电阻炉

  Aaron ·  2010-08-04 23:24  ·  16279 次点击
电阻炉编辑词条resistancefurnace
利用电流使炉内电热元件或加热介质发热,从而对工件或物料加热的工业炉。电阻炉在机械工业中用于金属锻压前加热、金属热处理加热、钎焊、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧和退火、低熔点金属熔化、砂型和油漆膜层的干燥等。
自从发现电流的热效应(即楞茨-焦耳定律)以后,电热法首先用于家用电器,后来又用于实验室小电炉。随着镍铬合金的发明,到20世纪20年代,电阻炉已在工业上得到广泛应用。工业上用的电阻炉一般由电热元件、砌体、金属壳体、炉门、炉用机械和电气控制系统等组成。加热功率从不足一千瓦到数千千瓦。工作温度在650℃以下的为低温炉;650~1000℃为中温炉;1000℃以上为高温炉。在高温和中温炉内主要以辐射方式加热。在低温炉内则以对流传热方式加热,电热元件装在风道内,通过风机强迫炉内气体循环流动,以加强对流传热。电阻炉有室式、井式、台车式、推杆式、步进式、马弗式和隧道式等类型。可控气氛炉、真空炉、流动粒子炉等也都是电阻炉。
电热元件具有很高的耐热性和高温强度,很低的电阻温度系数和良好的化学稳定性。常用的材料有金属和非金属两大类。金属电热元件材料有镍铬合金、铬铝合金、钨、钼、钽等,一般制成螺旋线、波形线、波形带和波形板。非金属电热元件材料有碳化硅、二硅化钼、石墨和碳等,一般制成棒、管、板、带等形状。电热元件的分布和线路接法,依炉子功率大小和炉温要求而定。
电阻炉与火焰炉相比,具有结构简单、炉温均匀、便于控制、加热质量好、无烟尘、无噪声等优点,但使用费较高。
电阻炉介绍:
工业电阻炉的分类:工业电阻炉分二类,周期式作业炉和连续式作业炉。
周期式作业炉分为:箱式炉、密封箱式炉,井式炉,钟罩炉,台车炉,倾倒式滚筒炉。
连续式作业炉分为:窑车式炉,推杆式炉,辊底炉,振底炉,转底炉,步进式炉,牵引式炉,连续式滚筒炉,传送带式炉等。其中传送带式炉可分为:有网带式炉、冲压链板式炉、铸链板式炉等
电阻炉的加热机理:
电阻炉以电为热源,通过电热元件将电能转化为热能,在炉内对金属进行加热。电阻炉和火焰比,热效率高,可达50-80℅,热工制度容易控制,劳动条件好,炉体寿命长,适用于要求较严的工件的加热,但耗电费用高。
电阻炉的功率:
电阻炉的功率是根据电阻炉的热平衡原则确定的,通过热平衡计算,可以比较精确地算出电阻炉的功率。电炉所需的功率应包括炉子蓄热,工件加热需要热量、工件保温需要的热量、气氛裂解所需的热量,热损失等。其中炉子蓄热由电炉的规格、构造和主要尺寸、炉衬厚度,材料导热系数决定。一般地说,炉子越大,炉子蓄热越大,反之亦然。工件加热需要热量、工件保温需要的热量由炉子的产量、工件的性质和规格尺寸、工作温度、时间决定。炉子的产量越大,功率越大,反之亦然。气氛裂解所需的热量,由气氛的性质决定。热损失的热量,包括进料口部位、落料口部位的散热和其它部位的辐射损失等。炉子功率计算有利用热平衡原则确下的理论计算法、经验计算法。理论计算法,主要参数是产量、温度、升温时间。经验计算法常用三种:根据炉膛容积和工作温度计算功率或根据炉膛内表面积和工作温度计算功率或根据相同品种的炉子产量的类比推算功率。一般计算功率,经一种方法为主,以另一种或二种方法验算并进行修正。功率确定之后,根据电阻炉的分区情况,进行功率分配,选定加热元件的形式,选用材料,计算其参数,包括冷态电阻、电源电压、线径、长度。具体选材料要考虑材料的抗氧化性、抗高温性、抗渗碳性、加工艺性,表面负荷等。带状加热元件承受的表面负荷比丝状加热元件大一点,最高可增加50℅。
