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电炉介绍
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我们材料人员，做实验少不了电炉，现将我整理的电炉介绍，上传出来，给大家看看，希望对大家会有帮助！ 电炉的特点是：温度易调易控制，操作简便可靠，清洁无污染。实验室大多采用电炉来获得高温，也有采用燃料炉来获得高温的，如烧结、球团焙烧点火，金属加热等。 根据加热方式的不同，电炉可大致分为： （1） 电阻炉 （2） 感应炉 （3）电弧炉 （4）等离子炉 （5）电子束炉 （6）悬浮熔炼炉 （1）电阻炉  resistance furnace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。(www.efurnace.cn) 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:（http://www.efurnace.cn/new_view.asp?id=1205） 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℅。 马弗炉 马弗炉,又称箱式电阻炉、高温马弗炉,是一种通用的加热设备.可分为箱式炉 管式炉 坩埚炉。有国产马弗炉和进口马弗炉（美国马弗炉、德国马弗炉等），马弗炉系周期作业式，供实验室、工矿企业、科研单位作元素分析测定和一般小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用，高温炉还可作金属、陶瓷的烧结、溶解、分析等高温加热用。 智能箱式高温炉（马弗炉、电阻炉）,采用现代高科技技术，主要部件采用进口材料，外壳采用先进的数控机床加工，豪华、美观的双色进口环氧粉末静电喷漆工艺，炉膛采用特殊轻型材料加工而成。各项指标均达到了国际先进水平，广泛应用于煤炭、电力、冶金、化工等化验室以及大专院校的实验室分析和工业热处理等行业。 特点：①炉体与智能控制器一体化设计，整个炉型为一体美观，大方；②加热元件采用两侧衬板式升温速度快、温度均匀，更换炉丝方便、可靠，面板、烟囱全部采用不锈钢材料制成，表面采用进口双色环氧粉末静电喷塑工艺；③炉膛采用先进轻型材料（0.3密度）成型，与传统马弗炉相比重量减轻了1/2，升温速度提高了一倍，大大节省了能源，其寿命提高了3.5倍；④采用全新数字式仪表，温度智能控制，可减少视读和人为操作误差，大大提高了工作效率；⑤设有多种保护功能，提高了安全性及可靠性。 功能：设有4组9段升温专用程序，可以按不同实验要求自行设定升温过程；设有超温、漏电、过载、短偶保护报警功能；具有多种设置和调整接口，以满足各种不同的环境条件的要求。 技术指标：加热功率4kw；加热温度<1300℃；炉膛容积200×130×300mm；外型尺寸550×430×540mm；电源220V&50Hz；控温精度≤±2℃。 智能箱式高温炉  [ Last edited by sainthaw on 2008-1-20 at 17:09 ] |
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3楼2008-01-20 17:14:49
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（2）感应炉 利用物料的感应电热效应而使物料加热熔化的电炉。感应炉采用的交流电源有工频( 50或60赫 )、中频(50～10000赫）和高频（高于10000赫）3种。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流而发热熔化。在这种交变磁场的搅拌作用下，炉中熔体的成分和温度均较均匀，熔炼温度可达1650℃。感应炉除能在大气中熔炼外，还能在真空和氩、氖等保护气氛中熔炼，以满足特殊质量的要求。感应炉在熔炼软磁合金、高阻合金、铂族合金、耐热、耐蚀、耐磨合金以及纯金属方面具有突出的优点。感应炉通常分为有芯感应炉和无芯感应炉两类。有芯感应炉有铁芯穿过感应器 ，用工频电源供电，主要用于各种铸铁、黄铜、青铜、锌等金属的熔炼和保温，电效率达90％以上，能利用废炉料，熔炼成本低，最大炉容达270吨 。