塔设备教案

2024-06-09

塔设备教案(精选9篇)

塔设备教案 篇1

塔设备

基本结构:塔体;包括筒节、端盖、和联接法兰等;

内件:塔板或填料及其支承装置;

支座:一般为裙式支座;

附件:包括人孔、进出料接管、各类仪表接管液体和气体的分配装置,以及塔外的扶梯、平台、保温层等。)

第一节 塔体与裙座的机械设计

一、塔体厚度的计算:

1.按计算压力计算塔体及封头厚度:

根据我们以前第4章和第5章所学知识计算 2.塔体承受的各种载荷计算

自支承式塔设备的塔体除承受工作介质压力之外,还承受自重载荷,风载荷,地震载荷,偏心载荷的作用。如图8-3

(1)塔设备自重载荷的计算

主要要求计算正常操作下、水压试验时和吊装时各自的质量。分别为最大质量,最小质量和操作质量。(2)地震载荷

当发生地震时,塔设备作为悬壁梁,在地震载荷作用下产生弯曲变形。所以,安装在7度及7度以上地震烈度地区的塔设备必须考虑它的抗震能力,计算出水平地震力,垂直地震力和地震弯矩。

(3)风载荷

风对塔体的作用之一是造成风弯矩,在迎风面的塔壁和裙座体壁引起拉应力,背风面一侧引起压应力;作用之二是气流在风的背向引起周期性旋涡,即卡曼涡街,导致塔体在垂直于风的方向产生周期振动,这种情况仅仅出现在H/D较大,风速较大时比较明显,一般不予以考虑。计算步骤 ① 分段,图8-8 ② 选危险截面

0—0截面,塔设备的基底截面;

1— 1截面,裙座上人孔或较大管线引出孔处的截面; 2—2截面,塔体与裙座连接焊缝处的截面。③ 两相邻计算截面间的水平风力 ④ 风弯矩

塔设备作为悬臂梁,在风载荷作用下产生弯曲变形。(4)偏心载荷计算 3.塔体稳定校核

1)先假定筒体有效厚度Sei, 计算压力在塔体中引起的轴向应力σ1

重量载荷及垂直地震力在塔体中引起的轴向应力σ2 弯矩在塔体中引起的轴向应力σ3 2)求出最大组合压应力 3)最大组合压应力

内压操作的塔设备,最大组合轴向压应力出现在停车情况;图(a)外压操作的塔设备,最大组合轴向压应力出现在正常操作情况;(b)

4.塔体拉应力校核

1)假定筒体有效厚度Sei

计算压力在塔体中引起的轴向应力σ1

重量载荷及垂直地震力在塔体中引起的轴向应力σ2 弯矩在塔体中引起的轴向应力σ3 2)求出最大组合拉应力 3)最大组合拉应力

内压操作的塔设备,最大组合轴向拉应力出现在正常操作情况;图(a)

外压操作的塔设备,最大组合轴向压应力出现在停车情况;图(b)

5.塔体最终厚度的确定

按设计压力计算的塔体厚度Se;按稳定条件验算确定的厚度Sei;按抗拉强度验算条件确定的厚度Sei;取上述三者中的最大值,作为塔体的有效厚度。6.塔设备水压试验时的应力验算(自学)

二、裙座设计

1. 裙座的结构

组成:座体、基础环、螺栓座、管孔 2. 设计

第二节 板式塔结构

一、总体结构

1、塔体与裙座结构

2、塔盘结构:塔盘板、降液管、溢流堰、紧固件和支承件。

3、除沫装置:用于分离气体夹带的液滴,多位于塔顶出口处。

4、设备管道:人孔、接管等。

5、塔附件:保温圈、吊柱、扶梯、平台等。

二、塔盘结构:

塔盘实际上是塔中的气、液通道。为了满足正常操作要求,塔盘结构本身必须具有一定的刚度以维持水平,塔盘与塔壁之间要保持一定的密封性以避免气、液短路。

塔盘的结构有整块式和分块式两种。一般塔径在800~900mm以下时,为方便安装和检修,采用整块式塔盘,而塔径在800~900mm以上时,人可以进入塔内进行装拆,可采用分块式塔盘。800~900mm两种均可。

(一)整块式塔盘:特点:塔径小,生产能力较小。

(二)分块式塔盘 1.做成分块式的原因

1)在工艺上,塔径大,塔盘过大,分液不均匀;

2)对碳钢,塔板厚3~4mm,不锈钢2~3mm,塔径过大,易形成弧形,安装时水平度不好,从刚度出发,仍要分块;

3)塔板过大,不能放进塔内,因一般从人孔进出,人孔尺寸有限制,因而塔盘受此限制要分块。

2.与整块式的区别

分块式:无塔盘圈,有支持圈(支持板),无密封结构 整块式:有塔盘圈,无支持圈(支持板),有密封结构

3、塔盘板结构

塔盘板形式很多,主要有自身梁式和槽式。

(三)塔盘的支承

1. 对直径不大的塔(<2000mm),塔盘的支承一般用焊在塔壁上的支持圈(如图8-43,就是内径为1600mm单流塔盘采用支持圈支承塔盘的结构图); 2. 对直径较大的塔(>2000~3000mm),需用支承梁结构(如图8-44)

第三节 填料塔

一、喷淋装置: 要求:使整个塔截面的填料表面很好润湿,结构简单,制造维修方便。

作用:喷出液体,使整个塔截面的填料很好润湿,直接影响塔的处理能力和分离效率。

1、喷洒型:

a、管式喷洒器:图8-47 DN≤300mm,可选用管式喷洒器,通过填料上的进液管(直、弯或缺口)进行喷洒,结构简单,但喷淋面积较小且不均匀。

b、环管多孔喷洒器:图8-48 DN≤1200mm,可选用单环管多孔喷洒器,结构简单,制造和安装方便,缺点是喷洒面积小,不够均匀,而且液体要求清洁,否则小孔易堵塞。(环管下面开小孔,一般为3~5排)。

c、莲蓬头喷洒器:图8-49 其结构主要有半球形、碟形、杯形,优点是结构简单,制造安装方便,其主要缺点是小孔易堵塞,不适于处理污浊液体,一般可用于塔径小于600mm的塔中。

2)溢流型

溢流型喷淋装置可分为盘式分布板和槽式分布器两种,操作弹性大,不易堵塞,操作可靠和便于分块安装。

a、盘式分布板(图8-50、51)

它是应用广泛的一种溢流型喷淋装置,液体从中央进料管加到喷淋盘内,然后从喷淋盘上的降液管溢流(管高出盘,溢流堰),淋洒到填料上,降液管通常接等边三角形(正方形也可)排列,焊在喷淋盘的分布板上,中有直径3mm的泪孔,停工时排液,用挂耳支承。

b、槽式分布器(图8-52)

主要用于DN>1000mm的塔,其优点是自由截面大,适应性好,处理量大,操作弹性大,其结构见(图8-52),液体先加入分配槽,然后再由分配槽的开口处到喷淋槽,喷淋槽上有堰口,两侧有三角形或矩形的开口,各开口的下缘应位于同一水平面上,再由此溢流到填料上。

3)冲击型

常用的冲击型喷淋装置有反射板式喷淋器和宝塔式喷淋器两种。

反射板式喷淋器由中心管和反射板组成,反射板可以做成平板、凸板或锥形板。操作时液体沿中心管流下,靠液流冲击反射板的反射分散作用而分布液体。反射板中央钻有小孔以使液体流下喷淋到填料的中央部分。

为了使液滴分散更均匀,可由几个反射板组成宝塔式喷淋器。其优点是喷洒半径(范围)大,液体流量大,结构简单,不易堵塞,缺点是改变液体流量和压力时要影响喷洒范围,操作弹性小。

二、液体再分布器

1. 设置原因

当液体流过填料层时,流体慢慢地会从器壁流走(壁流)现象产生,使液体分布不均匀,塔中央部分填料可能没有润湿,起不到作用,降低了整个塔的效率。因此在流体流经一定高度后需安装再分布器便液重新均匀地分配到填料上。

2、作用:

(1)将上层填料流下的液体收集,再分布,避免塔中心的填料不能被液体湿润而形成“干锥”(2)当塔内气液相出现径向浓度差时,液体收集再分布器将上层填料流下的液体完全收集、混合,然后均分布到下层填料,并将上升的气体均匀分布到上层填料以消除各自的径向浓度差。

3、典型结构

三、支承结构

1. 作用 支承填料 2. 设计要求

足够的强度、刚度以及足够的自由截面,避免在支座处首先发生液泛。3.常用栅板,设计时注意以下几点 1)栅板必须有足够的强度和耐腐蚀性;

2)栅板必须有足够的自由截面,一般各填料的自由截面大致相等;

3)槽板扁钢条之间的距离约为填料外径的60%~80%;

4)栅板可以制成整块的或分块的。

塔设备教案 篇2

昆明塔迪兰电信设备有限公司 (以下简称KTT) , 系中国通信学会云南分会理事单位, 由TADIRAN电信商务系统有限公司、云南电信网信实业集团设备有限公司、云南玉通实业有限公司出资组建, 成立于1993年, 是从事军队、政府、企事业单位通信系统解决方案的专业化厂商。

KTT向用户提供的通信系统解决方案包括:Coral 系列数字程控交换机系列产品和Coral Sea Softswitch软交换系统 (简称CSS) , Coral Composit 呼叫中心解决方案。

塔迪兰电信的Coral系列数字程控交换系统, 已成功应用于国内的各大行业。先后获得了宁夏电力、华中电网廊坊和张家口供电局、云南电网所属各供电局、奥运项目北京地铁五号线、北京地铁四号线、云南省高级人民法院全省网络、云南省公安厅、北京机场捷运线、玉溪红塔集团、中国卫生部门、中央国家机关 (2009年信息类产品政府集中采购项目) 、上海政法委、中国空军某部队、全国各大海关 (专用通信网) 、中央电视台未来广告公司、蓝色光标顾问机构、澳门置地酒店、丽江电信及烟草、石油石化、酒店、核工程、机场、科研机构……等行业市场份额。

塔设备教案 篇3

摘要:塔吊和施工电梯是高层和超高层建筑施工的主要施工设备,合理的布置与定位对工期及生产效率至关重要。黄冈长江大桥主塔墩施工采取合理的机械配置方案,对主塔的快速施工起了关键作用,实现了13个月内安全高效完成主塔施工任务,创造了较好的社会和经济效益。本文根据黄冈长江大桥主塔的机械选型布置及附墙施工技术进行阐述,为今后同类型斜拉桥主塔施工提供了宝贵经验。

关键词:塔吊;施工电梯;选型布置;主塔施工

1 工程概况

黄冈长江大桥是新建武汉至黄冈城际铁路及黄冈至鄂州高速公路的关键性控制工程,主桥设计为五跨钢桁梁双索面斜拉桥,其跨度布置为81+243+567+243+81=1215m,黄冈长江大桥主桥立面布置详见图1-1。