电阻炉修理维护
一、围绕炉体的修理
砖砌炉常见故障主要是加热体和砌体的局部修理;盐浴炉常见故障是漏盐和电极腐蚀;真空炉常见故障是加热体损坏和炉体泄漏。针对常见故障现象和原因,应注意砌筑炉体时的方法、结构和选材。
1.整体筑炉
普通热处理电阻炉整体筑炉时,砖砌炉的原砌搁加热体高铝搁砖尺寸处应留下插搁砖的槽。日常的修理主要是换炉丝搁砖和炉丝。
对盐浴炉故障――漏盐和电极腐蚀,采用浇筑法解决炉体漏盐;针对电动机易腐蚀,将炉体浇筑成两体,即电极单独浇筑成一个阶梯形的块,电极腐蚀后,只拆除需更换电极部分。
2.砖砌炉方式
(1)采取针对性修理,注意较大砖砌炉的后墙、侧墙、炉门拱、炉膛拱顶等彼此之间不要互相咬合压死,这样局部损坏时不用扒炉整体重砌,可对以上几部分单独修理。
如炉子拱脚不一定要支在侧墙上,可支在炉子两侧钢结构的拱脚梁上,使炉墙不受拱顶的力,对炉墙和拱顶都有好处。但考虑拱脚梁的受热膨胀,要留有空隙。砌拱顶砖时,从两侧拱脚同时向中心对称砌筑。拱顶锁砖不得砍削,锁砖应准确地按拱顶的中心线进行分布。
(2)对炉体外露、温度有急剧变化和活动的部分,如炉门、炉门拱等,应采取以下方法:砌炉时兑高模数水玻璃,增加烧结后的炉门、炉口整体性,并在其外漏部分用高温粘合剂粘贴上耐火纤维毡条(根据对炉子气氛的影响和炉子的工作温度选择粘合剂和耐火纤维种类)。在砌炉门时,将炉门平放在地面,从两端向中间砌,最后一层砖“挤”进去。
如果炉墙是用两种或两种以上的砖砌筑时,当墙的每一种砖单独砌,则犹如一组单墙。经过多次加热和冷却,不同种砖砌的炉墙易分离。为保持炉墙的整体性和稳固性,采取每隔5~8层,在砌砖层高度相同重合的地方,内外墙互相拉固的砌筑法,即将耐火砖的一半插入另一砖层中,或用金属锚固件固定。
设计炉衬时,炉衬的每层炉丝搁砖应“嵌”在炉衬墙中,不要压死。在搁砖断裂时,可换搁砖。最底层的炉丝高铝搁砖炉底直接砌成一体,不悬空。
(3)砌体要求错缝砌筑、泥浆饱满、横平竖直,砌体砌好以后不能有内外串通气体。砌砖必须跟着准线走,俗语“上跟线,下跟楞,左右相跟要对平”,不要“游顶走缝”。砌在墙上的砖必须放平,且砖缝不能一边厚、一边薄产生倾斜。半砖厚的墙完全用顺砖砌筑;一砖厚的墙用顶顺砖砌筑;一砖半厚的墙用一列顶砌、一列顺砌的砖来砌筑;两砖厚的墙采用一层是由两列顺砖的砖和他们中间的一列顶砖,另一层由两列顶砖砌筑。在砌的过程中,要经常检查砌砖层的水平,全面检查砌墙的垂直和平整。
(4)砖缝是砌体最薄弱的地方,其位置应避开砌体的受力部位、隔热砖层和炉子骨架。砖缝以耐火泥浆填满,干砌时以耐火粉料填满,使耐火砌体成为一个整体。膨胀缝不能贯通砌体,不能有冒火、漏气等现象,要上下左右错开留设。膨胀缝处塞耐火纤维、石棉制品等,不要掉入泥浆、碎砖等杂物。砌体内有金属构件时,要在金属构件和砌体之问留出膨胀缝。
(5)引出棒用耐火管必须对正炉壳上的孔,如果孔的中心高度不对,一般可适量磨去支撑炉丝搁砖的粘土砖下部。炉丝搁砖采用高铝材质,高铝砖Fe2O3

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