熱處理爐05熱處理電阻爐的設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-03-08 10:06本頁(yè)面
【正文】 件易透過(guò)碳黑沉積層發(fā)生短路。 （ 4）真空爐內(nèi)采用電阻較小的碳質(zhì)電熱元件，且為防止發(fā)生真空放電，采用低壓（ 小于 100V） 。 5－ 3 功率的分配及電熱元件的接線 三、電阻爐接線形式的選擇 電阻爐接線形式的選擇一般原則： 盡量保持三相平衡； 每組元件的功率要適中； 保護(hù)電熱元件； 使用中改變接法。 5－ 3 功率的分配及電熱元件的接線 盡量保持三相平衡 除功率較小的爐子外（小于 25KW），可采用單相供電，皆宜三相供電。 167。 167。若把老化的碳化棒與電阻較小的碳化棒串聯(lián)使用，則在電阻較大的碳化棒上產(chǎn)生較大的功率，愈趨老化；若并聯(lián)使用，小電阻的碳化硅棒上功率較大，會(huì)使并聯(lián)的元件壽命趨于一致。 5－ 3 功率的分配及電熱元件的接線 使用中改變接法。 5－ 3 功率的分配及電熱元件的接線 一、電熱元件材料的基本性能要求 較高的熔點(diǎn)和高溫強(qiáng)度； 良好的高溫抗氧化性，能長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定工作； 較大的電阻率和較小的電阻溫度系數(shù)； 較小的膨脹系數(shù)； 較好的塑性； 良好的抗蝕性。 5－ 4電熱元件材料及其選擇 較高的熔點(diǎn)和高溫強(qiáng)度 電熱元件在工作溫度中，應(yīng)能保持不熔化，不揮發(fā)，不發(fā)生明顯的蠕變和坍塌。 167。 5－ 4電熱元件材料及其選擇 較小的膨脹系數(shù) 電熱元件在開(kāi)爐、停爐和爐溫波動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生熱脹冷縮。 167。－ 電 熱 元 件 的 熱 膨 脹 系 數(shù) （ 1/ ） 較好的塑性 以便于加工成形和維修； 良好的抗蝕性。 167。 5－ 4電熱元件材料及其選擇 純金屬 優(yōu)點(diǎn) ：鉬最常用。 缺點(diǎn) ：高溫易氧化，晶粒變粗，性質(zhì)變脆，需在氫氣、氨分解氣或在真空中使用。價(jià)格昂貴，熱處理爐中使用較少。 5－ 4電熱元件材料及其選擇 鎳鉻系材料 牌號(hào) ： Cr20Ni80、 Cr15Ni60、 Cr20Ni80Ti Cr23Ni18 組織為 ： 奧氏體 優(yōu)點(diǎn)： 抗高溫氧化性強(qiáng) 、具有 較高的高溫強(qiáng)度 ，且經(jīng)高溫加熱后其機(jī)械性能不發(fā)生很大變化，具有 良好的塑性和焊接性 等。 167。 5－ 4電熱元件材料及其選擇 鐵鉻鋁系材料 牌號(hào) ： 1Cr13Al1 0Cr13Al6Mo 0Cr25Al 0Cr27Al7Mo2 組織為 ： 鐵素體 優(yōu)點(diǎn)： 高溫抗氧化性強(qiáng) 。 價(jià)格較便宜 ，常使用。 附表 12 常見(jiàn)的金屬電熱元件材料性能。 5－ 4電熱元件材料及其選擇 碳化硅電熱元件 主要成分 :SiC（ 97－ 98％） 優(yōu)點(diǎn)： 氧化介質(zhì)下長(zhǎng)期工作（ 1350℃ ） 、電阻率大。 167。 167。（石墨電熱元件） 石墨使用最多； 常在中性氣氛或真空中使用； 1400－ 2500℃ 的爐子，最高達(dá) 3600℃ ；熱膨脹系數(shù)??；熱導(dǎo)率大；易加工；耐急冷急熱性好，價(jià)格低廉； 167。 167。 允許表面負(fù)荷率： W越高，發(fā)出熱量越多，元件溫度越高，元件材料用量減少 ,元件使用壽命降低。 