图1-1 黄冈长江大桥主桥立面布置图

黄冈长江大桥主塔结构型式为H型钢筋混凝土结构,塔高190.5m,主塔结构从下至上可分为下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱五个部分。下塔柱高34m,中塔柱高105.5m,上塔柱高51m,下横梁高8m,上横梁高8m,主塔采用C55混凝土。主塔结构形式详见图1-2。

图1-2 黄冈长江大桥主塔结构形式图

图2.1-1 黄冈长江大桥主塔塔吊施工图

2 塔吊选型及布置方案

黄冈长江大桥主塔为高耸结构,为满足施工过程中的吊装作业要求,塔吊选型时,塔吊各项性能必须满足主塔施工吊高、吊重、吊距要求。塔吊布置主要包括塔吊平面位置布置和塔吊扶墙的布置,塔吊平面位置布置应满足主塔施工现场材料及设备起吊位置到主塔施工吊重的要求、同时应满足塔吊安拆时不受桥梁主体结构及其它障碍物影响;塔吊扶墙的布置根据塔吊性能,合理布置塔吊扶墙的位置,避免主塔过程施工中受到塔吊性能的制约。

2.1 塔吊选型

根据黄冈长江大桥主塔结构特点,选用两台塔吊,塔吊的各项性能必须满足主塔施工、上横梁支架、横撑吊装吊高、吊距、吊重要求,即选用一台MC480塔吊,其机械性能最大吊重25t,最大起重力矩500t.m,附墙间距50.02m,塔吊附墙后最大悬臂高度67m,吊臂长度55m,一台MC200塔吊,其机械性能最大吊重10t,最大起重力矩200t.m,附墙最小间距36m,塔吊附墙后最大悬臂高度48m,吊臂长度45m,用于各种较轻材料及设备的吊装。主塔塔吊施工见图2.1-1。

2.2 塔吊布置

黄冈长江大桥主塔施工材料和设备进场主要通过主塔边跨侧施工栈桥和水上运输。材料和设备起吊点应进行合理布置:施工栈桥起吊点直接在主塔旁栈桥上进行吊装;水运起吊点因主塔主跨侧为主航道,不能进行吊装作业,布置在主塔边跨侧墩旁。根据材料和设备起吊点位置的布置将两台塔吊分配布置在主塔边跨侧上下游塔座顶上,小塔吊布置在上游、大塔吊布置在下游,同时为了塔吊拆除降塔时不会因桥梁结构(主塔、钢梁和斜拉索)及其它障碍物影响施工,根据施工场地实际情况,将两台塔吊分别布置在主塔边跨侧塔座顶面上游(MC200)、下游(MC480),MC200塔吊吊臂中轴线相对桥轴线往上游旋转16o,MC480塔吊吊臂中轴线相对桥轴线旋转往下游旋转12o,主塔墩塔吊平面布置图见图2.2-1。

图2.2-1 黄冈长江大桥主塔塔吊平面布置图

2.3 塔吊扶墙方案及布置

塔吊扶墙布置原则:

(1)为避免两塔吊发生碰撞,塔吊扶墙的布置应控制好小塔吊高度在大塔吊下方,两塔吊始终保持6m以上高差。

(2)塔吊扶墙后必须满足主塔分节以及12m高大节段劲性骨架及12m长主筋搭配的吊高要求。

(3)尽量减少塔吊扶墙次数,从而减少塔吊顶升工作对施工的影响。

(4)考虑扶墙与爬模的相对关系。

(5)方便安装。

按照以上原则主塔塔吊扶墙布置如下:

MC480:每施工5节布置一道扶墙,间距按照34.68m+最后一次28.9m布置;

MC200:每施工4节布置一道扶墙,间距按照24m布置,满足主塔6m节段爬模施工、12m高劲性骨架、12m钢筋长施工需要,确保主塔快速施工的实施。主塔施工塔吊扶墙布置见图2.3-1。

图2.3-1 主塔施工塔吊扶墙布置示意图

3主塔施工电梯的选型和布置

主塔施工为高耸结构物施工,为方便施工人员上下和小型工具的运输需要每支主塔配备一台施工电梯。主塔施工电梯的型号选择,主要考虑到施工过程上下运输使用频繁,是主塔施工的安全通道,故保留其安全系数较高等综合考虑。

3.1 施工电梯的选型

选用京龙SG200,最大运载量为2t,每批上下人员数量限额9人(允许带有小型工具),满足主塔快速施工的要求。

3.2施工电梯的布置

施工电梯的布置应避免在主塔中间换乘施工电梯,尽量将施工电梯布置在从电梯平台上一次到塔顶位置,这样能够减少上主塔施工通行时间,减少施工电梯投入量,节约施工成本。黄冈长江大桥主塔为H型结构,为避免电梯轨道与塔吊护墙相互影响,电梯布置于塔柱上下游面靠中跨侧。主塔中塔柱和上塔柱向内倾斜角度相同,将施工电梯轨道平行于中上塔柱上游面(或下游面)表面布置,电梯吊笼与电梯轨道斜交运行,确保运行过程中始终保持铅垂状态。

电梯平台设置在围堰顶上,这样减少电梯平台在水中施工难度,满足了电梯从电梯平台一 次到塔顶要求,不需要换乘,减少上主塔施工通行时间。主塔施工电梯布置见图3.2-1。

图3.2-1 主塔施工电梯布置示意

根据电梯扶墙尺寸,电梯轨道中心布置距塔柱面2.9-3.6m,电梯吊笼大小3.2*1.5m,電梯轨道中心距电梯吊笼内面1.8m,电梯吊笼内面距塔柱面净空1.3m,爬模吊平台外边距塔柱面2.2m,由于电梯吊笼内面距塔柱面净空1.8m小于2.2m,电梯吊笼无法进入爬模区,需在爬模吊平台下增加上爬模的平台和爬梯,爬模轨道最大悬臂高度不大于7.5m,爬模与电梯关体系示意图如图3.2-2

图3.2-2 爬模与电梯的关系示意图

4 结语

黄冈长江大桥主塔墩为高耸结构,塔柱截面大,施工风险高。通过优化施工方案,统筹考虑塔吊和施工电梯的选型布置及附墙技术方案,使整个主塔施工非常顺利,有效地缩短了主塔施工周期,减少了施工成本投入,降低了施工风险,取得了一定的经济、社会效益,同时为同类型主塔施工留下了宝贵的经验。

参考文献:

[1] 中铁大桥设计院《黄冈长江大桥施工设计图纸》

[2] 《高速铁路桥涵工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号)

道士塔教案 篇4

淮阳县第一中学 袁 琳

三维目标:了解作者余秋雨和他的“文化散文”及敦煌文化的常识,淮确筛选信息,提高阅读学者散文的能力。

培养涌读能力,引导学生感受散文中向我形象鉴赏能力,体会作者的情感,培养学生爱护中国文化遗产的高度责任感。

重点难点:准确筛选信息,把握史实,领会思想内容和作者激情,体会本文内蕴丰富而又充满诗意的语言。

教法:诵读与探究相结合 课时:二课时

一、导语:

今天的这节课我们要学习和探讨一个很不轻松的话题,是关于发生在近代中国的一次文物浩劫的。按我的理解,近代中国遭受了两次文化遗产的大浩劫,一次是1860年的英法联军火烧圆明园,再一次是1905-1914年外国探险家们对敦煌莫高窟的多次劫掠。这两次浩劫对我国的古代文化遗产造成的损失几乎是灾难性的。当中国光辉灿烂的文化遗产被一车车一船船运进国外的博物馆的时候,哪一个有良心的中国人的心不在流血?第一次浩劫让我们记住了咸丰皇帝的腐朽,第二次浩劫让我们记住的却是一个小人物——王道士的昏聩。今天学习的课题便与王道士有关。请大家打开课本第53页,《道士塔》。(板书)

二、解题:

1.余秋雨,1946年生,浙江余姚人,当代艺术理论家,文化史学者,散文家。主要著作有《文化苦旅》、《山居笔记》等。2.莫高窟,我国最著名的佛教石窟,位于甘肃敦煌县东南25公里处,开凿在鸣沙山东麓的断崖上,历经一千多年的历史,是我国文化艺术的宝库。包括洞窟550多个,壁画5万多平方米,有10个八中校园大,文献资料四五万册。目前,北京图书馆藏有一万余册,英国图书馆藏有11297册,法国巴黎国立图书馆藏有6000册,俄罗斯圣彼得堡亚洲民族研究所藏有11050册,日本私人藏有592册,此外还有2700余册分散于各地。

3.王道士,即王圆箓,祖籍湖北麻城,出生在陕西。因为躲避战乱,王圆箓流落到甘肃酒泉,为了生计便出家当了道士。后来王道士四方云游,于1892年左右来到敦煌,在三危山下发现莫高窟。这时的他已年过四十。

1900年5月26日,王圆箓发现了藏经洞。他向敦煌县令汇报,并奉上经文两卷。然而不学无术的严知县却视为废纸,毫不理会。

王道士守着经文整整三年,又一位知县上任了,王道士再次上报。这位汪知县总算高度重视,并亲自到莫高窟查看一番,指示王道士要好好看管这些经卷,然后打道回府,再无下文。后来外国人知道了,千里迢迢赶来,用很少的钱从王道士手里买走了其中的大部分藏书。

作者对这些宝物的损失感到十分痛心并从中深省那场不堪回首的民族文化悲剧的社会根源。作者即是根据这一思路行文的。

三、朗诵课文

四、研读课文内容 1.学生概括各部分内容

(一):一个悲剧;古老民族的伤口在流血;

(二):一片惨白;愚昧对文明的修葺;

(三):一种痛心;野蛮对文明的拯救;

(四):敦煌在中国;屈辱与光荣;

小结:本文以道士塔为引线,记叙了在愚昧无知的王道士的掌管下,敦煌文物被破坏以及被外国冒险家劫掠的经过,表达了作者由这一巨大的民族悲剧而生发的悲怆苍凉的感情。

2.分析理解课文

这篇散文细述了敦煌文物被盗掠的经过,字里行间蕴涵着强烈的抒情意味。可以说,文句蕴涵内容十分丰富,每一个句子都浓缩了作者的深情。

提问1:作者对王道士、对敦煌文化艺术的遭遇的态度是什么? 王道士是敦煌文化的罪人,但是他太卑微太渺小太愚昧,不能肩负起这笔文化重债。莫高窟被掠,这是一个巨大的民族悲剧。

提问2:偌大的莫高窟,前后十几年,在王道士的手里被卖掉了,其间的王道士、满清官员、外国冒险家各自充当了什么角色?请结合文句回答。

学生自由发言。

提问3:作者最这三种人的不同行为抒发了怎样的情感?[板书] 王道士:涂壁画、毁雕塑、塑怪像:惋惜与痛苦 受愚弄、贪小利、卖国宝:痛恨与无奈

满清官员:了无赤肠、不负责任、中饱私囊:哀痛

外国冒险家:餐风宿露,冒着危险,愿意吃苦,欺骗掠夺:谴责 提问4:“我好恨!”恨的是谁?

