電爐工作原理及分類

1、電爐的結(jié)構(gòu)工作原理及分類電爐的分類按加熱的方式：電阻爐： 電流通過電阻體時，由于電流的熱效應(yīng)而產(chǎn)生熱量用來加熱制品。電弧爐： 由電弧產(chǎn)生熱量來加熱制品。感應(yīng)爐： 由于電磁感應(yīng)作用在電阻體內(nèi)產(chǎn)生電流，并由電阻產(chǎn)生熱量來加熱制品。電子束爐：利用高速運動的電子能量作為熱源加熱制品等離子爐: 利用電能產(chǎn)生等離子體的能量來加熱制品。1.工作原理： 當(dāng)電流在導(dǎo)體（電熱元件）中流過時，因為任何導(dǎo)體均存在電阻，電能熱能，按焦耳定律： QI2Rt (11) Q熱能，J； I一電流，安培； R一電阻，歐姆； t一時間，秒。 電阻爐在結(jié)構(gòu)上是使電能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備。電阻爐2.電阻爐的分類： 按熱量產(chǎn)生的方法間接加熱

2、式、直接加熱式間接加熱式:在爐子內(nèi)部有專用的電阻材料做發(fā)熱元件，電流通過加熱元件時產(chǎn)生熱量而加熱制品。直接加熱式: 電源直接接在所需加熱的材料上，使電流直接流過所需加熱的材料而使材料自己發(fā)熱達(dá)到加熱效果。 工業(yè)電阻爐，大部分是采用間接加熱式的。 按爐體結(jié)構(gòu)箱式電爐、臺車式電爐、井式電爐等。 箱式電爐:外殼一般是用型鋼、鋼板焊接而成的。 安裝:小型電爐由于需保持工作面的一定高度，一般均做成帶支架的，在箱型殼體下邊，有支持爐體的腿或支架。 中型電爐因本身重量大及加入爐內(nèi)的工件重量也大，所以一般均直接在底盤上焊接爐體及砌磚。 大型電爐可以在特定的專用的地基上設(shè)計成無鋼性底盤的結(jié)構(gòu)，而就地焊接砌磚，但

3、這種電爐在安裝后不能吊運及移動。 圖5-1 箱式電阻爐圖5-2 箱式電阻爐爐門的升降是通過手搖鏈輪來進行。 在爐門上部有一斷路裝置，當(dāng)爐門開啟時，電爐電源即切斷以保證操作人員的安全， 圖5-3 箱式電阻爐爐門: 中小型電爐可用配重及手動裝置來開閉爐門關(guān)閉時，用壓緊裝置使?fàn)t門緊密地與門框接觸，減少漏氣。大型電爐可以用電動或氣動、液壓開閉爐門。電加熱元件:一般可以在爐膛內(nèi)左右側(cè)墻上及底面上布置，為了得到良好的熱場，最好在爐頂上也布置電加熱元件。大型及中型電爐可以在爐門上及后墻上適當(dāng)?shù)牟贾靡恍╇娂訜嵩詼p少爐內(nèi)的溫差。井式電爐爐殼用鋼板或型鋼焊接園筒形。內(nèi)徑一般最小為600毫米。圖5-4 井式電

4、阻爐爐蓋:小型的可用手動機構(gòu)開閉，大型及中型的可用電動或液壓等機構(gòu)開閉。制品的放置:放在爐膛底部制品的高度與直徑比H/D：11.5；掛方式于爐膛或爐上外部的專用吊架上 H/D：2?？刂茀^(qū)的設(shè)置:控制區(qū)長度一般：115倍的直徑； 有時：2倍的直徑。臺車式電爐:爐殼由鋼板或型鋼焊接而成。包括臺車、爐體、軌道、電熱元件、控制系統(tǒng)。臺車:承受制品的重量，并在軌道上運行。由金屬 支架與臺車襯磚或金屬底板組成。臺車蓄熱量 影響電爐的電耗。爐體:爐殼+耐火材料。軌道:小型電爐，爐體底部與輕軌連為一體，不需基礎(chǔ)。大型電爐，軌道安裝于基礎(chǔ)上。電熱元件:可安裝于臺車砌體上、兩側(cè)爐墻上。圖5-5 臺車式電阻爐可控氣

