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電爐是把爐內(nèi)的電能轉(zhuǎn)化為熱量對工件加熱的加熱爐,同燃料爐比較,電爐的優(yōu)點有:爐內(nèi)氣氛容易控制,甚至可抽成真空;物料加熱快,加熱溫度高,溫度容易控制。
優(yōu)點
電爐是把爐內(nèi)的電能轉(zhuǎn)化為熱量對工件加熱的加熱爐,同燃料爐比較,電爐的優(yōu)點有:爐內(nèi)氣氛容易控制,甚至可抽成真空;物料加熱快,加熱溫度高,溫度容易控制;生產(chǎn)過程較易實現(xiàn)機械化和自動化;勞動衛(wèi)生條件好;熱效率高;產(chǎn)品質(zhì)量好;且更加環(huán)保對與日趨嚴重的環(huán)境問題是一個很好的產(chǎn)品等。冶金工業(yè)上電爐主要用于鋼鐵、鐵合金、有色金屬等的熔煉、加熱和熱處理。19世紀末出現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模的電爐,20世紀50年代以來,由于對高級冶金產(chǎn)品需求的增長和電費隨電力工業(yè)的發(fā)展而下降,電爐在冶金爐設(shè)備中的比額逐年上升。電爐可分為電阻爐、感應(yīng)爐、電弧爐、等離子爐、電子束爐等。
以電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的焦耳熱為熱源的電爐。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(yīng)注意:
①為使物料加熱均勻,要求物料各部位的導(dǎo)電截面和電導(dǎo)率一致;
②由于物料自身電阻相當(dāng)小,為達到所需的電熱功率,工作電流相當(dāng)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;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,爐膛砌襯耐火材料如陶瓷纖維,內(nèi)放物料。
最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,硅碳棒、二硼化鋯陶瓷復(fù)合發(fā)熱體。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(fēng)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(shè)電熱體。電渣爐是由溶渣實現(xiàn)電熱轉(zhuǎn)變的電阻爐(見電渣重熔)。