本文以道士塔为引线,记叙了在愚昧无知的王道士的掌管下,敦煌文物被破坏以及被外国冒险家劫掠的经过,表达了作者由这一巨大的民族悲剧而生发的悲怆苍凉的感情。

五、写作特点赏析

提问:这篇散文除了在思想内容方面值得我们深入思考外,在写法上也值得我们学习。我们之所以被文章打动,一个重要的原因就在于此。你们认为这篇文章最有特色的地方在哪里?请讨论。

参考答案:1.穿越时空的想象;散文可以思接千载,视通万里。2.强烈的抒情意味。诗化的语言,言有尽而意无穷,悲怆苍凉。

六、延伸扩展

1.如果你是王圆箓,在当时的情况下,你会怎样做?

2.有人说,如果不是外国探险家从莫高窟运走了绝大多数最有价值的文献资料,那么这些资料最终的命运将不可预料,但可以肯定一点,那就是决不会比现在保存的完好。从这个意义上说,王道士在无意中为保全这笔人类共同的财富作出了很大的贡献。对这种意见,你怎么看?

3.中国现在有许多盗墓者,疯狂盗挖地下文物,然后倒卖出国,给国家造成严重损失。他们的行为和王圆箓相比有什么异同?(附材料:安徽省公安厅最近侦破了一起特大盗掘古墓葬、走私、倒卖文物系列案(“3•25”案),抓获境内外犯罪嫌疑人30多名,追缴各类文物400多件,其中国家珍贵文物就有128件,捣毁了6条文物走私通道。在此案中,境内外犯罪分子倒卖走私国家珍贵文物之多、作案时间之长、涉及面之广、获利之高为新中国成立以来罕见。)

七、教学反思:

1、本课在于查找重要信息,让学生在找那些令人痛心的史实。

2、诵读体会味道,体会作者思想感情。

克里克塔教案 篇5

一、选材

本活动内容来自绘本《克里克塔》,作者是法国的汤米·温格尔。读完这个故事,我已不知不觉地被故事深深吸引,被故事中浓浓的爱意所感动!故事充满温情又不乏幽默,充满智慧又不乏想象。一般人都惧怕的蛇竟然是那么的友善、聪明、可爱。第一感觉——这是一个很有趣、很有意思的故事。

作为一个教学活动,除了有意思外,还要有价值。细细分析、阅读这个故事,可以发现,它蕴含了很多的教育价值:

一是故事的情感性。故事中的儿子怕妈妈寂寞给了妈妈一份独特的礼物,给妈妈的生活带来了很多乐趣,这是儿子对妈妈的爱;波特奶奶跑到动物园确认蛇没有毒之后,便把蛇当作孩子一样疼爱起来;克里克塔陪伴在波特奶奶身边,那么的温顺、体贴、聪明,他们相处得那么自然、融洽;而那些能够与克里克塔一起玩的小朋友又是多么令人羡慕!人见人怕的蛇变得人见人爱了,人与动物和谐相处,故事中处处洋溢着爱的氛围。这种情感、这种爱又是孩子们在生活中经历过的,他们有这种生活经验,我们可以让学生进一步迁移、体验、培植

这种美好的情感。

二是故事的智慧性。故事中渗透了很多科学的、数学的知识,如有关动物的知识,数概念等方面的内容。这些都很适合低年级小学生的经验水平和兴趣需要。

三是故事的想象性。故事中处处有法国式的浪漫和想象。波特奶奶收到儿子寄来的生日礼物,这礼物竟然是一条蛇;蛇可以像小宝宝一样被抱着喂奶;身子竖起来变成了书架;柔软的身体可以变成各种数字,变成滑滑梯和绳子。想象无处不在,它引领着孩子们走进神奇的想象世界,发展想象能力。

二、定位

在设计、修改这个活动的过程中,我反复在思考“活动的领域如何定位”的问题,曾在“是综合活动还是语言活动”这个问题上摇摆不定,但最后还是将活动的重点领域定位于“语言”。我的看法是,虽然这个绘本故事,本身的内容情节中渗透了很多方面的东西,有社会情感、科学等很多方面的内容。但这是一个基于绘本故事的活动,在活动的内容和组织形式上还是侧重于观察和讲述。

基于这些的考虑,我制定了本次活动的目标:1.仔细观察画面,联系故事内容进行思考,能比较清楚、完整地表达自己的想法。2.了解大蛇和波特奶奶及孩子们之间发生的有趣故事,感受人与人、人与大蛇之间的美好情感。目标一是观察、讲述方面的要求,指向方法和技能的培养;目标二是感受方面的要求,指向积极的情感态度的培养。

三、设计

活动的设计理念是:激发学生主动学习的兴趣,培养学生观察、思考、讲述、想象等方面的学习能力。活动一共有三个层次。第一层次:了解故事背景,引发观察讲述兴趣;第二层次:观察画面,理解故事内容,包括猜猜、看看、说说生日礼物,观察讲述波特奶奶照顾克里克塔的生活情境,观察讲述克里克塔在学校里的故事等三个环节的内容;第三层次:进一步体验爱的情感。

在活动设计和组织中我重点关注了以下几个方面:

一是关注了学生语言能力和倾听习惯的培养。语言是思维的外壳,语言的清晰代表着思维的流畅,所以我尽量让学生把话说清楚、说完整。例如,有关波特奶奶照顾克里克塔的五幅图片的出示,我采用了先自己逐幅观察再集体交流的方法,目的在于给每个孩子自己理解画面、组织语言进行表达的空间;后面三幅“克里克塔和学生一起玩游戏”的图片我同时出现,要求学生用两、三句话讲清楚画面上传达的信息,培养学生用比较清晰、完整的语言进行表达的能力。而在开始环节,我讲述故事开头,让学生倾听故事后回答几个问题,既可以培养学生认真倾听的习惯,又可以了解故事发生的背景。

二是关注了学生的观察和思维能力的培养。主要通过启发性、开放性问题的设计来激发学生的思维。例如,“猜礼物”环节,提出了“我们来猜猜礼物盒里可能装了什么?”的问题,学生可以根据礼物盒的形状,结合自己的生活经验,联系故事开头的情节等进行有目的的猜测;当克里克塔变成2、3、4、5、6等数字后,抛出了“克里克塔是怎么变成这些数字?“然后采用学生自己动手绘画或用铁丝棒进行描

述。

三是关注了学生的情感体验。例如,在波特奶奶照顾克里克塔的环节中,让学生感受、体验“奶奶和克里克塔像母子一样相亲相爱地生活在一起”的幸福的情感。

四是关注了各领域的渗透和拓展。谈到蛇到底有没有毒的问题,我设计了“怎样才能知道这条蛇有没有毒”这个问题,旨在让学生知道,当我们有不知道的事情、不理解的问题时可以通过询问别人、查阅图书图片资料、现场查看等途径解决,这是学习途径和方法的渗透。

教师要在把握好教材的基础上,也要准备把握其中蕴藏的教育价值。而且,要以学生为主体,教师主导的情况下,遵循学生的逻辑,将问题设计引向学生能跟上的学习节奏上。当然,整节课上亦有诸多不足,比如,并未让学生之间很热烈地进行交流;未进行分小组,显得有部分学生有些分心或懒散,未能很积极地投入到绘本的讨论之中来„„诸多的不足,还需要我好好努力,继续学习!

《克里克塔》教学设计

一、引入

孩子们,这节课卞老师要向大家推荐一本好看的图画书,高兴吧!咦,我们看了那么多的图画书,不知你们发现没有,这图画书啊好像特别喜欢让小动物来当故事的主角。【回顾,引导发现这一类书中的主角都是平时生活受人们喜欢的动物。】 我们来看看:

1.他们是——小兔子,哪本图画书的小兔子啊?《猜猜我有多爱你》中的兔妈妈和兔宝宝。

2.这是一只——《有个性的羊》,它因为不剪羊毛,所以获得了很多乐趣,不过也惹来了不少麻烦,最后终于决定把羊毛给剪了。3.它们来自于——《小黑鱼》,这么多小红鱼聚在一起,由小黑鱼做眼镜,把其他大鱼都吓跑了。

4.这是一只神奇的猫——《活了一百万次的猫》,可是最后为了这只白猫却再也不想活过来了。很感人的一只猫。

5.这群小伙伴来自于——《不一样的卡梅拉》,他们正要去找回太阳,来叫叫小伙伴的名字吧:卡门,卡梅利多,贝里奥,还有皮迪克。

小朋友,发现了吗?这一类书中的主角,都是咱们生活中比较受人喜欢的动物。看看这些小动物吧,这是——小羊 小鱼 小猫 小鸡 兔子

【回顾引导发现:这些动物在平常的生活中往往不被人们所喜欢的。】

1.还记得他们吗?我请一个小朋友来说说——《爷爷一定有办法》里面的小老鼠。喜欢他们吗?为什么?(他们把爷爷漏下来的蓝布料都利用起来,把自己的家装扮的漂漂亮亮的,一群聪明可爱的小老鼠。)

2.他们呢?——《迪迪和曼妮历险记》。小老鼠曼尼与迪迪是一对亲密无间的好朋友,它们在一年四季中,一起经历了许多有趣的冒险。

3.他呢?——《蚯蚓的日记》居然有会写日记的蚯蚓

4.这是一条——《好饿好饿的毛毛虫》,它坚持不懈地寻找食物,最后终于蜕变成了一只美丽的蝴蝶。

5.她呢?——《苏菲的杰作》,苏菲在身命的最后,那自己的心也柔了进去,为快出世的小宝宝织了一件像为王子准备的毯子,很让人敬佩的一只蜘蛛。

6.他是——《我有友情要出租》里的大猩猩。

不知道小朋友们发现没有,这类书中的主角,在平常的生活中,往往是不被人们所喜欢的。

二、猜包裹

1.今天我们将一起听一个有趣的故事,故事的主角也是一种生活中不太受人们喜欢的动物——从前,在法国的一个小镇上„„住着一个老太太,名叫路易丝 波特。有一天早上,迪递员送来了一个奇怪的包裹。

2.猜测:今天,咱们故事的主角就藏在这个包裹里,你猜会是什么呢? 提示:它是生活中不太受人们喜欢的动物。3.出示答案。(P7页)

哇!是——蛇!波特太太刚打开包裹,就“啊”地尖叫起来。4.提起蛇,你想说什么?关于蛇,你知道什么? 5.简介“蛇”。

目前世界上共有3,000多种蛇类,有些有毒,有些事没有的毒的。

6.蛇是谁寄给波特太太的呢?原来,波特太太有一个儿子,在巴西研究爬行动物,包裹里装着的蛇,是儿子送给她的生日礼物。波特太太担心蛇有毒,于是去动物园查看,发现它是一种没有毒的大蛇,叫做波儿 肯斯特里克塔。

7.现在可以放心了,蛇没有毒,而且那可是儿子送的生日礼物呢!从此,这条蛇就跟波特太太一起生活了。波特太太觉得那蛇的名字太长,便亲热地叫它“克里克塔”。(出示封面)大家也一块儿来叫叫它的名字吧!

