鹽浴——裝置和應用
在液體中加熱產品時，由於從液體到金屬的熱傳遞係數值很高，因此可以實現明顯更高的加熱速率。另一方面，由於液體的熱導率比氣體高得多，因此液體中的溫度分佈必須更均勻，因此單個產品或產品部分的加熱將在相同條件下進行。
最快的加熱速率可以在液態金屬（如熔融鉛）中實現。鉛浴是一個裝滿鉛的鐵坩堝，安裝在 豎井電爐 在排氣罩下。當鉛熔化並達到預定溫度時，小零件被放入其中，這些零件會被快速加熱，例如用於淬火或回火，而鉛的導熱性確保落入其中的零件的加熱高度均勻。但鉛浴有許多重大缺陷：
• 有害的鉛工作，特別是在高溫下，
• 不能用於加熱到 800°C 以上的溫度（在更高的溫度下，鉛會強烈蒸發），
• 鉛的低熱容量，因此當浸入較大的部件時會迅速冷卻。
因此，鉛浴只得到了有限的使用。與鉛不同，各種鹽類、硝酸鹽和鹼的應用範圍更廣。由於使用的許多鹽、硝酸鹽和鹼具有非常不同的熔點，對於 250 至 1300 °C 範圍內的任何溫度，可以選擇這種鹽或鹽的混合物，以便在該溫度下蒸發很少，同時時間是流動的。表1給出了一些鹽類和硝酸鹽的熔點和應用領域。
鹽和鹽浴建設性地作為帶外部加熱的浴、帶內部加熱器和電極的浴...前兩種類型在相對較低的溫度下進行——這些主要是硝石和鹼性浴，用於熱處理型材和輕合金板材(450 -525 °C)。
外部加熱鹽浴是一種矩形或圓形容器，由普通碳鋼焊接而成，放置在帶有金屬加熱器的軸中。
帶有內部加熱器的鹽浴是一樣的，但沒有外部加熱元件，而是將管狀密封加熱元件浸入硝酸鹽中。它們具有顯著優勢：
1. 與外部加熱浴相比，尺寸略小，熱損失更低，
2.其中加熱合金的消耗量小十倍，
3.它們更安全，因為硝酸鹽在存在氧化鐵的情況下過熱時會爆炸，而外部加熱浴中的這種過熱可能由於硝酸鹽底層的污染而發生，導致浴底部被底部加熱器過熱。
硝酸鹽浴中管式加熱器的缺點是使用壽命短，因為高溫和硝酸鹽會腐蝕管套。
表 1. 一些鹽的熔點和範圍
兩種類型的鹽和鹼浴都達到非常大的尺寸（長度 6-8 m）和數百千瓦的功率。對於更高的溫度，使用帶電極的浴。它們是一個裝滿鹽的金屬或陶瓷坩堝，由電壓為 8-25 V 的降壓變壓器供電的金屬電極被降低到坩堝中。
在冷狀態下，鹽幾乎不導電，但如果它被一些外部源加熱，則在電極之間建立電流並將焦耳熱釋放到鹽中。因此，熔鹽本身用作此類浴中的加熱器，待加熱的物品浸入其中。
電極槽帶有蓋子和外部電極。前者效率低、受熱不均，目前已不用。在這樣的浴中，由於後者尺寸大，電極表面的電流密度不高，因此其中只有鹽的自然熱循環，這使後者沿高度的溫度相等。然而，在這樣的浴池中，上下層的溫差可以達到 20-25°C。
因此，這種浴的主要缺點是鹽的循環不夠充分，這會導致產品加熱速率下降，從而導致浴的運行速度下降，並導致其中的溫度分佈不均勻高度。
此外，在這些浴池中，電流線幾乎填滿了整個鹽體積；因此電流也流過產品。由於後者的形狀不利（鋒利的邊緣，產品兩部分之間的薄橋），增加的電流密度可能會集中在其中，這將導致過熱並可能導致拒絕甚至熔化。
米。 1、鹽浴帶遠傳電極及隔板：1—浴槽，2—包層，3—圍裙，4—傘，5—隔板：6—高溫計，7—電極，8—耐火砌體，9—保溫。
這些缺點被越來越普遍的外電極鹽浴所克服。其中，電極是兩根具有矩形或圓形截面的桿，彼此相距 25-50 毫米，浸入鹽中。
在這種浴槽中，幾乎所有電流線都位於兩個電極之間的空間內，因此只有微不足道的電流通過加熱部件，它們的各個點不會過熱。此外，為了完全排除電流通過零件，電極所在的室部分可以通過隔板與其工作部分隔開（圖1）。