167。 （ 1）爐膛溫度低的，散熱條件好； （ 2）敞露型的元件散熱條件優(yōu)于封閉型的； （ 3）爐側(cè)壁的元件散熱條件優(yōu)于爐底板下的； （ 4）螺旋型的電熱元件的螺距越大，散熱條件越好。 167。 5－ 5 電熱元件的 設(shè)計(jì) 電熱元件的計(jì)算 （ 1）電熱元件的尺寸 （ 2）結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 （ 3）碳化硅：確定其數(shù)目和端電壓 167。 （ 2）、元件的電阻和長(zhǎng)度 ()kW安爐 子 有 n 個(gè) 電 熱 元 件 ， 每 個(gè) 電 熱 元 件 的 功 率 為 ：PP=n23R1 0 ( )ttttURPLRf??? ? ??每 個(gè) 電 熱 元 件 的 電 阻 為 ：2310tfULP ??? ? ? 167。 5－ 5 電熱元件的計(jì)算 232104tttttRfLRLfURPfd????? ? ????2 22323 85 85 10 ( )L 2ttttRd UdLmPPUW???? ? ? ??－允＝ 元件的長(zhǎng)度： 23M5324G L 1 0 ( )40 .8 5 tMd k gPGUW?????? ? ?允＝（ 4）、影響電熱元件尺寸和重量的因素 每個(gè)電熱元件的直徑，長(zhǎng)度和質(zhì)量都是元件功率 p、端電壓 U、表面負(fù)荷率 W允 和工作溫度下材料的電阻率 ρt等參數(shù)的函數(shù)。52210 tpSfWU??允b ma?? ?5210 mm1tk m m U W? ??23允Pa= （ ） 每個(gè)電熱元件的長(zhǎng)度為： 電熱元件寬為 b，厚為 a ()tttt R f a b RLR L L mf? ??? ? ? ?＝ 每段電熱元件的質(zhì)量為： 31 0 ( )MG a b L k g???電熱元件的結(jié)構(gòu)尺寸（線狀和帶狀） D：高溫下，螺旋圈易倒伏，造成短路，使元件過(guò)早損壞，應(yīng)增加剛度， D應(yīng)選小一些； h：節(jié)距愈大，散熱條件越好，可以降低電熱元件溫度，提高壽命，但過(guò)大，L大，不易安裝 。 ～ 20176。 5－ 5 電熱元件的計(jì)算 167。但 線狀螺旋形電熱元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易繞制，應(yīng)用廣泛；線狀波紋形元件，制作困難，成本較高。 5－ 5 電熱元件的計(jì)算 210P d L W? ? －棒 允＝PnP?安棒310tU P R?? 棒U調(diào)＝（ ） U 167。 (6)便于電熱元件的維修和更換； 167。 5－ 6電熱元件的安裝 安裝在爐底 安裝在輻射管內(nèi) 非金屬電熱元件的安裝方式 硅碳棒可垂直或水平安裝，二硅化鉬棒，高溫易塑性變形，要垂直安裝，電熱元件距壁面的距離應(yīng)大于 30mm。元件引出端應(yīng)該保證與殼體絕緣良好，拆卸方便和爐子密封。鎳鉻元件焊接性較好，可采用電弧焊或氣焊。 螺旋狀電熱元件之間的搭焊 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo) 167。 滿(mǎn)足節(jié)能要求 爐子的熱效率 ： 強(qiáng)化爐內(nèi)熱交換，縮短加熱時(shí)間、合理裝料，提高生產(chǎn)率。 爐外壁溫升： （外壁溫度和環(huán)境之差） 40－ 60℃ 。 空爐升溫時(shí)間 ： 提高功率，減少蓄熱
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