期筛分。市场购人的空心球孺经水选筛分。
氧化铝空心球的堆集密度约为0.35g/cm3 .它用于渗碳、渗氮和保护加热的外部加热流态化粒子沪时.常选用平均粒径小于0.15mm的粒子,以减少气氛的消耗量;用于内部然烧的流态粒子炉,工作温度为900℃时,平均粒径约为0.7mm;工作温度为1050℃时,平均粒径约为1. 1mm。 |