由於棒之間的電流密度非常高，它們之間的鹽過熱並開始強烈的熱循環，加熱的鹽顆粒上升到電極之間的空間並在上層通過浴體積發散，而較冷的下層插入下方的電極間空間。
在電極之間的電流密度非常高（大約 15-25 A / cm2）時，電磁力開始占主導地位，將鹽分拋入電極間空間，結果循環方向反轉，其強度增加。鹽的這種強制循環顯著提高了從鹽到產品的傳熱係數以及產品沿浴槽高度（高達 ± 3 ° C）的加熱均勻性。
由於上述優點，最近越來越廣泛地使用帶有外部電極的浴槽。鹽浴以 20 至 150 kW 的功率和高達 1300 °C 的各種溫度生產單相和三相（圖 1）。它們用於加熱各種產品以進行淬火和回火，主要用於工具（包括高速鋼），以及等溫退火。此外，通過選擇合適的鹽成分，可以確保鋼的熱化學處理、滲碳和氰化操作的進行。
在鹽浴中加熱的一個眾所周知的優點是用一層薄薄的鹽覆蓋從浴中取出的物品。該膜保護產品表面在空氣中不被氧化，同時在冷卻或浸入冷卻槽時開裂和回彈。
工作溫度高達 1000°C 的電極槽的耐熱金屬坩堝由鉻鎳鋼製成，其使用壽命可假定為 1 年。陶瓷坩堝可在高達 1400°C 的溫度下使用，它們可以完全壓實、燒製或由單獨燒製的高鋁陶瓷板在溶液中粘合在一起組裝而成。
電極可以由鉻鎳鋼或低碳鋼製成，例如 10 級。電極在高溫浴中放置 3-6 個月，在中溫浴中放置長達一年。
鹽浴蓋的佈置起著重要的作用……打開的鹽鏡發出的能量大約相當於 1000°C 的封閉浴的熱損失的 5-6 倍。因此，浴蓋必須充分隔熱，同時在裝卸過程中必須易於向後折疊或移動到側面。通過在其表面塗上一層細胞石墨碳粉，可以顯著減少浴室鏡子的損耗。
由於鹽不是在冷狀態下進行的，因此必須將其加熱才能運行浴槽。最方便的是使用初始鎳鉻合金電阻。後者在浴液凝固之前浸入鹽中並連接到兩個電極。當浴被加熱時，流經電阻的變壓器電流將其加熱，因此與電阻相鄰的鹽層被加熱，進而開始導電。然後關閉電阻器並從鹽中取出。對於這樣的電阻，可以允許 10-15 W/cm2 數量級的非常高的比表面功率。然而，應該記住，在鹽中工作時，鎳鉻合金變得非常脆弱，需要小心處理。
有時，在關閉爐子後，放置電極煤塊而不是電極之間的金屬電阻，當打開浴槽時，這些煤塊會加熱，從而加熱鹽。最後，您可以簡單地用煤氣燈加熱電極附近的鹽區。加熱浴槽的操作時間相當長，因此有時最好不要將浴槽冷卻過夜，而是讓它們在較低的電壓下開啟。
除了間歇式電極浴外，還使用連續式單元……對於單獨的浴槽，可以在浴槽上方使用傳送帶來運送零件並將它們浸入鹽中。用於在多個浴槽中依次進行的複雜熱處理工藝的裝置更加複雜，因為這需要創建零件在水平和垂直方向上的交替運動。通常，此任務使用帶有提升裝置的傳送帶或轉盤來解決。
因此，與傳統的電爐相比，鹽浴具有以下優點：
1. 加熱速率高，因此尺寸相同時性能高，
2.易於進行各種類型的熱處理和熱化學處理，
3、保護產品在加熱和冷卻過程中不被氧化。
鹽浴的壞處如下：
1.由於浴室鏡子的熱損失增加以及由於加熱的持續時間和復雜性而需要連續運行（後者導致欠載運行），因此單位能耗高，
2.鹽的消耗量相當高，
3. 即使通風良好，工作條件也很困難。
鹽浴之所以盛行，是因為在許多情況下，它們的優點大於缺點。
對於最低溫度，使用油浴，通過內部和外部加熱進行。用於加熱水和產生水蒸氣的電極鍋爐的工作方式與電極鹽浴相同。