三、克里克塔的生活

1.师:在波特太太家,克里克塔生活得真幸福。你看——(看图讲述:波特太太像疼爱自己的孩子一样,疼爱着克里克塔,还亲自给它喂牛奶。为了让克里克塔有回到家乡的感觉,波特太太特地买来了棕榈树。克里克塔高兴极了,像小狗一样使劲摇尾巴。克里克塔每天每天都吃得饱饱的,越长越长,越长越壮。克里克塔跟着波特太太上街去买东西,把大家都吓了一跳。天气渐渐转冷,波特太太怕克里克塔受凉,专门为它织了一件好长好长的毛衣。克里克塔有一张暖烘烘的床,它躺在棕榈树下,做着甜甜的梦。到了冬天,它兴奋地雪地里蹿来蹿去。)

2.在波特太太的照顾下,克里克塔的生活跟一般蛇有什么不一样啊?

(看图画书,要善于发现图画里的细节。)出示三幅特写:

图1:喝牛奶;图2:有床睡;图3:有衣穿。从“吃、住、穿”三方面感受。

3.面对波特太太的精心照顾,克里克塔又做出了怎样的表现呢?看看图中的克里克塔,你发现了什么?

截图1:摇尾巴;图2:拿东西;图3:看书。4.波特太太跟克里克塔简直就像是妈妈跟孩子呢!

四、克里克塔与孩子们

1.像孩子似的克里克塔很喜欢和孩子们一起玩。不管是男孩„„还是女孩。2.出示图:你看到什么?他们是怎么玩的?

3.野营时,它教孩子们打不同的绳结。(看,有的孩子在克里克塔的指导下已经学会打结的,有的呢,还正虚心地请教,克里克塔教得多认真啊!)

4.克里克塔还是条乐于助人的蛇。(怎么帮的?)

五、克里克塔在学校

师:这可真是一条非同一般的蛇啊!

1.咦,这幅画又在讲什么啊?(出示17页,让学生先讲。)

2.原来啊,波特太太是学校的老师,这一天啊,她带着克里克塔去上课呢!哎哟,这个波特太太真是异想天开,蛇又不会说话,它怎么能像我们小朋友似地回答呢?你说是吗?(等待不同于老师的意见。如果没有就强调,是吧,蛇又不会说话,应该不会回答问题吧?实在没有反对意见就接着说:孩子,这我们可就想错了!克里克塔聪明着呢!它啊会用自己的身体回答问题,学习知识!)

3.拿出抽屉里的扭扭棒,让咱们都来当当克里克塔。这可不是普通的小棒哦,现在你要想象它就是克里克塔了。好!克里克塔,听老师的口令,咱们先做一段简单的课中操!一二

三、甩甩尾,四五

六、摇摇头,七八

九、扭扭身子绕个圈。

看来,这太简单了,难不到聪明的克里塔!那就加大难度咯!4.现在,问题正式开始了!

数数题:图上出现了几只小手?一只手有几个手指? 图几只小猪? 几个小矮人?

小狗有几条腿?(别小瞧了哦,克里克塔,这对你来说,可是一道难题!)

5.有些聪明的克里克塔已经用身体回答了老师的问题,没有回答对的克里克塔也别灰心,毕竟控制你的那个小主人他可不是小蛇,所以,他不懂蛇的表达方式也是很正常的嘛!

好了,你手中的克里克塔也玩累了,咱们让克里克塔休息休息,轻轻地把它送回抽屉吧。6.接下来,咱们还是去看看真正的克里克塔是怎么上课的吧!

你看,课堂上克里克塔很快学会了用自己的身体来数数!(出示20、21页)

克里克塔还学会了用自己的身体模仿英文字母呢!(以动画形式逐幅出示18、19页的内容)

六、克里克塔和小偷

克里克塔不仅受到了孩子们、波特太太的喜欢,慢慢地还受到了小镇上的人喜欢了。

1.讲述:有一天,波特太太和克里克塔在喝咖啡,朋友告诉她,最近镇里出现了小偷。就在这天夜里,小偷闯进了波特太太的家„„

2.接下来,在波特太太家会发生怎样的事呢?请小朋友拿出白纸,快速地画一画!先画好的,可以在座位上看着图说一说接下来的故事。3.交流。

画好的同学自己先说一说你的故事,同桌也画好了,还可以和同桌说一说。4.讲述故事结尾。

七、结课

1.故事结束了,相信小朋友的心中一定又多一位动物明星,它的名字就叫——克里克塔。让我们回过头去看看。生活总,像这样看到蚯蚓被吓得逃跑,看到蜘蛛被吓得尖叫的人肯定有不少吧,而像波特太太初次见到蛇那样怕蛇的人就更多了。其实,生活中,这些可怕的东西,有的时候,并不一定那么可怕,只是因为缺少了解。只要我们用真心和爱心去对待它们,一定会发现他们善良可爱的一面。2.介绍书及作者。(出示书)

写这本书的作者,咱们也不陌生,他的名字叫——汤米 温格尔,我们曾经看他写的另一个绘本——《三个强盗》。下次逛书店时,别忘了买这本书哦!属于自己的书,可以更细致地阅读和欣赏!不过,老师会把这本放到班级图书柜,同样欢迎你借读。

语言活动:《克里克塔》

执行人:张薇

一、活动目标

1.观察故事画面,围绕主题进行思考,大胆、清楚地表达自己的想法。

2.观察画面,动手操作,理解大蛇和波特太太及孩子们之间发生的有趣故事。

3.感受故事中的亲情以及人与动物和谐相处的美好情感。

二、活动准备

PPT课件

三、活动过程(一)谈话导入

提问:小朋友们,你们喜欢动物吗? 喜欢什么动物?为什么? 有什么动物是你们不太喜欢的吗?是什么动物?你为什么不喜欢它? 今天啊,老师给你们带来一个故事,这个故事的主角啊也许是一种你不太喜欢的动物。

(二)了解课题

1.呈现课题《克里克塔》——克里克塔是什么意思呢?我们到书中去寻找答案吧。讲述故事至邮递员送来一个奇怪的包裹。

2.猜猜、看看包裹,引出故事主人公——蛇。谈论蛇的有关知识,为之后的学习做好铺垫。

3.设疑 这条蛇是谁寄来的?是有毒的还是没毒的?——讲述故事至波特太太还给它取了个名字叫“克里克塔”——原来“克里克塔”是这条蛇的名字呀。小朋友一起来叫叫它。

(三)观察画面,在看看讲讲中了解克里克塔与人类的相处情况。

提问:那么这个克里克塔在波特太太家生活得怎么样呢?——幼儿自主阅读

1.观察、讲述波特太太照顾大蛇的生活情景,理解波特太太就像疼爱自己的孩子一样疼爱大蛇。(1)给蛇喂奶;(2)帮蛇量身高;(3)天冷了给蛇织毛衣。

2.继续观察画面,感受大蛇克里克塔给波特太太带来的快乐和惊喜。/(1)帮波特太太翻书;(2)陪波特太太上街,帮她拎东西;3.教师完整讲述故事至上课 4.波特太太把克里克塔带到学校里去了,他跟孩子们相处得怎么样呢?我们再来一起看一看。——幼儿自主阅读至风筝

5.展示克里克塔和小朋友共同游戏的画面,感受共同游戏的快乐。(1)引导幼儿讲述克里克塔和小朋友一起玩的情景。(2)想象讲述:克里克塔还会变成什么?和小朋友一起玩什么游戏? 6.教师完整地讲述故事

(四)动手感受“克里克塔”的有趣

提问:我们知道波特太太是学校的数学老师。除了和孩子们一起玩,克里克塔还和孩子们一起上课呢。它是怎样回答老师的问题的呢?(幼儿想象回答,教师总结它可以扭动身体来回答问题)

1.发给每个小朋友一个小“克里克塔”,请小朋友用手中的克里克塔回答问题 2.完整讲述

(五)讲述故事最后一段

提问:克里克塔的表演真精彩,克里克塔成了人们的好朋友,你们看,克里克塔现在就和波特太太一起像朋友一样在喝咖啡,讲述至小偷溜进波特太太家。

1.幼儿想象,小偷闯进家里会发生什么? 2.教师讲述故事至结尾。

(六)深化主题,进一步感受人和动物友好相处的美好情感

提问:听了今天的故事,我想我们心中都会有一个动物明星,他是谁呀?——克里克塔

1.引导幼儿说说对蛇的看法。你们喜不喜欢克里克塔?说说看你喜欢它什么。现在你们知道波特太太为什么波特太太的儿子为什么要送一条大蛇给波特太太了吧。

克里克塔教案 篇6

1、仔细观察画面,联系故事内容进行思考,能比较清楚、完整地表达自己的想法。

2、了解小蛇和奶奶及孩子们之间发生的有趣故事,体验“相亲相爱生活在一起”的幸福情感。

活动准备:

ppt课件

活动过程:

一、 引出主题,激发兴趣。

指导要求:

1. 了解波特奶奶

2. 说说奇怪的生日礼物

二、小蛇和奶奶的幸福生活

1、(连看多幅图片)发现奶奶和小蛇是如何共同生活?

重点:了解奶奶和小蛇如何相亲相爱,共同生活

2、克里克塔上数学课

重点:知道小蛇如何回答数学题

3、我是小蛇变变变

重点:游戏《我是小蛇变变变》

【幼儿用身体来表达表现自己发现的题目答案(数字、图形)】

4、续讲故事:

l 小蛇和朋友们

l 小蛇救奶奶

三、延续:友情体验

幼儿游戏有趣的汉诺塔教案 篇7

游戏辅导意向:

1、学习汉诺塔的玩法,愿意尝试独立完成游戏。

2、能运用恰当的.语言表达自己的想法,有一定的自我评价意识。

3、不怕挫折,勇于接受新挑战。

游戏准备

汉诺塔16个、红苹果和小红星若干,音乐等。

游戏规则及玩法

将汉诺塔的每一层由一根柱子移至另一根柱子上,自上而下由小到大进行排列,每次只能移动一个圆层,在移动过程中,大圆层不能放置在小圆层上。

行为观察

1、幼儿是否能按照游戏规则进行游戏。

2、幼儿能否完成三层或三层以上汉诺塔的游戏。

3、幼儿是否愿意接受更高难度的挑战。

4、幼儿能否积极的想办法解决游戏中的困难。有没有放弃游戏。

澄清讨论

这次你完成游戏了吗?你心里感觉怎样?你遇到困难了吗?你有没有放弃?为什么?你是怎么做的?还想继续挑战吗?你有信心完成吗?

