箱式電阻爐的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 07:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 求的，其物理參數(shù)為：λ=+[w/（m℃）] ρ=2070kg/m3。允許使用溫度1300～1400℃；平均比熱容cp=+ [kJ/(kg℃)]167。 隔熱材料的選擇一 隔熱材料的初步認(rèn)識 砌筑窯爐時往往要用輕質(zhì)隔熱材料，一般輕質(zhì)隔熱磚是在制造耐火磚時加入特殊發(fā)泡物質(zhì)，生成一種多氣孔的輕質(zhì)耐火材料。 特殊發(fā)泡物質(zhì)為三類：1. 在制磚時加入可燃燒炭末，鋸木屑等，使制品燒成后有一定氣泡。2. 在制磚時加入松香等泡沫劑，并以機(jī)械方法使之起泡，燒成后制的多孔制品。3. 在制磚時加入白云石或方鎂石和石膏，并加入硫酸，其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氣泡，經(jīng)過燒成后獲得多孔制品。 二 幾種常見的隔熱材料 1．輕質(zhì)耐火磚 一種具有多孔結(jié)構(gòu)的耐火隔熱材料，輕質(zhì)耐火磚氣孔率較高，機(jī)械強(qiáng)度低，耐磨性和熱穩(wěn)定性差，不能承受過大壓力，且不能用于直接和火焰接觸得部位。 輕質(zhì)耐火磚有：輕質(zhì)硅磚，輕質(zhì)乃粘火磚，輕質(zhì)高鋁磚。 將工業(yè)氧化鋁或焦寶石、鋁礬土等耐火材料在電弧爐熔融后用壓縮空氣噴吹而成大小直徑不同的空心高鋁球。然后經(jīng)顆粒配比，加入適量的硫酸鋁水溶液作粘結(jié)劑，成型后，在1500～1750℃溫度下燒結(jié)而成，這種磚的高溫絕熱性好，收縮性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨性好，抗腐蝕性強(qiáng)。用焦寶石鋁礬土等耐火材料，在電弧爐中熔融，然后用高壓空氣噴吹而成棉花狀的纖維，可做散裝填充材料，也可加粘結(jié)劑做成氈、紙板圈和繩使用，具有高耐火度，低導(dǎo)熱系數(shù)，低蓄熱量，輕質(zhì)，吸音，耐熱沖擊，耐腐蝕等性能。在高溫下會收縮和焰化，且強(qiáng)度低，可以用于900℃以下部位，或著中間保溫材料。三 隔熱材料的確定從隔熱材料的性能，滿足使用要求及經(jīng)濟(jì)因素等各方面的綜合考慮，選用輕質(zhì)硅藻土轉(zhuǎn)做隔熱材料，其物理參數(shù)如下：密度ρ=450～650kg/m3 允許使用溫度為900℃平均比熱容cp=+ [kJ/(kg℃)]導(dǎo)熱系數(shù)λ=+ [W/(m℃)]第四章 電阻爐尺寸及結(jié)構(gòu)167。 爐膛尺寸及結(jié)構(gòu)一． 爐膛材料爐膛材料選用粘土磚做保溫材料，選輕質(zhì)硅藻土硅磚作隔熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)分別為：λ1=+ λ2=+ 二． 爐膛尺寸爐膛尺寸為：260175120mm三． 耐火材料和隔熱材料的厚度確定窯內(nèi)溫度與窯外溫度的傳導(dǎo)主要為導(dǎo)熱傳熱，而對流和輻射可以忽略不計，所以電阻爐熱量的損失計算轉(zhuǎn)化為雙層平壁導(dǎo)熱。60℃900℃窯墻示意圖如：耐火材料隔熱材料δ1δ21000℃窯內(nèi)1000℃窯外60℃ 由于兩層材料之間接觸緊密，設(shè)接觸處溫度為900℃窯外溫度出于安全考慮不能過高，故設(shè)為60℃，窯內(nèi)工作溫度為1000℃（因為硅藻土磚最高使用溫度為900℃）設(shè)耐火材料與隔熱材料厚度為δ1和δ2，另外考慮熱量損失不能過大，過大的話需電熱補(bǔ)償熱多，不經(jīng)濟(jì)，故設(shè)允許單位熱量損失為2000W/m2. 故有：λ1=+ =+[（1000+900）/2] =[W/(m2℃)] λ2=+ =+[(900+60)/2] = [W/m2℃] 有平壁計算公式： q=(t1t2)λ1/δ1=( t2t3) λ2/δ2 有：100λ1/δ1=840λ2/δ2=2000計算得：δ1= δ2=為了計算和設(shè)計方便，取δ1=70mm δ2=60mm四．爐殼結(jié)構(gòu)及材料爐殼是一個密封的構(gòu)件，爐殼結(jié)構(gòu)應(yīng)便于對每個焊縫進(jìn)行檢漏。常用普通鋼作爐殼材料，可選120號鋼?！?五．爐體尺寸的確定 爐膛尺寸：260175120mm 耐火材料厚度為70m m，隔熱材料的厚度為60mm，爐殼為3mm。 爐膛左右方向上填充材料的厚度為：2（70mm耐火+60mm隔熱+3mm爐殼）=266mm 即爐體的整體寬度為：175+266=441mm 爐膛前后方填充的材料厚度為： 2（70mm耐火+60mm隔熱+3mm爐殼）=266mm 即爐體長度為：260+266=256mm 爐膛高度方向上填充的材料的厚度：2（70mm耐火+60mm隔熱+3mm爐殼）=266mm即爐體高度為 120+266=386mm為了便與設(shè)計長度取整，所以爐體尺寸定為：525440385 mm可根據(jù)材料尺寸在前后左右方向上適度加厚。167。 爐門結(jié)構(gòu)和尺寸一 爐門 爐門的功能是開關(guān)，便與樣品存放及取出，要求保溫及密封，且厚度及材料要求和爐壁一樣。二 尺寸 爐門尺寸為：200200mm三 設(shè)計 爐門為開合型，即一邊用鉸鏈與爐身相連，另一邊用鎖扣與爐身相扣，在爐門四周與爐身，相扣位置安裝石棉墊，達(dá)到密封效果，同時防止?fàn)t內(nèi)溫度過高，熱量從爐門縫隙導(dǎo)出，燒紅爐門，而不敢開戶爐門，或者將爐門燒壞，同時存在安全隱患。第五章 功率的計算167。 電阻爐理
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