电阻炉结构、炉衬、炉功率、加热元件简介!

电阻炉结构、炉衬、炉功率、加热元件简介!

高温电阻炉是利用电流通过电阻体产生的热量来加热炉料的一类电炉。电阻炉发热部分简单,对炉料限制少,炉温控制精度高,在化工厂得到广泛应用。按加热方式电阻炉可分为直接加热和间接加热两大类,而以间接加热居多

一、结构
电阻炉式样较多,大体上有箱式、井式、钟罩式、台车式、传送带式等结构。
1.箱式
这种结构较简单 (见图8-1),通用性大,可用于间歇式作业,一般由人工操作,适用于各种中小工件的加热。 

2.井式
也属间歇作业式,炉内工件可以吊挂,以减少长杆件的加热变形。用吊车装卸炉料比箱式炉方便 (见图8-2)。适用于轴类、丝杆、拉刀等长杆和薄壳筒的加热.

 3.钟罩式
属间歇式作业,适用于被加热工件不便从炉口装入炉内的场合,密封性较好。一个炉罩可配合几个炉台,节约装、出料时间,提高热效率,用于金属线材、带材或薄钢卷材等的热处理 (见图8-3)

4.台车式
属间歇作业式,工件装卸运送较方便。适用于大型、重型件的加热,大型容器的退火等,见图8-4。 

5.传送带式
为连续作业式,炉料输送的连续性较好,但承载能力和适用温度受传送带材料的限制。主要用于小型工件的淬火和中型工件的退火、回火等,见图8-5。
6.滚筒式
为连续作业式,加热较均匀,热损失小,但输送过程中工件有碰撞。适用于滚珠、钢球、销子等形状简单、体积较小的工件的成批和连续热处理,见图8-6。

7.牵引式
为连续作业式,加热较均匀。适用于线材、带材的加热,见图8-7。
 
除上述各种类型的炉体外,还有电控设备。电控设备包括炉温
控制装置和传动控制装置。对炉子结构的设计要求是,尽可能减少热量损失,保证炉内温度分布均匀,减少蓄热,空炉升温时间合理,操作、维护与运输方便,施工容易。

二、炉衬
常用炉衬的组成有耐火层、中间层和隔热层。炉衬砌筑时要注意:
① 不用受潮的耐火材料和隔热材料;
② 不同层不同行的相邻的砖要互相错开;
③ 砖缝的大小要符合要求,一般炉顶砖缝不得大于1.5mm,
炉墙和炉底砖缝不大于2mm;
④ 较大的炉子应留膨胀缝,一般每米炉衬留6mm;
⑤ 砌砖用的灰浆成分和性能应严格符合要求,隔热填料要填实。
耐火材料性能见表8-1。
 

三、炉子功率的确定
电阻炉功率确定方法有热平衡法和估算法。热平衡法是根据炉子的热量收入和支出相平衡的原理进行计算的,比较准确,但需要很多数据,还要简化一些工艺条件,此处略。估算法是按炉膛容积估算炉子的功率。根据经验统计,普通箱式和井式电炉炉膛容积和功率存在如下关系,要求升温快的取较大值: 

炉膛容积犞 按炉膛名义尺寸计算:箱式炉按炉口宽度 (m)、炉口高度 (m)、炉膛深度 (m)计算;井式炉按炉口直径和炉膛深度 (m)计算。

四、加热元件
1.加热元件的材料
加热元件是电阻加热炉最重要的部件之一。常用材料有镍铬合金、铁铬铝合金、碳化硅以及二硅化钼等。铁铬铝合金的优点是工作温度、电阻系数、电阻温度系数、使用时间等性能比镍铬合金好,而且价格较低。
由于铁铬铝合金电阻系数大,可以在保持电热元件长度和总电阻相同或相近的条件下,增加电热元件截面积,以降低电热元件的表面负荷,增加元件有效的辐射面积,提高元件使用寿命。但铁铬铝元件也有缺点,高温强度低,常温加工性能差,有产生裂纹的弊病。电热元件材料的性能见表8-3

 
2.加热元件的表面负荷
加热元件的表面负荷是加热元件单位表面积上发出的功率数,以 W/cm2 为单位。在一定工作条件下,如表面负荷取得小,则元件温度低,所用材料多;相反,如表面负荷取得大,元件温度高,所用材料少,表面负荷过大时,会使元件温度超过允许范围,元件寿命大大降低。元件表面负荷和元件材料散热条件 (包括炉温,炉料的尺寸和黑度,加热元件的结构和布置,加热元件的敞露程度等)有关,也和炉内热交换方式有关。辐射加热元件的温度和允许表面负荷见表8-5。

THE END

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