5、氛箱式電爐:一般在結(jié)構(gòu)上分為前室、爐膛、冷卻槽。前室:由型鋼及鋼板焊成的密封空間。下邊與冷卻槽相連，上邊為設(shè)有水冷卻的空氣冷卻室。中間有通過工件的軌道及上下升降的料架，由頂上的氣缸來操作(可電氣動或液動)。下降時工件進入冷卻槽，進行快速冷卻或等溫淬火、上升時工件在上邊氣氛中緩冷。爐膛:爐膛由抗?jié)B碳砌成。在前室后邊，中間有一個爐門隔開，進料出料時，爐門由上部氣缸打開。電加熱器的形式:由高電阻合金板材制成；為了消除表面積炭形成短路，加熱器面涂上專用的高溫絕緣釉；輻射管式的，水平或垂直的插入爐膛中，管中用大切面圓形電阻線組成金屬發(fā)熱器。非金屬電熱元件圖5-6 可控氣氛箱式電阻爐按作業(yè)方式可分為周期式

6、及連續(xù)式二個型式周期式:箱式電爐、臺車式電爐、井式電爐。連續(xù)式:推桿式、傳送帶式。推桿式:由三個部分組成：爐體、軌道、推料機。爐體:殼體+耐火材料砌筑而成。殼體是用型鋼、鋼板焊成。低溫的電爐，爐頂一般是做成與下爐體可以分開的，在爐頂上有專用的導(dǎo)風(fēng)板及風(fēng)扇。軌道: 爐內(nèi)的砌體上設(shè)有軌道以放置料盤及工件。推料機:機械的或液壓的。對單排軌爐每動作一次向爐內(nèi)推入一盤料，出料部分在中小型的爐中可用人工拉出的，也可以是用機械方式出料的，各種動作由電氣控制裝置自動操作。圖5-7 推板式電阻爐傳送帶式電爐:爐體與推桿式的相似，不同的只是爐內(nèi)用一條環(huán)形的耐熱鋼制的傳送帶來傳送工件，傳送速度由一臺無級變速電機及減

7、速機或機械變速機來調(diào)節(jié)按工作溫度可分為：低溫爐、中溫爐、高溫爐。按加熱體材料及形狀可分為：鉬絲爐、硅碳棒爐、硅鉬棒爐、碳粒爐、石墨碳管爐等。 圖5-8 網(wǎng)帶式電阻爐電弧爐的電弧爐的工作原理工作原理電弧爐是利用電弧能來冶煉金屬的一種電爐。工業(yè)上應(yīng)用的電弧爐可分為三類：第一類是直接加熱式，電弧發(fā)生在專用電極棒和被熔煉的爐料之間，爐料直接受到電弧熱。主要用于煉鋼，其次也用于熔煉鐵、銅、耐火材料、精煉鋼液等。 第二類是間接加熱式，電弧發(fā)生在兩根專用電極棒之間，爐料受到電弧的輻射熱，用于熔煉銅、銅合金等。這種爐子噪聲大，熔煉質(zhì)量差，已逐漸被其它爐類所取代。 第三類稱為礦熱爐，是以高電阻率的礦石為原料，在

8、工作過程中電極的下部一般是埋在爐料里面的。其加熱原理是：既利用電流通過爐料時，爐料電阻產(chǎn)生的熱量，同時也利用了電極和爐料間的電弧產(chǎn)生的熱量。所以又稱為電弧電阻爐。感應(yīng)爐的工作原理感應(yīng)爐的工作原理基于電磁感應(yīng)和電流熱效應(yīng)原理。當(dāng)交變電流通過感應(yīng)圈時，在線圈周圍產(chǎn)生交變磁場，爐內(nèi)導(dǎo)電材料在交變磁場作用下產(chǎn)生感應(yīng)電勢在爐料表面一定深度，形成電流(渦流)。爐料靠渦流加熱熔化。如果爐內(nèi)熔化的是鋼鐵金屬材料處在強磁場中的鋼液受到電磁力的作用產(chǎn)生強烈的運動。磁場對鋼液的這種作用稱為電磁攪拌作用。同一匹線圈產(chǎn)生的磁場對堝內(nèi)兩點A、B的作用力如圖，由于堝中部磁場強度最大坩堝中部受壓力最大，上下兩端依次減小這種壓力差使?fàn)t內(nèi)鋼液產(chǎn)生運動。 真空感應(yīng)電爐是將感應(yīng)坩堝和錠模放人真空室中，冶煉和澆注同在真空狀態(tài)下完成。冶煉在真空下進行，由于碳氧反應(yīng)產(chǎn)物為氣體CO，使反應(yīng)向生成C