井式炉是周期式作业炉，适用于杆类，长轴类零件的热处理。井式炉的结构是：炉身是圆筒形的深井，工件由专用吊车垂直装入炉内加热。所使用的燃料通常为煤气和燃油。以电为热源时，称为井式电阻炉。井式炉一般安置在车间地平面以下，也有安置在地平面以上的，或地平面之上之下各一半的。井式炉的名称有：强迫对流井式炉，自然对流井式炉，井式气体渗碳炉等。
具有垂直炉膛用于长杆形工件热处理的工业炉炉膛截面一般为圆形，直径为0.5～4.5米，炉膛最深可达30余米。长杆形工件，如炮筒、汽轮机主轴、发电机转子、船舶主轴等，在井式炉内是垂直放置加热的，可避免发生弯曲变形。井式炉的炉口设在炉顶上，工件由专用吊具垂直悬挂在炉膛内。专门的起重设备能快速装入和吊出工件，为操作方便和减低厂房高度，炉体一般全部地或部分地安装在地下。即使如此，装有特深井式炉的厂房，仍需要建得很高。如由原上海电炉厂为中国第二重型机器厂的直径 1.8米、深30米的井式炉，深入地下33.5米,所用150吨桥式起重机的轨面高度达36米,厂房下沿标高达42米。与井式炉配套时,还应建有同样深的淬火冷却水槽和油槽，以及吹风或喷雾冷却的装置。
对特长工件进行淬火时，被吊出炉外的工件顶部最后才浸入冷却液内，而最后吊出的工件下部却浸入,工件受热不均,影响淬火质量。通常的措施是将炉膛上下部分别控制到不同的温度来补偿自20年代起,航空工业使用一种从炉底装卸工件的井式炉，用电热元件加热，炉底全部建在地面以上并可在地面轨道上左右移动。加热后的工件随炉子一起移至油槽或水槽上方，然后开动炉顶上的卷扬机把工件从炉内通过炉底门，快速浸入冷却槽内冷却。工件从出炉到进入冷却槽的整个过程和在空气中停留的时间都很短，因而氧化少，温降小，上下部温降速度基本一致，可保证淬火质量。
井式炉可用气体或液体燃料，也可用电加热。用气体燃料时，通常有多个小能量的烧嘴，沿炉膛内壁切线方向安装，在高度上按分层或呈螺旋形均匀布置，以避免火焰直接冲刷工件，保证炉内温度均匀。当用于低温回火或以油为燃料时，则在炉膛内砌有薄的马弗墙，把燃烧空间与加热空间隔开，但有马弗墙的井式炉，燃料耗量较大。
小型井式炉多采用电加热，多数还带有特制的金属马弗罐，可进行气体渗碳、渗氮、碳氮共渗、光亮退火等热处理。在电源充足的地区，或者要求控制炉温的大型井式炉，更适于采用电能。
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