工业电炉设计注意事项
1)电加热原理:
当电流在导体中流过时,因为任何导体均存在电阻,电能即在导体中形成损耗,转换为热能,按焦耳楞次定律:
Q=0.2412 Rt
Q—热能,卡;
I一电流,安9
R一电阻,欧姆,
t一时间,秒。
按上式推算,当1千瓦小时的电能,全部转换为热能时Q=(0.24×1000×36000)/1000=864千卡。
在电热技术上按l千瓦小时=860千卡计算。电炉在结构上是使电能转换为热能的设备,它能有效地
用来加热指定的工件,并保持高的效率。
(2)分类:
电阻炉按热量产生的方法不同,可分为间接加热式和直接加热式二大类。间接加热式电阻炉、就是在炉子内部有专用的电阻材料做的发热元件。电流通过加热元件时产生热量,再通过热的传导、对流、辐射而使放置在炉中的炉料被加热。直接加热式电阻炉,电源直接接在所需加热的材料上,使强
大的电流直接流过所需加热的材料而使材料自己发热达到加热效果。工业电阻炉,大部分是采用间接加热式的,只有一部分因加热工艺人的特殊需要而采用直接加热式。
(3)用途:
工业电阻炉的主要用途是供机械工业对原材料、毛坯、机械另件加热用。如板材轧制前的坯料加热,锻件的加热。机械另件及半成品的热处理以改善其机械性能,如进杆淬火、回火、退火、正火、气体渗碳、氮化等。亦有用于烧结、钎焊,部份电阻炉用于低熔点金属的熔炼及陶瓷玻璃工
业的加热。
(4)主要的技术特性:
电阻炉消耗电能转换来的热能.一部分由电炉构筑材料及传热的各种因素而散失到空间去了,另一部分则用于对炉内工件的加热,前面的一部分形成了电炉损失功率,后一部分形成了电炉有效功率。
当电炉开始升温时,炉内砌砖体大量地吸收热量,以提高本身温度,在停炉冷下来时又把这一部分热量散失到空间去;这一部分形成炉体蓄热损失。一台先进的电炉应具有低的空炉损失及高的有效功率。较少蓄热相失。空炉损失的大小是衡量电炉效率好坏的重要指标,空炉损失小的电炉,可以得到高的技术生产率及低的单位电能消耗比。一般工业电阻炉的效率。小型电炉较低一些.大型电炉
较高一些,从10—100千瓦的箱式电炉效率约为65-85%,空炉损失约占总功率的35--15%。
电炉从室温升到工作温度的时间对电炉的经济指标是有明显影响的,升温时间短则炉子投入正常使用的时间就较长每天的生产率就较高,每公斤工件的电耗量就降低,所以要尽量采用热惯性小的炉衬材料并降低炉体蓄热量来加快电炉的升温速度:炉体的蓄热量对周期作业炉影响很大,尤其是每天一班或二班生产的电炉。对连续作业炉其影响就不明显。
加热能力是一台电炉的主要技术指标,加热能力是指电炉的有效功率,从理论计算上在一个小时内能把指定的材料加热到额定温度的最大重量数,以公斤/小时计算。
(5)电阻加热炉基本结构及型式
电阻炉是随着机械工业的发展而发展起来的,由于各种加热工艺及冶炼工艺上的需要,电阻炉是一个品种很多的产品。
电阻炉炉体结构,分周期式及连续式二个型式来分别介绍。周期式作业炉。如箱式电炉,台车式电炉、井式电炉等。
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