电阻炉是以电流通过导体所产生的焦耳热为热源的电炉。
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。
按传热方式,电阻炉分为辐射式电阻炉和对流式电阻炉。辐射式电阻炉以辐射传热为主,对流传热作用较小;对流式电阻炉以对流传热为主,通常称为空气循环电阻炉,靠热空气进行加热,炉温多低于650℃。
按电热产生方式,电阻炉分为直接加热和间接加热两种。
在直接加热电阻炉中,电流直接通过物料,因电热功率集中在物料本身,所以物料加热很快,适用于要求快速加热的工艺,例如锻造坯料的加热。这种电阻炉可以把物料加热到很高的温度,例如碳素材料石墨化电炉,能把物料加热到超过2500□。直接加热电阻炉可作成真空电阻加热炉或通保护气体电阻加热炉,在粉末冶金中,常用于烧结钨、钽、铌等制品。
采用这种炉子加热时应注意:①为使物料加热均匀,要求物料各部位的导电截面和电导率一致;②由于物料自身电阻相当小,为达到所需的电热功率,工作电流相当大,因此送电电极和物料接触要好,以免起电弧烧损物料,而且送电母线的电阻要小,以减少电路损失;③在供交流电时,要合理配置短网,以免感抗过大而使功率因数过低。
大部分电阻炉是间接加热电阻炉,其中装有专门用来实现电-热转变的电阻体,称为电热体,由它把热能传给炉中物料。这种电炉炉壳用钢板制成,炉膛砌衬耐火材料,内放物料。常用的电热体是铁铬铝电热体、镍铬电热体、碳化硅棒和二硅化钼棒。根据需要,炉内气氛可以是普通气氛、保护气氛或真空。一般电源电压220伏或380伏,必要时配置可调节电压的中间变压器。小型炉(<10千瓦)单相供电,大型炉三相供电。对于品种单一、批料量大的物料,宜采用连续式炉加热。炉温低于700□的电阻炉,多数装置鼓风机,以强化炉内传热,保证均匀加热。用于熔化易熔金属(铅、铅铋合金、铝和镁及其合金等)的电阻炉,可做成坩埚炉;或做成有熔池的反射炉,在炉顶上装设电热体。
台车式电阻炉是国家标准节能型周期式作业电阻炉,超节能结构,采用全纤维炉衬结构,蓄热少,升温速度快,热损失少。主要适用于各类型铸件淬火、退火、正火工艺以及各种机械零件热处理工艺,是一种适用范围广泛的炉型。
全纤维台车式电阻炉内部结构分析
1.全硅酸铝耐火纤维炉衬:
炉衬采用具有优良隔热保温性能的全硅酸铝耐火纤维制品,经过特殊施工组合成大板块,最后组装成炉衬,纤维内穿耐热钢横担,通过不诱钢针与外表钢板网固定,再涂抹高温粘接剂,纤维压缩量≥40%,台车式电阻炉炉衬外表加装彩钢扳,炉体表面温升≤40℃。
全纤维台车式电阻炉采用全耐火纤维大板块结构的炉体,其重量仅为耐火砖炉体的1/20,,但可节能25~30%,这种炉衬还具有安装简便,施工时间短的特点,使用寿命远比砖体炉长。
2.直接挂丝结构:
采用0Cr25Al5带材弯成波形带形状,它具有良好的抗氧化性能、耐高温、高负载,配以合理的元件结构参数设计,确保使用寿命。
全纤维台车式电阻炉采用新型全纤维炉衬直接挂丝结构的专用技术,提高了电热元件的辐射系数,强化了炉内热交换,提高了炉子热效率,并延长了元件的使用寿命。
电热元件通过特殊的绝缘瓷件分组用陶瓷螺杆固定在炉壁上(采用高温陶瓷螺杆固定方式远优于原用挂钩方式,因为在高温下不会变形软化),固定方式十分牢固,耐用可靠,安装方便,而且电热元件维修时,直接在看得见摸得到的位置进行整形、焊接、更换,十分方便。
3.先进的自动控温系统:
本台车式电阻炉配有新型炉温自动控制仪表系统,采用曰本进口岛电智能型温控仪表,温控仪可根据设置的工艺曲线分别设定升温速度、保温温度和保温精度,实现升温斜率、保温温度、保温时间的自动调节控制,并可显示理论值和实测值,提高了控制水平和控温精度。这种控制方式使供给的热量与工件的吸热相适应,更趋合理,节约了能源。温控系统还具有超温声、光报警功能。
全纤维台车式电阻炉是国家标准节能型周期式作业炉,超节能结构,采用纤维结构,节电60%。主要用于高铬、高锰钢铸件、球墨铸铁、轧辊、钢球、45钢、不锈钢等淬火、退火、时效以及各种机械零件热处理之用。