電阻爐是以電流通過導體所產(chǎn)生的焦耳熱為熱源的電爐。
電阻爐以電為熱源,通過電熱元件將電能轉(zhuǎn)化為熱能,在爐內(nèi)對金屬進行加熱。電阻爐和火焰比,熱效率高,可達50-80℅,熱工制度容易控制,勞動條件好,爐體壽命長,適用于要求較嚴的工件的加熱,但耗電費用高。
按傳熱方式,電阻爐分為輻射式電阻爐和對流式電阻爐。輻射式電阻爐以輻射傳熱為主,對流傳熱作用較小;對流式電阻爐以對流傳熱為主,通常稱為空氣循環(huán)電阻爐,靠熱空氣進行加熱,爐溫多低于650℃。
按電熱產(chǎn)生方式,電阻爐分為直接加熱和間接加熱兩種。
在直接加熱電阻爐中,電流直接通過物料,因電熱功率集中在物料本身,所以物料加熱很快,適用于要求快速加熱的工藝,例如鍛造坯料的加熱。這種電阻爐可以把物料加熱到很高的溫度,例如碳素材料石墨化電爐,能把物料加熱到超過2500□。直接加熱電阻爐可作成真空電阻加熱爐或通保護氣體電阻加熱爐,在粉末冶金中,常用于燒結(jié)鎢、鉭、鈮等制品。
采用這種爐子加熱時應注意:①為使物料加熱均勻,要求物料各部位的導電截面和電導率一致;②由于物料自身電阻相當小,為達到所需的電熱功率,工作電流相當大,因此送電電極和物料接觸要好,以免起電弧燒損物料,而且送電母線的電阻要小,以減少電路損失;③在供交流電時,要合理配置短網(wǎng),以免感抗過大而使功率因數(shù)過低。
大部分電阻爐是間接加熱電阻爐,其中裝有專門用來實現(xiàn)電-熱轉(zhuǎn)變的電阻體,稱為電熱體,由它把熱能傳給爐中物料。這種電爐爐殼用鋼板制成,爐膛砌襯耐火材料,內(nèi)放物料。常用的電熱體是鐵鉻鋁電熱體、鎳鉻電熱體、碳化硅棒和二硅化鉬棒。根據(jù)需要,爐內(nèi)氣氛可以是普通氣氛、保護氣氛或真空。一般電源電壓220伏或380伏,必要時配置可調(diào)節(jié)電壓的中間變壓器。小型爐(<10千瓦)單相供電,大型爐三相供電。對于品種單一、批料量大的物料,宜采用連續(xù)式爐加熱。爐溫低于700□的電阻爐,多數(shù)裝置鼓風機,以強化爐內(nèi)傳熱,保證均勻加熱。用于熔化易熔金屬(鉛、鉛鉍合金、鋁和鎂及其合金等)的電阻爐,可做成坩堝爐;或做成有熔池的反射爐,在爐頂上裝設電熱體。
臺車式電阻爐是國家標準節(jié)能型周期式作業(yè)電阻爐,超節(jié)能結(jié)構(gòu),采用全纖維爐襯結(jié)構(gòu),蓄熱少,升溫速度快,熱損失少。主要適用于各類型鑄件淬火、退火、正火工藝以及各種機械零件熱處理工藝,是一種適用范圍廣泛的爐型。
全纖維臺車式電阻爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析
1.全硅酸鋁耐火纖維爐襯:
爐襯采用具有優(yōu)良隔熱保溫性能的全硅酸鋁耐火纖維制品,經(jīng)過特殊施工組合成大板塊,最后組裝成爐襯,纖維內(nèi)穿耐熱鋼橫擔,通過不誘鋼針與外表鋼板網(wǎng)固定,再涂抹高溫粘接劑,纖維壓縮量≥40%,臺車式電阻爐爐襯外表加裝彩鋼扳,爐體表面溫升≤40℃。
全纖維臺車式電阻爐采用全耐火纖維大板塊結(jié)構(gòu)的爐體,其重量僅為耐火磚爐體的1/20,,但可節(jié)能25~30%,這種爐襯還具有安裝簡便,施工時間短的特點,使用壽命遠比磚體爐長。
2.直接掛絲結(jié)構(gòu):
采用0Cr25Al5帶材彎成波形帶形狀,它具有良好的抗氧化性能、耐高溫、高負載,配以合理的元件結(jié)構(gòu)參數(shù)設計,確保使用壽命。
全纖維臺車式電阻爐采用新型全纖維爐襯直接掛絲結(jié)構(gòu)的專用技術(shù),提高了電熱元件的輻射系數(shù),強化了爐內(nèi)熱交換,提高了爐子熱效率,并延長了元件的使用壽命。
電熱元件通過特殊的絕緣瓷件分組用陶瓷螺桿固定在爐壁上(采用高溫陶瓷螺桿固定方式遠優(yōu)于原用掛鉤方式,因為在高溫下不會變形軟化),固定方式十分牢固,耐用可靠,安裝方便,而且電熱元件維修時,直接在看得見摸得到的位置進行整形、焊接、更換,十分方便。
3.先進的自動控溫系統(tǒng):
本臺車式電阻爐配有新型爐溫自動控制儀表系統(tǒng),采用曰本進口島電智能型溫控儀表,溫控儀可根據(jù)設置的工藝曲線分別設定升溫速度、保溫溫度和保溫精度,實現(xiàn)升溫斜率、保溫溫度、保溫時間的自動調(diào)節(jié)控制,并可顯示理論值和實測值,提高了控制水平和控溫精度。這種控制方式使供給的熱量與工件的吸熱相適應,更趨合理,節(jié)約了能源。溫控系統(tǒng)還具有超溫聲、光報警功能。
全纖維臺車式電阻爐是國家標準節(jié)能型周期式作業(yè)爐,超節(jié)能結(jié)構(gòu),采用纖維結(jié)構(gòu),節(jié)電60%。主要用于高鉻、高錳鋼鑄件、球墨鑄鐵、軋輥、鋼球、45鋼、不銹鋼等淬火、退火、時效以及各種機械零件熱處理之用。