外显行为评价要点

大班公开课教案语言:克里克塔 篇8

设计意图:

“朋友”是个让人感到温暖的话题,绘本中有许多素材与“朋友”有关。之所以选择《克里克塔》这本书,最关键的是由于可爱的克里克塔将幽默、智慧、勇敢展现得淋漓尽致,完全改变了大家对蛇的传统概念,颠覆了蛇的丑恶形象。原来,蛇也可以如此可爱、如此勇敢、如此富于爱心的。每一种生命都有其可爱之处,诚如法布尔笔下的《昆虫记》,苍蝇也可以是英雄,蚂蚁也可以是战士,他们在大自然中都是不可或缺的一分子!波特太太和克里克塔的相处是多么自然、融洽!我觉得让孩子从小学会接受自然界万物,不要对任何物种存有偏见,这种意义可能远远超出阅读故事本身。

为了让主题脉络更清晰,我对原绘本素材进行了重组与改编。活动一共有三个层次。第一层次:了解故事背景,引发观察讲述兴趣;第二层次:观察画面,理解故事内容,将重点放在“克里克塔帮助奶奶”、“奶奶照顾克里克塔”两个部分;第三层次:进一步体验朋友间爱的情感。

活动目标:

1、仔细观察画面,联系故事内容进行思考,能比较清楚、完整地表达自己的想法。

2、了解小蛇克里克塔和波特奶奶及孩子们之间发生的有趣故事,感受人与动物之间的美好友情。

活动准备:

PPT课件、每人图书小册2本(粉封面:克里克塔;蓝封面:波特奶奶)、毛茛若干

活动过程:

一、引出主题,激发兴趣。

1、你有好朋友吗?你和朋友一起做什么事最开心?今天,我们要来认识2位特别的新朋友!

2、(轻音乐)介绍波特奶奶:波特奶奶一个人生活,总是感到很寂寞。

3、波特奶奶的生日到了,邮递员送来了一个奇怪的包裹,是朋友寄来的生日礼物,会是什么礼物呢?一起来猜一猜。(注意包裹奇怪的造型)

4、打开包裹,原来是一条蛇!波特奶奶会喜欢蛇吗?

5、引导观察图片:波特奶奶被蛇吓了一大跳!蛇的模样的确有些可怕。

6、讲述奇妙的事情,介绍小蛇“克里克塔”。

7、大家向克里克塔问好!

二、看图讲述:好朋友的幸福生活

(一)设疑

人与蛇真能成为朋友吗?他们之间是怎样相处的呢?

(二)解惑

角色:克里克塔

1、波特奶奶年纪大了,总会遇到这样、那样的麻烦事,自从来到波特奶奶家,克里克塔就成为奶奶的好帮手,请大家打开粉色的小书看一看,瞧瞧他俩发生了哪些特别有趣的事情?

出示相应的三幅特写,让孩子们观察,发现:

图1:成为奶奶的拐杖;图2:帮奶奶翻书;图3:帮奶奶拿包裹;(重点解读)图4:克里克塔将身体扭曲成数字

克里克塔为什么要变成这些数字?(观察:幼儿园课堂里的故事)情境体验:克里克塔在数学课上(毛茛造型)

2、克里克塔是一条非同一般的蛇!运用自己会千变万化的本领,克里克塔在幼儿园很快交到了许多新朋友,瞧,它怎样跟朋友们玩的呢?(让孩子们看两幅图进行说话)

模仿句式:克里克塔变变变,变成☆☆一起玩!

克里克塔还会变成什么呢?它能与小朋友玩什么新游戏?(交流讨论,发散思维)

角色:波特奶奶

波特奶奶为了让好朋友克里克塔生活得幸福,她特意来到动物博物馆,认真了解蛇的习性,查找了很多的资料。在奶奶细心的照顾下,你能发现克里克塔的生活跟一般蛇有什么不同呢?请翻阅蓝色封面的小书。

出示三幅特写:让孩子们观察,发现,引导幼儿从“吃、住、穿”三方面感受 图1:喝牛奶;图2:有衣穿;图3:有床睡;

小结:真正的朋友是需要互相关心、互相帮助的,无论快乐与危险,好朋友永远站在一起、共同面对,你帮我,我帮你,生活才会充满精彩。

三、友情的体验:

1、好朋友克里克塔的故事被写进了书里,现在,仔细找找书的封面上有克里克塔吗?

2、小结:克里克塔用自己的身体围作一个充满温暖的圆圈环绕着波特奶奶,就像给朋友一个热烈的拥抱一样。波特奶奶在好朋友克里克塔的拥抱中闭上眼睛微笑着,幸福地体会着友情的温暖,她再也不会感觉寂寞了„„

3、每个人都需要朋友,你最好的朋友是谁?班里有你的朋友吗? 老师也愿意与你们做朋友!

教案(设备) 篇9

一、加热设备

热处理加热设备的主体是热处理加热炉。其种类很多,通常按下列方式进行分类:

① 按热源分类 可分为电阻炉和燃料炉。

② 按工作温度分类 可分为高温炉(工作温度>1000℃)、中温炉(工作温度650~1000℃)、低温炉(工作温度<650℃)。

③ 按加热介质分类 可分为空气炉、浴炉、可控气氛炉、流动粒子炉、真空炉等。

④ 按作业规程分类 可分为周期作业炉、半连续作业炉及连续作业炉等。随热源、用途、工作温度、工件材料及热处理工艺要求的不同,热处理炉的结构形式又有很多种,如箱式炉、井式炉等。

为保证加热质量,适应热处理工艺的需要,热处理加热炉一般应满足如下要求:

① 必须有与被加热工件相适应的炉膛尺寸及工作温度;

② 炉温均匀,炉膛各处的最大温差不应超出工艺规范所允许的范围。必须配有较精确的测温控温仪表。以便能准确地指示炉膛温度并可靠地将炉温控制在规定的温度范围内;

③ 必须有足够的加热功率,以保证加热工件能迅速达到所要求的温度。④ 炉体结构应具有足够的强度、承载能力和节能效果,炉墙保温性能及炉门的密封性能要好,操作要方便、安全。

以下介绍几种热处理炉的工作原理、基本结构及其用途。

1.热处理电阻炉

热处理电阻炉与其他类型的热处理炉相比,具有结构简单,体积小、操作方便、炉温分布均匀及温度控制准确等特点,因此在热处理生产中得到十分广泛的应用。

电阻炉的基本工作原理是:电流通过电热元件时由于电流的热效应而产生热能,使工件加热。

电阻炉根据其作业方式可分为周期作业炉和连续作业炉。目前使用较多的周期作业炉,是指工件一次成批装入炉内,待加热、保温完毕后再成批取出的炉子,如箱式炉、井式炉、台车式炉及罩式炉等。周期作业炉的特点是结构简单、便于建造,购置费低,可以完成多种工艺,适用于多品种、小批量生产的各种温度及各种形式的热处理。其缺点是劳动条件较差、工艺过程不易掌握、产品质量也不如连续作业炉稳定。

(1)箱式电阻炉 箱式电阻炉是应用最广泛的热处理电阻炉。按其工作温度,可分为高温、中温及低温炉,其中以中温箱式炉应用最广。

① 中温箱式电阻炉 这种炉子可用于碳钢、合金钢件的退火、正火、淬火和回火以及固体渗碳等。最高使用温度为950℃。RJX系列为旧型号,如RJX-45-9;RX系列为新型号,如RX75-9;而 RXQ系列是可通入保护气体的新型号,如 RXQ-75-9。与旧系列相比,新系列炉子额定功率有所增大,升温时间也缩短,热处理工件的加热质量大大提高。

图14.1是中温箱式电阻炉的结构简图。其炉壳5用角钢或槽钢作骨架,外覆钢板焊接而成。炉门

7、门框及工作台用生铁铸成。工作室(炉膛)3用轻质耐火砖砌,侧墙和炉顶耐火砖层与炉壳之间为保温层,用硅藻土砖砌。炉底由炉底板

4、炉底板支撑砖、搁砖和耐火砖及保温砖构成。螺旋状或带状的电热元件安置在炉膛两侧内壁搁砖和炉底搁砖上。电热元件一般采用铁铬铝合金或镍铬合金。炉门内砌有轻质耐火砖及保温砖,炉门中央开有窥视孔。通过手摇或电动链轮8升降炉门,并设置有平衡重锤6,使炉门启闭轻便(目前,新型大功率电阻炉门已多数改用液压控制系统启闭炉门)。为了操作安全,炉门上设有开启时能切断电源的行程开关9。测温热电偶安在热电偶孔2中(大型炉为使整个炉膛内测温、控温的准确,通常在不同部位留有多个热电偶安装孔)。电热元件1的引出棒集中于炉后,外设安全罩。为保证安全操作,炉壳有可靠的接地。

② 高温箱式电阻炉 这类炉子主要用于高速钢、高铬钢和其他高合金钢的淬火加热。以及一般工件的快速加热和高温固体渗碳。我国生产的高温箱式炉,最高工作温度为1350℃。与中温炉一样,高温炉也有旧型号(RJX系列)与新型号(RX系列)之分。RJX系列有RJX-30-13等;RX系列有RX-14-13等。

高温箱式电阻炉的工作特点是:工件在高温炉中加热。主要靠辐射传热。因此,电热元件直接布置在工作室内,炉膛应有足够的辐射面积。其结构特点是: 2

炉墙较厚、炉门口较深,以减少炉墙热损失和炉门热辐射损失,密封性要求高,炉内不设金属构件,砌筑材料的质量要求较高,常采用高铝砖或碳化硅制品。

高温箱式电阻炉的结构,如图14.2所示。高温电阻炉的电热元件,用得最多的是硅碳棒。硅碳棒4可垂直布置在炉膛的左右两侧,也可水平布置在炉顶和炉底。炉底铺有碳化硅板或重质高铝砖。炉衬5分三层,内层为高铝重质耐火砖,中间层为轻质耐火砖,外层为硅藻土,侧墙有热电偶孔7。由于电热元件的电阻在加热过程中变化很大,为了避免损坏元件,在850℃以下,碳化硅元件的升温速度不能太快。在使用过程中,碳化硅元件会老化,电阻值随之逐渐增加,功率降低,故配有能分小档调压的调压变压器3,以调节电炉的输入功率。硅碳棒耐急冷急热性差,高温强度低、脆性大,这就限制了硅碳棒的长度和炉膛尺寸,也影响炉子的应用范围。

高温电阻炉也采用二硅化铝或OCr27A17Mo2电热元件,使用温度可达1600℃。

③ 低温箱式电阻炉 这种炉子主要用于回火和有色金属的热处理。由于使用温度低,传热主要靠对流,所以炉内均装有通风机或风扇,以促进气流循环,提高传热效果、缩短加热时间和提高加热均匀性。图14.3为一电热元件与炉膛分离的低温箱式电阻炉的结构示意图。

