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上海博珍儀器設(shè)備制造廠
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2014-4-17 閱讀(1655)
采用馬弗的主要目的是使工件免受燃燒產(chǎn)物的影響。另外一個(gè)目的則是消除工業(yè)爐馬弗壁“燃燒側(cè)”溫度的不均勻性。如果僅僅為了溫度的均勻化而采用馬弗則往往將它的頂部做成開(kāi)敞的，這就是所謂半馬弗。但一般的馬弗是把工件的四周全都包圍起來(lái)，如圖58所示。有的馬弗是用來(lái)包圍燃燒氣的，這種馬弗通常就是一些管子，叫做輻射管（見(jiàn)圖16>。把工件四周全都包圍起來(lái)的馬弗，其加熱能力：燃燒產(chǎn)物m58馬弗爐決定于工件表而積、工件黑度和馬弗內(nèi)璧狀況（溫度、面積、黑度）。但在這些變數(shù)彼此相同的情況下，馬弗的加熱能力仍然略小于直接燃燒式爐（具有同樣壁溫）的加熱能力，這是因?yàn)槿紵a(chǎn)物比爐壁熱，而馬弗內(nèi)卻沒(méi)有燃燒產(chǎn)物。
對(duì)于把工件四周全都包圍起來(lái)的馬弗，必須注意以下情況，即：馬弗壁具有熱阻，因而馬弗壁的內(nèi)_要比外側(cè)冷。又因?yàn)轳R弗是位于爐壁與工件之間的一個(gè)輻射屏，這個(gè)輻射屏能使傳熱量(指固體的輻射傳熱）減少一半，所以馬弗壁的外側(cè)又比馬弗周圍的爐壁耐火材料冷。這一點(diǎn)可以用下述推理予以證明：設(shè)溫度為的面積向著溫度為：r2的同樣大小的面積w進(jìn)行輻射.，那么每小時(shí)的傳熱量Q=(7V—7V)。如果有一個(gè)極其薄的薄壁介于這兩個(gè)面積之間，那么這個(gè)薄壁很快就會(huì)達(dá)到一個(gè)中間的溫度為了使溫度保持平衡，這個(gè)介午中間的薄壁必須把它從高溫面積那里所接受到的熱量*輻射給低溫面積。由此，可以導(dǎo)出下述兩個(gè)屮間方程式，BP：
0/(kA)=7V-7V和Q/(kA)-7V將這兩個(gè)方程式相加，中間溫度就被消掉。結(jié)果就得出Q=lAkA(7V—7V)，這一方程式證明，即使無(wú)限薄的馬弗也會(huì)把固體的輻射傳熱擋掉一半。然而，火焰輻射并不遵循四次方定律，所以實(shí)際：減掉的傳熱量應(yīng)略少于一半。
馬弗的加熱能力還受馬弗壁的強(qiáng)度和壽命所限制。這一情況可以舉一個(gè)例子予以說(shuō)明。假設(shè)要把鋼料放在圖58所示的爐子里加熱到540°C，并假設(shè)鋼料的加熱速度為122公斤/米時(shí)，那么，從圖26或27，傳給毎公斤鋼料的熱量應(yīng)等于138千卡。毎小時(shí)每平方米爐底面積所傳給鋼料的熱量應(yīng)等于122x138=16840千卡。在普通情況下，馬弗的傳熱表面與爐底面積之比大約是3。按照這個(gè)數(shù)值，每平方米馬弗表面必須傳遞5650千卡/時(shí)。如果馬弗是用耐火粘土制成的，其平均導(dǎo)熱系數(shù)為1.115千卡/米•時(shí)-C，又如果馬弗壁厚度為25毫米（=0.025米），那么在這一例子所說(shuō)的情況下，通過(guò)馬弗壁的溫度降應(yīng)等于^^x0.025=126°C。顯然，如果馬弗壁厚度為50毫米，那么溫度降就應(yīng)該是252°C；如果馬弗壁厚度為6毫米，那么溫度降就只有30°C。在第7章內(nèi)將證明，如果每小時(shí)每平方米壁面所傳遞的千卡破和厚度（毫米）的乘積超過(guò)了一定數(shù)值，那么耐火粘土質(zhì)的馬弗就不可避免地會(huì)發(fā)生開(kāi)裂。如果馬弗是用精選的材料精制而成，則這些數(shù)值可達(dá)135600左右；如果是用較差的材料粗制而成，則此數(shù)值會(huì)低至33900。-到現(xiàn)在這個(gè)例子，那就是說(shuō)：質(zhì)量的馬弗，其厚度可達(dá)毫米；而質(zhì)量較差的馬弗，其厚度只能是毫米，否則就會(huì)發(fā)生開(kāi)裂。
用耐火粘土所制成的馬弗，其內(nèi)外兩側(cè)的壁溫相差極大，這不僅會(huì)使馬弗的加熱能力降低，并且會(huì)使燃燒產(chǎn)物的離爐溫度太高。由于這雙重原因，馬弗壁就必須用導(dǎo)熱系數(shù)高而耐熱性能好的材料制成，而且要盡可能做得薄一些。因此，.zui適用的馬弗壁材料是合金鋼和碳化硅。
裝有輻射管（即包闈在火焰之外的馬弗管）的爐子，其加熱能力是被時(shí)間內(nèi)管子輻射的能量所限制，這種箱射管在連續(xù)式爐內(nèi)用得多些，。
