粉末冶金加热炉

我国是最早使用加热手段进行材料生产的国家之一，早在半坡文化时期就烧制了各种

陶器，2000多年前已掌握铜和铁冶炼的加热技术。在陶瓷烧制鼎盛时期，陶瓷器以不同

地区、不同窑炉命名，如烧制耀州瓷器的窑炉称为耀州窑。到了近代，由于欧洲工业生

的迅猛发展，工业加热技术和高温加热炉性能得到全面提升。我国从20世纪50年代以后才开

始大力发展自己的工业，加热技术主要来自苏联。20世纪80年代引进欧、美、日技术

如德国的德固沙技术、奥地利的爱协林技术、美国的易普生技术。

20世纪0年代进、消化、吸收国外技术的基础上，河南裕佳炉业在国内工业加热技术得到全面发展，

其设计制造水平大幅度提高。进入21世纪后，随着传统材料工艺的改进和先进材料开发的需要，各类加热马弗

炉层出不穷。

     粉末冶金加热炉是在粉末制备、开发及生产中应用最广的设备之一，其结构和类型最

多。高温加热炉按照加热热源、使用的工作温度、使用的加热介质、作业方式、炉子形式、工

艺用途的不同，具体分类如下：

(1)按加热热源分类，可分为燃料炉、气氛电炉和电阻炉加热炉；

(2)按工作温度分类，可分为低温炉(低于700℃)、中温炉(700-1000℃)和高

温炉(1000℃以上)；

(3)按使用的加热介质分类，可分为气体保护加热炉、液体保护加热炉和真空加

热炉；

(4)按作业方式分类，可分为周期式作业炉和连续式作业炉；

(5)按炉子的形式分类，可分为立式箱式电炉和卧式箱式电炉；

(6)按工艺用途分类，可分为加热用炉和熔炼用炉。

粉末的还原、碳化、烧结、热处理、煅烧和干燥等用的是加热类型的冶金电炉，而提炼

金属、熔化金属等用的是熔炼类型的冶金炉。尽管粉末治金过程中也少量使用燃料炉，但

主要还是以电加热炉为主。因此，为突出这一重点，本书主要介绍电加热型粉末冶金炉

（又称为粉末冶金电炉或电加热炉），而对其他类型加热炉只做一般性的叙述。

在电加热炉中，按热能来源的方式不同，可分为电阻加热炉、感应加热炉、电弧加热

炉、等离子弧加热炉和电子束加热炉等。

电阻加热炉又可分为间接加热式电阻炉和直接加热式电阻炉。间接加热式电阻炉是指

电流通过电热元件发出热量，借助辐射和对流使炉膛的温度升高，从而将被加热物料加热

的电阻炉；直接加热式电阻炉是指电流由电源通过触头直接流过被加热物料并使其温度升

高，从而加热物料的电阻炉，如钨条的高温垂熔就是采用这种加热方式。粉末冶金电炉中

电阻加热炉用得最为广泛。

感应加热是利用电磁感应，在金属内激发出电流并使物料加热的方法。感应加热炉可

分为有铁芯感应电炉和无铁芯感应电炉。

电弧加热炉可分为直接加热式电弧炉和间接加热式电弧炉。在直接加热式电弧炉中，

电弧产生于电极与熔炼物之间；在间接加热式电弧炉中，电弧产生于物料上方的电极之

间。电弧加热炉的应用范围主要是熔炼矿石和熔化金属，粉末冶金过程中采用雾化法制备

铁粉或钢粉时会用到电弧加热炉；同时，新发展的离心雾化制粉方法中的旋转电极雾化也

利用电弧加热的原理。

等离子弧加热炉是利用等离子弧作为热源来精炼、熔化金属的电炉，目前主要是采用直流

等离子弧，它是用等离子喷枪对电弧压缩形成的，如制取微细碳化物常使用等离子法。

电子束加热炉的关键部件是电子发射系统，又称为电子枪。电子束加热已用于焊接、

熔炼和热处理等方面，如连续式电子束退火炉用于需要在洁净环境下进行的金属材料

（钛、铌、钽、锆及核反应堆用材料）的退火；电子束熔炼炉也常用于熔炼难熔的金属，

如钨、钽等。

工艺的多样性、产品批量的大小和生产成本的高低是选择粉末冶金炉炉型应考虑的主

要因素。不同作业方式加热炉的性能特点及主要用途见表1-4。对于单件、多品种工件的

生产一般采用间蹴加热炉，而对于大批量或工艺周期长的工件的生产一般采用半连续或连

续加热炉。

炉型的选择还取决于加热热源、工作温度、所使用介质及工艺用途等。根据制品或零

件的尺寸、形状、质量、批量和作业方式等因素，可选择加热炉的结构。炉子的结构类型

主要取决于炉膛形状、炉底结构及进出料机构。各行各业的各种不同产品对材料的工艺要

求变化很大，因此材料制备设备结构类型繁多。近年来，为了提高产量、保证质量、节省

能源、减少环境污染以及改善劳动条件等，加热炉的结构更新非常快，使用性能也得到大

幅度的提升。特别是加热炉工艺过程控制中计算机技术的应用，为设备的机械化、自动化

流水线生产提供了技术条件。再加上各种辅助设备与加热炉配套组合成各种综合性的联动

机或生产线，大幅度地提高了生产效率，稳定了产品质量，降低了生产成本，改善了劳

条件，减少了环境污染。