目前,我国尚无低温箱式炉的系列化产品,工厂采用的多为低温井式电阻炉或电热鼓风烘箱。

(2)井式电阻炉 井式电阻炉一般适用于需垂直悬挂加热的较长工件。井式炉密封性良好,热效率高,工件进出炉方便,所以应用很广。

我国生产的井式电阻炉有中温井式电阻炉、低温井式电阻炉、高温井式电阻炉、井式气体渗碳炉。常用的井式炉已经系列化生产,用于特大特长件热处理的井式炉最大功率可达到1000千瓦以上,炉膛深度达20~30米。

① 中温井式电阻护 这种炉子的炉膛通常可做成圆形或方形截面,深度不等。炉子常分为几个加热区,实行分段控温,以保持整个高度上的温度均匀。使用时可用吊车进出料,炉子占地面积小。炉盖可用砂封、油封或水封等方法严密封闭,因而热损失较小。

我国生产的中温井式电阻炉的最高工作温度为950℃,主要用于轴类工件的退火、正火和淬火加热,高速钢拉刀的淬火预热及回火等。RJJ系列为旧型号中温井式电阻炉,如RJJ-70-9。其主要缺点是:炉温不易均匀,靠近炉口及炉底处温度易偏低,同时,由于开启炉盖的手动液压缸常漏油,且劳动强度大、加热速度慢。经改进的RJ新系列,如RJ-75-9,增大了功率,并通过提高炉口附近电热元件排列密度,使升温速度加快,提高炉温的均匀性。另外改用了结构简单的手动杠杆式炉盖启闭机构,使用灵活可靠。可通保护气体的RJQ系列与RJ系列基本相同。

② 低温井式电阻炉 又称井式回火炉。我国生产的低温井式炉的最高工作温度为650℃,主要用于淬火工件的回火及有色金属的热处理加热。

新型号RJ系列的井式回火炉如RJ-35-6,旧型号RJJ系列如 RJJ-36-6。图14.4为RJJ-36-6型井式回火炉结构图。

低温井式电阻炉的炉膛结构与中温井式炉相似,由炉壳、炉衬及电热元件等组成。炉盖开启机构目前多为杠杆式。低温炉主要靠对流传热,为强迫炉气流动,在炉盖上设有风扇,风扇转动,强迫炉气沿炉罐外侧向下,再由炉罐底孔板进入炉罐;将热量传给工件使之加热,这种炉子装炉量多,生产率高,装卸料方便,炉内气流循环良好,因此应用较广泛。但还存在工件不能分层布置的缺点,因为小型工件若堆积过密,将阻碍炉气循环,使工件加热不均匀。

③ 井式气体渗碳护 这种炉子是专为气体渗碳设计的,稍经改装后,也可用来进行渗氮、碳氮共渗及蒸汽处理等。另外,还可以用于某些重要零件的淬火、退火加热。

井式气体渗碳炉新系列RJT与旧系列RJJ各型号的技术数据一样,如RJT-60-9与RJJ-60-9TG,其最高工作温度均为950℃,20℃开始空炉升温时间均≤6小时,一次最大装料量均为150千克。

井式气体渗碳护结构如图 14.5所示。炉罐开口外缘设砂封装置,炉罐与炉盖之间用石棉衬垫和螺钉紧固,以保证炉罐的密封性。渗碳介质经滴量器滴入炉罐内,流量大小可控制。渗碳废气经炉盖上的管道排出。为了保证安全,设有炉盖开启时切断电源的限位开关。为加速气体循环,使炉内渗碳气体成分、温度均匀,井式气体渗碳炉顶部都装有风扇。

(3)其他类型周期作业电阻炉 箱式电阻炉的主要缺点之一是装出料困难,劳动强度大。为了解决这一问题,对箱式电阻炉进行了改进,归纳起来有两大类改进型:一是活动炉底式,如台车式炉、滚底式炉等;二是活动炉膛式,炉底固定不动,炉膛可以吊起移动,如罩式电阻炉。

① 台车式电阻炉 这种炉子的特点是加热室(炉膛)固定而炉底可活动。加热室的构造与箱式护相似,活动炉底是一个台车,台车可沿地面上铺设的轨道靠机械结构拉出炉外,便于装卸工件,减轻了工人劳动强度。台车式电阻炉可供大型工件(大型铸锻件及锻模等)的正火、退火、淬火加热及固体渗碳等热处理之用。常用台车式电阻炉的标准系列如RT-105-9等,非标准系列的有SL68-57等。

与箱式电阻炉比较,台车式电阻炉增加了炉底通电装置、台车密封装置、台车行走驱动装置等。图14.6为SL68-57型台车式电阻炉的结构图。炉壳3用钢板焊成,炉体内层炉衬4为轻质砖,外层为超轻质砖与蛭石粉混合结构,电热元件5布置在除炉顶外的五个面上。炉门1用机械传动装置启闭,其上侧设有安全限位开关。台车6由机械拖动。在台车构架下安装两对行轮,由拖动装置8(电动机带蜗轮减速器)拖动。台车上的电源由一组特殊设计的台车接线板7上引入。

炉体与台车接触的四周均采用砂封,当台车进出加热室时,可通过装在台车上的操纵机构使砂封槽放下或抬起。为了能在较低的温度下使用这种炉子,在炉顶上装有风扇2。

② 罩式电阻炉 这种炉子的特点是:炉底固定、炉身炉膛可以活动。炉身象一个罩子,开口向下,横截面有圆形、方形和长方形,里面有耐火砖砌体和保温层,四壁均安装电热元件,外面是钢板外壳。炉子底座建在地面基础上,通常一个炉身可轮流用到几个炉底座上。使用时先把工件放到炉底上,然后用吊车把炉身罩上。加热完毕后,再把炉身用到另一个炉底上加热。

罩式电阻炉密封性好,开炉时热损失较小,同时因炉身连续工作,蓄热损失低,有较高的热效率。由于可通入保护气体(亦可抽成真空),因此这种炉子常用于硒钢片钢板、钢带、钢丝等的光亮退火及其他大件的热处理。

2.热处理盐浴炉

浴炉是利用熔融液体介质对工件进行加热的一种热处理炉。按所用介质的不同,浴炉可分为盐浴炉、碱浴炉、油浴炉、铅浴炉等。这里,这里仅介绍用得最普遍的盐浴炉。盐浴炉与电阻炉相比,具有以下主要优点:

① 加热速度快、温度均匀,工件氧化脱碳现象减少;

② 适应范围广,可完成多种热处理工艺,如正火、淬火、回火、分级淬火、等温淬火、局部加热及化学热处理,特别宜于细长工件的悬挂加热。

③ 炉体结构简单,制造容易且费用较低。但是,盐浴炉也有一些缺点:

① 起动升温时间长,热损失大,原料(盐)和电力消耗大,不适用于处理大件;

② 辅助操作多,需经常捞渣、加脱氧剂及添加新盐。工件绑扎、夹持和进出料等操作复杂,劳动强度较大;

③ 盐浴挥发气体影响车间卫生状况,并腐蚀设备。盐浴炉按加热方式不同,可分为外热式和内热式两种。内热式以电极盐浴炉应用最普遍;外热式按热源不同有电热式(电阻浴炉)和燃料加热式两种,其中以外热式电阻盐浴炉(又称电热坩埚盐浴炉)应用较多。

(1)电极式盐浴炉 电极式盐浴炉是在井状炉膛内插入或在炉墙中埋入电极。当电极接通盐浴炉专用的降压变压器次级线圈后,电极上得到低压(5.5~35伏)、大电流(1000~8000安)的交流电。由于熔盐能导电,并且有一定的电阻,因此当电流通过熔盐时,电能借助熔盐电阻转换为热能,使熔盐达到要求的温度,加热熔盐中的工件。变换变压器上电压档数,即可改变电极上的工作电压以及通过熔盐的电流大小,从而控制盐浴炉的功率以适应各种使用要求。

电极式盐浴炉由于电流通过熔盐时产生强电磁循环,使熔盐翻腾,具有明显的搅拌作用,因而使盐浴温度均匀。

电极盐浴炉的规格种类较多,按其最高工作温度可分为高温(额定温度为1300℃)、中温(额定温度为850℃)和低温(额定温度为650℃)三种。高温炉主要用于高速钢或高合金钢工件的淬火加热;中温炉用于碳钢及合金钢工件的淬火加热或高速钢工件的淬火预热;低温炉则用于高速钢工件的预热、分级淬火及一般钢件的回火。

电极盐浴炉按其电极安置方式不同,可分为插入式和埋入式两种。

① 插入式电极盐浴炉 插入式电极盐浴炉的电极是由盐浴炉上方插入盐裕的。它的主要部分是炉体、变压器、工作电极以及测温及控制系统等。其中炉体是主要部分,它由用钢板焊接成的外壳、用异形耐火砖砌筑的耐火层,以及位于两者之间的用硅藻土保温砖砌成的绝热保温层组成。图14.7为插入式电极盐浴炉的结构图。这种炉体结构的缺点是在使用中盐浴会通过砖缝渗漏,盐的损失较大,严重时甚至会使盐浴炉外壳变形。

为防止盐液渗漏到外壳,常将炉体结构改进为内、外层两部分。外层是钢板焊成的外壳,并在其内壁砌上保温层;内层是用钢板焊成的坩埚外壳,并在内部砌上异形耐火砖。内外层之间留有一定间隙。这样,可使熔盐不会一直渗漏到外壳,且便于检修。坩埚损坏后,可单独吊出更换。

盐浴炉的坩埚截面形状和电极布置方式如图14.8所示。

长方形坩埚(图中Ⅲ和Ⅶ)砌造容易,操作方使。其缺点是坩埚利用率小,其四角熔盐流动性差,故温度偏低,靠近电极区域有1/3~1/4容积不能利用。电极相对的一端,由于无电磁循环作用而使盐浴温度偏低,甚至形成死角。圆形和多边形坩埚利用率较大,但不易彻造。插入式电极盐浴炉通常采用砌造坩埚,近年来开始采用耐火混凝土坩埚,其成本低,应用效果好。金属坩埚盐浴炉结构紧凑,但坩埚寿命较短,主要用于低温浴炉。

盐浴炉内电极布置方式主要有侧置和对置两种。侧置法是将一组或几组电极布置在坩埚的一侧。这样电极容易安装,电极间距小可使用较低电压(5~18伏),电磁循环作用强,工件加热迅速。但存在电极对面炉温偏低,熔渣易于沉积凝固,炉膛利用率较低等缺点。对置法是将一组电极布置在坩埚相对两边或三边上。这样,可使电流通过大部分熔盐,使炉温均匀,炉膛利用率提高,且容易更换和修理电极。但由于电磁循环作用弱,上下炉温均匀性较差。电极间距大,盐浴炉起动较困难,需用较高电压(8~25伏),且电流通过工件易引起局都过热,因此一般只用于小型盐浴炉。有些大型盐浴炉,常采用混合布置电极的方法,同取二者之优点。

电极数目与供电相数及坩埚尺寸有关。单相供电时,电极数目常为2或2的倍数,三相供电时则为3或3的倍数。功率较小的盐浴炉,一般采用单相一对电极,较大型的盐裕炉,常用三相三个或六个电极,甚至更多些。