无芯感应炉无铁 芯穿过感应器，分为工频感应炉、三倍频感应炉、发电机组中频感应炉、可控硅中频感应炉、高频感应炉。 感应电热的特点是在被加热物料中转变的电热功率（电流分布）很不均匀，表面最大，中心最小，称为趋肤效应。为了提高感应加热的电热效率，供电频率要合宜，小型熔炼炉或对物料的表面加热采用高频电，大型熔炼炉或对物料深透加热采用中频或工频电。感应圈是电感量相当大的负载，其功率因数一般很低。为了提高功率因数，感应圈一般并联电容器，称为补偿电容。感应圈和物料之间的间隙要小，感应圈宜用方形紫铜管制作，管内通水冷却，感应圈的匝间间隙要尽量小，绝缘要好。感应加热装置，主要用于钢、铜、铝和锌等的熔铸，加热快，烧损少，机械化和自动化程度高，适合配置在自动作业线上。 生产中，每炉金属熔炼完毕后,不能把熔池放空,不然容易干枯，一定要保留一部分熔体作为下一炉的起熔体。熔沟温度比熔池高，又承受熔体流动的冲刷，所以熔沟炉衬容易损坏，为便于维修，现代炉子的感应器制成便于更换的装配件。熔沟炉的容量从几百公斤到百余吨。熔沟炉供工频电，由于有用硅钢片制作的铁芯作磁通路，电效率和功率因数都很高。熔沟炉主要用于铸铁、铜、锌、黄铜等的熔化，还可作为混熔沪，用来贮存和加热熔体。 （3）电弧炉 利用电弧热效应熔炼金属和其他物料的电炉（图3电弧炉类型）。按加热方式分为三种类型:①间接加热电弧炉。电弧在两电极之间产生，不接触物料，靠热辐射加热物料。这种炉子噪声大,效率低,渐被淘汰。②直接加热电弧炉。电弧在电极与物料之间产生，直接加热物料；炼钢三相电弧炉是最常用的直接加热电弧炉（见电弧炉炼钢）。③埋弧电炉，亦称还原电炉或矿热电炉。电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料；常用于冶炼铁合金（见铁合金电炉），熔炼冰镍、冰铜（见镍、铜），以及生产电石（碳化钙）等。 真空电弧炉是在抽真空的炉体中用电弧直接加热熔炼金属的电炉。炉内气体稀薄，主要靠被熔金属的蒸气发生电弧，为使电弧稳定，一般供直流电。按照熔炼特点，分为金属重熔炉和浇铸炉。按照熔炼过程中电极是否消耗（熔化），分为自耗炉和非自耗炉，工业上应用的大多数是自耗炉。真空电弧炉用于熔炼特殊钢、活泼的和难熔的金属如钛、钼、铌（见真空冶金）。 电弧电热可以认为是弧阻电热。电弧（弧阻）稳定是炉子正常生产的必要条件。交流电弧炉通常采用工频电,为使电弧稳定,炉子供电电路中要有适当的感抗，但是存在感抗会降低功率因数和电效率。降低电流频率是发展交流电弧炉的途径。弧阻阻值相当小，为获得必要的热量，炉子需要相当大的工作电流，因此炉子短网的电阻要尽量小,以免电路损耗过大。对于三相电弧炉,要使三相的阻抗接近一致，以免三相负荷不平衡。 （4）等离子炉 利用工作气体被电离时产生的等离子体来进行加热或熔炼的电炉。产生等离子体的装置，通常叫作等离子枪，有电弧等离子枪和高频感应等离子枪两类。把工作气体通入等离子枪中，枪中有产生电弧或高频(5～20兆赫)电场的装置,工作气体受作用后电离，生成由电子、正离子以及气体原子和分子混合组成的等离子体。等离子体从等离子枪喷口喷出后，形成高速高温的等离子弧焰，温度比一般电弧高得多。最常用的工作气体是氩，它是单原子气体，容易电离，而且是惰性气体，可以保护物料。工作温度可高达20000□;用于熔炼特殊钢、钛和钛合金、超导材料等。炉型有配置水冷铜结晶器炉、 中空阴极式炉、 配置感应加热的等离子炉、有耐火材料炉衬的等离子炉等（见等离子冶金）。 （5）电子束炉 用高速电子轰击物料使之加热熔化的电炉（图4电子束炉示意）。在真空炉壳内,用通低压电的灯丝加热阴极，使之发射电子，电子束受加速阳极的高压电场的作用而加速运动，轰击位于阳极的金属物料，使电能转变成热能。因为电子束可经电磁聚焦装置高度密集，所以可在物料受轰击的部位产生很高的温度。电子束炉用于熔炼特殊钢、难熔和活泼金属。 工业上用的电炉分类为两类：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。.. [ Last edited by sainthaw on 2008-1-20 at 17:13 ] |
2楼2008-01-20 16:18:32
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