电阻炉结构、炉衬、炉功率、加热元件简介！

知识点：三相电阻炉

电阻炉是利用电流通过电阻体产生的热量来加热炉料的一类电炉。电阻炉发热部分简单，对炉料限制少，炉温控制精度高，在化工厂得到广泛应用。按加热方式电阻炉可分为直接加热和间接加热两大类，而以间接加热居多

一、结构

电阻炉式样较多，大体上有箱式、井式、钟罩式、台车式、传送带式等结构。

１．箱式

这种结构较简单 （见图８-１），通用性大，可用于间歇式作业，一般由人工操作，适用于各种中小工件的加热。 

２．井式

也属间歇作业式，炉内工件可以吊挂，以减少长杆件的加热变形。用吊车装卸炉料比箱式炉方便 （见图８-２）。适用于轴类、丝杆、拉刀等长杆和薄壳筒的加热.

 ３．钟罩式

属间歇式作业，适用于被加热工件不便从炉口装入炉内的场合，密封性较好。一个炉罩可配合几个炉台，节约装、出料时间，提高热效率，用于金属线材、带材或薄钢卷材等的热处理 （见图８-３）

４．台车式

属间歇作业式，工件装卸运送较方便。适用于大型、重型件的加热，大型容器的退火等，见图８-４。 

５．传送带式

为连续作业式，炉料输送的连续性较好，但承载能力和适用温度受传送带材料的限制。主要用于小型工件的淬火和中型工件的退火、回火等，见图８-５。

６．滚筒式

为连续作业式，加热较均匀，热损失小，但输送过程中工件有碰撞。适用于滚珠、钢球、销子等形状简单、体积较小的工件的成批和连续热处理，见图８-６。

７．牵引式

为连续作业式，加热较均匀。适用于线材、带材的加热，见图８-７。

 

除上述各种类型的炉体外，还有电控设备。电控设备包括炉温

控制装置和传动控制装置。对炉子结构的设计要求是，尽可能减少热量损失，保证炉内温度分布均匀，减少蓄热，空炉升温时间合理，操作、维护与运输方便，施工容易。

二、炉衬

常用炉衬的组成有耐火层、中间层和隔热层。炉衬砌筑时要注意：

① 不用受潮的耐火材料和隔热材料；

② 不同层不同行的相邻的砖要互相错开；

③ 砖缝的大小要符合要求，一般炉顶砖缝不得大于１．５ｍｍ，

炉墙和炉底砖缝不大于２ｍｍ；

④ 较大的炉子应留膨胀缝，一般每米炉衬留６ｍｍ；

⑤ 砌砖用的灰浆成分和性能应严格符合要求，隔热填料要填实。

耐火材料性能见表８-１。

 

三、炉子功率的确定

电阻炉功率确定方法有热平衡法和估算法。热平衡法是根据炉子的热量收入和支出相平衡的原理进行计算的，比较准确，但需要很多数据，还要简化一些工艺条件，此处略。估算法是按炉膛容积估算炉子的功率。根据经验统计，普通箱式和井式电炉炉膛容积和功率存在如下关系，要求升温快的取较大值： 

炉膛容积犞 按炉膛名义尺寸计算：箱式炉按炉口宽度 （ｍ）、炉口高度 （ｍ）、炉膛深度 （ｍ）计算；井式炉按炉口直径和炉膛深度 （ｍ）计算。

四、加热元件

１．加热元件的材料

加热元件是电阻加热炉最重要的部件之一。常用材料有镍铬合金、铁铬铝合金、碳化硅以及二硅化钼等。铁铬铝合金的优点是工作温度、电阻系数、电阻温度系数、使用时间等性能比镍铬合金好，而且价格较低。

由于铁铬铝合金电阻系数大，可以在保持电热元件长度和总电阻相同或相近的条件下，增加电热元件截面积，以降低电热元件的表面负荷，增加元件有效的辐射面积，提高元件使用寿命。但铁铬铝元件也有缺点，高温强度低，常温加工性能差，有产生裂纹的弊病。电热元件材料的性能见表８-３

 

２．加热元件的表面负荷

加热元件的表面负荷是加热元件单位表面积上发出的功率数，以 Ｗ／ｃｍ２ 为单位。在一定工作条件下，如表面负荷取得小，则元件温度低，所用材料多；相反，如表面负荷取得大，元件温度高，所用材料少，表面负荷过大时，会使元件温度超过允许范围，元件寿命大大降低。元件表面负荷和元件材料散热条件 （包括炉温，炉料的尺寸和黑度，加热元件的结构和布置，加热元件的敞露程度等）有关，也和炉内热交换方式有关。辐射加热元件的温度和允许表面负荷见表８-５。

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