电极可用工业纯铁、低碳钢、不锈钢、耐热钢、石墨和碳化硅等材料制造。生产上大部分采用低碳钢电极,只是个别特殊情况下才用其他材料。插入式电极形状有棒状和板状两种。棒状截面有圆形、正方形和长方形。板状电极导电效果好。圆形截面电极使用效果差,但容易加工,常用于低温盐浴炉。插入式电极通常做成直角形,一端垂直插入盐浴内,另一端以水平位置与铜牌相连,形成电极和电极柄两部分,两者焊接而成,电极更换时,电极柄可重复使用。为保护盐浴炉变压器和延长电极使用寿命,常用水冷装置对电极柄部进行冷却。我国生产的插入式盐浴炉的常用型号有RYD-25-8,RYD-50-6,RYD-75-13等。

插入式电极盐浴炉虽然结构简单,使用维修也方便,但是由于使用效率低,耗电量大,电极损耗也大,因此目前埋入式电极盐浴炉的应用日趋普遍。

② 埋入式电极盐浴炉 埋入式电极盐浴炉的炉体结构与插入式电极盐浴炉基本相同,只是电极在坩埚中的安装方式不同。埋入式电极盐浴炉的电极完全浸在盐浴液面以下,电极埋入方式有顶埋和侧埋两类,如图14.9所示。

顶埋式盐浴炉,电极以垂直方向由上方插在坩埚侧壁中,使其下部高出坩埚内壁与盐浴接触(见图14.9a),这种盐浴炉不易漏盐。但电极和坩埚制造比较困难,电极柄都较长,会产生电压降和热损失。侧埋式电极盐浴炉的电极以水平方向横穿坩埚侧壁(见图14.9C),这种盐浴炉电极形状简单,容易制造。但熔盐易沿电极外漏,需用水套冷却。

埋入式盐浴炉所用电极材料与插入式基本相同,一般为低碳钢。只有不易更换电极的深井式电极盐浴炉和电极烧损较快的高温盐浴炉有时采用耐热钢和石墨电极。电极一般采用棒形,其截面为正方形或长方形。这种电极形状简单,加工容易,电流密度均匀,使用寿命长,功率稳定,易产生强烈电磁循环作用,也便于筑炉和重叠布置。

埋入式盐浴炉的坩埚大多数情况下用耐火混凝土浇注而成。这种坩埚为整体的,没有砖缝,不易漏盐,使用寿命比耐火砖砌坩埚长,且制造方便,成本低。

与插入式相比,埋入式电极盐浴炉有下列优点:

1)炉膛利用率高,热损失较小,可节约电能。高、中温盐浴炉一般可节约用电20-30%。

2)电极寿命长,可节约金属(减少20%的钢材消耗),降低造价1/3,减少停炉时间,提高劳动生产率。电极处于盐浴的液面之下,可避免在液面处被腐蚀形成“细颈”现象,使用寿命大大延长。尤以高温炉最为显著。

3)炉温均匀性好,有利于提高工件的加热质量。由于电极处于盐浴液面下,有利于克服插入式盐浴炉上部温度高于下部的现象。而常用的平置电极安装在炉底附近,更有利于盐浴的自然对流,促使温度均匀。

4)升温迅速,开炉启动时间缩短,一般比插入式缩短近一半时间。5)操作方便,如工件放置及捞渣方便等。

但埋入式盐浴炉也还存在一些问题有待进一步解决。这些问题主要是:电极埋在炉墙中位置固定,不能借调节电极间距来改变炉子的功率;电极间距较大,常需改变变压器的接线方法来提高电压。此外,埋入式盐浴炉尽管提高了炉膛有效使用面积,但较长工件加热时应注意不能靠近炉壁(即电极),否则同样会被电极吸住而使工件局部烧损。

我国生产的埋入式电极盐浴炉常用型号有DM-50-6,DM-75-8,DM-75-13等。

③ 盐炉变压器 盐浴炉变压器是向盐浴炉输送低压大电流的专用配套设备。初级(输入)电压为380/220伏,次级(输出)电压为5.5~35伏,分档调节。我国生产的主要有ZUDG(单相)和ZUSG(三相)两类干式空冷盐炉变压器,技术规格见表14.1。表中第1~5种次级电压较低,在5.5~17.6伏范围内,分5~7档调节,专为插入式电极盐浴炉配套。表中第6~13种,其次极电压比前一类有所提高(但不超过36伏),适用于埋入式电极盐浴炉。

上述干式空冷变压器均不能带负载调节电压,必须断开电源才能调档,调档时炉子功率变化很大。这对于大批量连续处理高速钢、高合金工具钢工件的盐浴炉,用这种变压器容易造成炉温波动,影响热处理质量。为克服这一缺点,工具热处理中已有不少盐浴炉改用油浸式磁性调压器、用可控硅装置无级调压的变压器及油浸式的带电抗器的变压器等。

(2)外热式坩埚盐浴炉 外热式盐浴炉常由坩埚(一般用耐热钢制成,也可用低碳钢或铸铁等制成)、坩埚支承架及加热坩埚的炉体等部分构成。坩埚用于盛放盐浴。加热热源一般为电能,也可用燃料,图14.10为外热式坩埚盐浴炉结构示意图。

外热式坩埚盐浴炉工作时,热源的热量需通过坩埚壁传导给融盐,再加热工件。因此热效率较低,炉内温度不够均匀,坩埚寿命也不长。但由于其不受热源限制,又不需配专用变压器,故仍在生产中得到应用。一般外热式坩埚盐浴炉可用于碳钢、合金钢的淬火加热和预热,等温淬火、分级淬火的冷却及回火和化学热处理等,是低温硝盐浴及油浴炉的常用炉型。

我国生产的外热式坩埚电阻浴炉常用型号有RYG20-8,RYG30-8等。3.典型连续作业热处理炉

连续作业炉借助某些机构连续地或间歇地进行装料和出料,工件顺序地通过不同温度区完成加热过程。连续作业炉一般采用电阻丝加热,也可使用气体或液体燃料加热。使用连续作业炉可以提高热处理工件加热质量,提高劳动生产率,改善劳动条件。

连续作业炉主要用于品种较单一,批量较大的零件。既可进行普通的热处理(正火、淬火、回火等)。也可用于化学热处理。根据传动机构不同,连续作业炉有振底式、推杆式、传动带式、旋转式鼓形炉、转底式和步进式等多种类型。这里介绍振底式和推杆式两种较典型的常用炉型。

(1)振底式炉 振底式是炉底板在振动机构的作用下往复振动的炉子。由于炉底板往返两个方向的运动速度不同,因此炉底板上的工件便靠本身的惯性作用产生相对于炉底板的位移,自进料端脉动地移向出料端。振底炉一般用于尺寸较小、形状简单、生产批量较大的工件的热处理。大型耐火混凝土底板的振底炉,也可用于尺寸较大的毛坯件的正火及调质。

振底式炉由于炉子结构和振动机构都较简单,且炉底板始终处在炉内,无须料盘,热效率较高,热处理质量较好,且自动化程度和生产效率高,操作维修方便,造价低。稍加改装即可向炉内通入保护气体,进行工件的光亮淬火加热,因此,振底炉广泛用于汽车、拖拉机零件及标准零件等热处理。

(2)推杆式炉 推杆式炉是借助推杆机构推动工件或装有工件的料盘,使其沿着贯通炉膛底部的导轨间断地前进。当推杆从推料端推进一个工件(或料盘)时,就会有一个工件(或料盘)从出料端出炉进入淬火冷却槽,或转入空冷。改

变推料周期即可调节工件的加热时间。

推杆炉的特点是结构简单,制造方便,可在较高温度下(<1000℃)下工作,生产率大,机械化自动化程度高。可用于大、中、小型工件的多种热处理工艺,故推杆炉应用较为广泛。其主要缺点是料盘材料消耗量大,且料盘带走的热量也较多,热损失大。

4.其他类型热处理护

(1)热处理燃料炉 燃料炉虽不及电阻炉在热处理生产中应用广泛,但由于其能因地制宜地利用各种能源,成本较低,因此目前仍有使用。

根据燃料的种类,热处理燃料炉可分为固体燃料炉、液体燃料炉和气体燃料炉三类。

① 固体燃料炉 煤、焦炭、煤粉等都可用作为加热炉的燃料,但其中以煤用得最多。

热处理煤炉主要由炉膛、燃烧室、烟道等部分组成。其主要优点是结构简单,建造容易,燃料来源广,成本低。主要缺点是炉体庞大,热效率低,测温控温困难,炉温均匀性差,燃烧过程中产生的炭黑多,有害气体多,工件加热质量差,对环境污染较严重,操作者劳动强度大等等。

由于热处理煤炉缺点较多,因此其应用越来越少,主要用于技术要求不高的铸、锻毛坯件的退火和固体渗碳等。

② 液体燃料炉 这类炉子主要是油炉,一般以重柴油作为燃料,与固体燃料炉相比,液体燃料炉结构简单,操作简便,炉膛温度较为均匀,只要设计和操作得当,基本上可满足常规热处理工艺的加热要求。

③ 气体燃料炉 这类炉子是以各种煤气作为燃料的,由于气体燃料易于同空气混合,燃烧完全,且其燃烧过程比油易于实现自动控制,便于保持炉温均匀,可满足各种常规热处理工艺的加热要求。

热处理燃料炉除了按燃料的种类分为上述三类外,还可以根据炉型分为室式炉、台车式炉、井式炉及连续作业炉等。一般说来,气体燃料及液体燃料能适用于上述各种炉型,而固体燃料一般仅适用于室式炉及部分台车式炉,与电阻炉相似。台车式燃料炉由固定的炉体和活动的台车炉底组成,便于装炉、出炉。

(2)可控气氛热处理炉 一般说来,箱式电阻炉、井式渗碳炉、各种连续作业炉等,只要稍加改装,加强炉子的密封性,都可以使用可控气氛,成为所谓可控气氛热处理炉。

① 可控气氛炉的基本要求 无论何种炉子,要能正常地使用可控气氛,并达到满意的效果,都必须满足下列要求:

1)炉膛密封性良好; 2)炉内气流能均匀循环; 3)耐火材料及构件必须保证炉内气氛的稳定。耐火材料在气氛中应具有足够的强度;

4)耐火材料和电热元件除应具有一定的耐热性和足够的高温强度外,且需

具有耐气体腐蚀及抗渗碳能力;

5)能较方便地实现碳势和炉气成分的自动控制,具有一定的机械化和自动化程度。

② 常见的可控气氛炉 根据不同的零件和不同的热处理工艺,应用可控气氛的热处理炉可分为多种类型,目前较常见的有三种:

1)可控气氛多用炉 这种炉子是箱式电阻炉的改装型。通入可控气氛后,既可用于钢的光亮正火、退火和淬火,又可用于渗碳和碳氮共渗等,所以称为多用炉。常用的可控气氛多用炉如图14.11所示。

