一、研发背景:
现有通用电阻炉为台车式电阻炉,电热元件布置在炉膛两侧及炉底沟槽内,大型台车式电阻炉的端墙及炉门上也布置有电热元件,优点是结构简单、通用性好、购置费用低等,缺点是此炉型只适用用中小型工件热处理加热用,当炉底移出时炉内热量散失大,炉温下降快。如若加热丝出现熔丝、断丝现象,处理维修、更换麻烦。
本研发设备炉膛为大型箱式结构,电阻丝布置于炉膛顶部,采用三区控制,有效解决炉丝对薄板坯加热的均匀性问题。如若设备使用不当造成熔丝、断丝,停炉后,不用整体更换,只需将断丝部分切掉更换或直接接丝;维修处理方便、简单、通用性强。
二、研发内容
本项目涉及一种高温大型箱式氢气电阻炉电阻丝结构,该电阻炉的加热元件布置于炉膛顶部,为使加热炉温均匀并便于控制温度,顶部三区实行单独控温。靠近炉口区域,因开炉门过程中热量损失太大,所以靠近炉口部位需将单位面积的表面功率提高15%~20%。
要将加热炉的功率合理的分布于三个区,采用经验指标计算法,根据炉膛容积或单位炉膛内表面积,公式和数据可概略计算炉子的安装功率。
电热元件的选择:该加热炉为氢气电阻加热炉,电热元件材料选择钨或者钼,由于该加热炉温度1650℃,电热元件的温度应该在1700℃~1800℃。钼的熔点为2610℃,钼具有高强度、高硬度、机械性能优异的特点,而且在高温下仍能保持高强度和高硬度,所以选择钼为电热元件。
电压的选择:电热元件的工作电压不应过高,因在高温下耐火材料的绝缘电阻急剧下降,电热元件的蒸发增加。绝缘子表面导电率增大,电极间易产生电弧放电,增加了工作中的危险性。电压过高,电热元件则细而长,造成安装困难而且使用寿命缩短;电压过低,电热元件则粗而短,元件用量增多,提高了成本,通常电压都控制在100V以下。
电热元件电极引出:为降低引出电极与接线连接处的温度,引出电极有直径应大于电热元件直径3倍,引出电极材料与电热元件材料一致。
三、本设计的有益效果:
本设计通过采用三区控制,有效解决电热元件对薄板坯加热的均匀性问题,如若设备使用不当造成熔丝、断丝,停炉后,不用整体更换,只需将断丝部分切掉更换或直接接丝;维修处理方便、简单、通用性强。
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