參與爐膛內(nèi)熱交換過(guò)程的有三種基本物質(zhì)：爐氣、爐壁和被加熱體，這三者之間的熱量交換過(guò)程。

燃料燃燒所產(chǎn)生的高溫爐氣是加熱爐內(nèi)的熱源。高溫氣體以對(duì)流和輻射的方式把熱量傳給被加熱金屬表面，同時(shí)也傳給爐壁。金屬與爐壁均吸收部分熱量后，把其余的反射出來(lái)。被金屬吸收的熱量加熱了金屬，使金屬的溫度從而升高，而反射出來(lái)的輻射能在經(jīng)過(guò)爐氣時(shí)，被爐氣吸收一部分，其余的透過(guò)爐氣又投射到爐壁上；同樣，爐壁表面吸收一部分熱量后，將其余的反射出去，反射出去的輻射能在經(jīng)過(guò)爐氣時(shí)被吸收一部分，其余的透過(guò)爐氣又投射到金屬表面和爐壁的其它部位。

爐壁吸收爐氣以對(duì)流和輻射方式傳來(lái)的熱量的同時(shí)，也吸收金屬輻射來(lái)的熱量。即此處不僅存在氣體與固體間的熱交換，同時(shí)也存在金屬與爐壁間的輻射熱交換。另一方面，爐壁也向外輻射和反射熱量。金屬在吸收爐氣以對(duì)流和輻射方式傳來(lái)的熱量和爐壁輻射來(lái)的熱量的同時(shí)，也向外輻射和反射部分熱量。

由此可見(jiàn)，爐膛內(nèi)的熱量交換過(guò)程是很復(fù)雜的，輻射對(duì)流和傳導(dǎo)同時(shí)存在。對(duì)爐內(nèi)金屬的加熱，對(duì)流、輻射、傳導(dǎo)在不同的溫度范圍所占的比例不同：在800℃以下時(shí)，爐氣與金屬工件之間的傳熱主要靠對(duì)流傳熱熱；在800℃～1000℃之間時(shí)，爐氣與金屬工件之間的傳熱則要同時(shí)靠對(duì)流傳熱和輻射傳熱；當(dāng)溫度高于1000℃時(shí)，爐氣與金屬工件之間的傳熱主要靠輻射換熱，這時(shí)金屬所吸收的熱量約90%是通過(guò)輻射換熱的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

火焰爐內(nèi)部的傳熱有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

（1）加熱爐內(nèi)的溫度以爐氣為最高，金屬最低，爐壁居中。爐氣通過(guò)對(duì)流和輻射將熱量傳給金屬，使金屬溫度升高。在這一過(guò)程中爐氣失去熱量，因此高溫爐氣必須不斷有燃料燃燒來(lái)補(bǔ)充，同時(shí)不斷地將低溫爐氣排到加熱爐外。

（2）爐壁本身不是熱源。當(dāng)爐壁的溫度穩(wěn)定后，它吸收的熱量除小部分經(jīng)過(guò)爐墻傳導(dǎo)散失于四周外，大部分輻射給了金屬。因此，爐壁在整個(gè)熱交換過(guò)程中起熱量傳遞的“中間介質(zhì)”作用。爐壁對(duì)傳熱的影響是很大的。這是因?yàn)闋t氣對(duì)金屬的傳熱是氣體與固體間的輻射熱交換，而爐壁與金屬間的熱交換是固體間的輻射熱交換。一般來(lái)說(shuō)，

氣體的黑度很?。▋H0.2～0.4 之間），因此氣體與固體的熱交換強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于固體間的交換強(qiáng)度。 

（3）爐氣和金屬的黑度對(duì)熱交換有很大的影響。兩者的黑度越大，熱交換就越強(qiáng)。

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