工作时,将工件装入前推料机上的料盘中,按一下电钮、全部过程可实现自动程序控制。其顺序是:打开外炉门,前推料机将料盘推入前室,置于前室升降机的上层辊道上,前推料机返回,外炉门关闭,内炉门打开,后推料机把料盘从前室拉入炉膛,关上内护门,按预定热处理工艺进行淬火、退火和正火加热或渗碳、碳氮共渗等。完毕后,对于需立即淬火的工件,升降机上升,内炉门打开,后推料机将料盘送入前室的下层淬火辊道后即自动返回,关闭内炉门,升降机下降使工件在油槽中冷却,油搅拌器同时开始动作。工件加热和冷却时间均由时间继电器控制。工件淬火后,升降机上升,外炉门打开。前推料机进入前室把料盘拉出,外炉门自动关闭。对于需缓冷的工件,则在缓冷室(前室上半部或侧面)中冷却。图中的火帘管是密封装置,当外炉门打开时,从火帘管中喷出的可燃气体经自动点燃后形成气幕封住外炉门,从而防止外部空气进入炉内,还可避免前室发生爆炸。防爆装置能在万一发生爆炸时,使膨胀气体自动溢出,迅速降低炉

内压力,保证人身和设备安全。

可控气氛多用炉虽然结构较复杂,但性能可靠,能进行碳势自动控制和自动操作。

2)连续式可控气氛炉 前述的振底式、推杆式等连续作业炉,稍加改装,加强密封性和安全措施,通入可控气氛,便成为连续式可控气氛炉。

3)滴注式可控气氛炉 这种炉子实际上就是经改进密封性并附加滴液装置的箱式炉或井式炉。图14.12为常见的井式滴注式可控气氛渗碳装置的结构示意图。该装置由经过改装的井式气体渗碳炉、滴注系统和炉内气氛碳势自动控制系统等部分组成。

(3)新型热处理设备(简介)为了提高工件的热处理质量,缩短生产周期,提高劳动生产率,节约能源,降低成本,近来许多新的科技成果被应用于热处理生产上,研制和发展了多种新型热处理设备,如真空热处理电阻炉、流动粒子炉、离子渗氮炉、激光及电子束热处理装置等。其中离子渗氮炉将在在后面章节作介绍。这里简单介绍其余几种新型热处理设备。

① 流动粒子炉 流动粒子炉是以固体颗粒和气体的混合物作为加热介质的热处理炉。按热源不同,流动粒子炉分为电炉和燃气炉,两种流动粒子炉结构示意图分别如图I4.13a、b所示。

流动粒子燃气炉可使用各种气体燃料加热并促使粒子“沸腾”,粒子可用刚玉砂、硅砂等非导电性粒子。

流动粒子电炉用电极加热流动粒子,粒子不仅起传热作用并起电阻发热体作用。因此粒子应为导电体,一般采用石墨、碳化硅等。

② 真空热处理电阻炉 真空热处理电阻炉是将工件处于真空(负压)状态下进行加热、保温和冷却的热处理设备。按其炉内的真空度可分为低真空炉(炉内真空度为1~10-1托,1托=133帕斯卡)、中真空炉(10-1~10-4托)和高真空炉(10-4~10-6托)三类。按其工作温度不同又分为低温(炉子工作温度低于700℃)真空炉、中温(工作温度为700~1000℃之间)真空炉以及高温(工作温度在1000℃以上)真空炉三种。按电热元件与真空室的相互位置,又区分为外热式(又称有罐式、热壁式)真空炉(见图14.14),以及内热式(又称为无罐式、冷壁式)真空炉,(见图14.15)。

普通淬火冷却介质不能用于真空淬火,真空淬火需用专门的真空淬火油。真空炉气体冷却介质通常用纯氮,也可用氢、氦和氩等气体。

二、冷却设备

冷却设备的结构和性能直接影响到热处理效果和产品质量。根据工件要求冷却速度的不同,常采用的冷却设备有缓冷设备、淬火冷却设备和冷处理设备三大类。

1.缓冷设备

缓冷设备主要用于退火冷却,也用于正火冷却和渗碳后预冷。它可使工件的冷却以低于空冷速度进行。在缓冷设备中,若通保护气氛,还可防止工件在冷却过程中氧化、脱碳。较常用的缓冷设备有:

(1)用于退火的箱式电阻炉、燃料炉 箱式电阻护和燃料炉在退火加热、保温时是加热设备,在随炉冷却时,采用适当方法(如改变供热、停止供热、打开炉门、向炉内吹送冷气等)控制冷却速度,又可成为冷却设备,起缓慢冷却作用。

(2)冷却室或冷却坑 冷却室用钢板焊成,有的还砌有炉衬,并设有炉门(或炉盖),密封性好,冷速缓慢,而且可通保护气氛,要求高的常配有风扇、冷却水管等,用以调节冷却速度。冷却坑是无盖的地坑,主要用于大型铸、锻件及型材的退火冷却。工件放入地坑后,上面覆盖铁屑、本炭屑或黄砂等,任其冷却。

2.淬火冷却设备

淬火冷却设备主要是淬火槽,另外,还有用于分级淬火和等温淬火的中、低温盐浴炉及硝盐槽,使工件处于压力下淬火,或使工件与淬火介质保持相对运动下淬火的淬火压床及淬火机等。

淬火槽是为工件淬火提供足够冷却能力的装置。其结构一般比较简单,主要为箱形或圆筒形槽体,有的另附有溢流装置、加热装置、冷却装置、搅拌装置、排烟防火装置及淬火机械装置等。常见的淬火槽类型如图14.16所示。

(1)淬火糟体 淬火槽体通常用钢板焊成,大型淬火槽要用型钢加固。槽内、外都涂以防锈漆。有的采用混凝土制成淬火槽,效果也很好,可有效地防止某些水溶液的腐蚀。常用淬火糟的横截面形状有长方形、圆形和正方形,以长方形应用最广。配合井式炉的常为圆形。有些小型淬火槽做成油水并置的双联淬火槽或移动淬火槽。淬火槽介质入口多设在槽底部附近,溢流槽设在淬火槽上口边缘。

(2)主要附加设施

① 加热装置 淬火介质的加热,主要用于各种淬火油类和硝盐,以提高流动性,改善冷却能力,或用来进行等温淬火或分级淬火。最常用的加热方法有在淬火槽内安装管状电热元件及槽外加热法。

② 冷却装置 连续工作的淬火槽,应对冷却介质进行适当冷却,使其冷却到原来的工作温度,维持一定的淬火冷却能力。淬火介质冷却装置以置换冷却及蛇形管冷却两种方法应用较广。一般设在整个车间的淬火介质总循环系统之中。也可对单个淬火槽进行冷却。

③ 搅拌装置 为促使冷却介质循环流动,温度均匀并提高其冷却能力,常在淬火槽中设置搅拌装置,搅拌器转速应在400转/分以下。

3.冷处理设备

冷处理主要用于精密刀具、量具及滚动轴承钢件的淬火后处理,以达到提高硬度、稳定组织和工件尺寸的效果。常用冷处理设备有:使用干冰的冷处理设备、使用液化气体的冷处理设备和冷冻机式冷处理设备。目前生产上较普遍的是冷冻机式冷处理设备(俗称低温箱)。这种设备利用冷冻机的气化室作为冷却室处理工件,常用的冷冻机为一压缩机,利用低沸点气体作冷冻剂。根据循环级数的多少,冷冻机可分为单级式和多级式两类。(单级式工作原理如电冰箱,是利用了一种叫氟利昂的物质作为热的“搬运工”,把冰箱冷冻室里的“热”搬运到冰箱外边。氟利昂是一种既容易汽化,又容易液化的物质。工作时,电动压缩机将氟利昂蒸气压缩并把它压入冰箱的冷凝管里,在这里蒸气变成液体并放热放热,这些热被周围空气带走。冷凝器里的液态氟利昂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化吸热,使冰箱内温度降低,生成的蒸气又被压缩机抽走,压入冷凝器,再液化并把从冰箱内带出来的热放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。)

多级式冷冻机可获得较低的工作温度,但结构更复杂。热处理中应用最广泛的是二级冷冻机式冷处理设备。图14.17为二级冷冻机式冷处理装置工作原理图。

第一级冷冻机用氟里昂F-22,第二级为氟里昂F-13。气压缩机1作用下进入油分离器2内,除去混入的油,再进入冷凝器3中,被冷却水冷却而液化。液态F-22在20℃和9个大气压下,经过冷凝器4进入汽化器5中减压汽化和降温,可产生-40℃的温度。气化的F-22经压缩机1再循环利用。在第二级循环中,气态F-13受压缩机8的作用,经油分离器9和热交换器7进入第二循环的冷凝器5(即第一循环的汽化器)中,在-35℃左右液化后,由下部沿管道向上流进冷凝器6和控制阀进入冷却室10中汽化降温。汽化后的气体又经冷凝器6和热交换器7进入压缩机8中,继续工作,这种设备的工作温度可达-80℃。

冷冻机式冷处理设备操作安全,冷却室尺寸范围大,生产成本低,不受地区条件限制,应用较方便。

三、辅助设备

热处理的辅助设备包括工件表面清理、清洗、校正、起重运输等设备。1.清理设备

清理设备用于清除工件表面氧化皮。按其原理可分为化学法清理设备和机械法清理设备。

用化学法清除工件表面氧化皮的设备主要是酸洗槽。

机械法清理设备是利用速度很大的砂粒或铁丸喷射工件表面,或者靠工件之

间、工件与设备构件之间的碰撞和摩擦作用,除去工件表面的氧化皮。常用的设备有喷砂机、抛丸机及清理滚筒等。

喷砂机的工作原理是利用高速运动的砂子撞击工件表面,使氧化皮脱落,获得光洁的表面。常用压缩空气使砂子高速运动。

抛丸机的工作原理是将铁丸通入一快速旋转的叶轮中,借旋转产生离心力将铁丸抛射到工件表面,使氧化皮脱落。与喷砂机相比,抛丸机作用力大、效率高,工件表面清洁程度好,并有显著表面强化作用。但不适用于形状复杂的精密零件,设备投资大,叶片消耗量也大。2.清洗设备

清洗设备用于清洗工件表面粘附的油、盐及其他污物,清洗设备有清洗槽和清洗机。

清洗槽的结构与淬火槽大致相同,只是槽内增加了清洗液的加热装置。

生产规模较大的热处理车间采用清洗机清洗工件。清洗机装有喷浴装置,将清洗液直接喷射到工件表面进行清洗,并装有机械化装料及运送工件的机构。3.校正设备

工件在热处理过程中产生的变形,可用各种校正方法加以校正。常用的校正设备有手动压力机、液压校正机及回火压床等。

校正较小、较长的工件时,多采用手动压力机。手动压力机结构简单、操作方便,但生产效率低,压力较小。

液压校正机工作压力大,动作迅速平稳,常用于大型工件热处理后的校正。

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