高溫箱式電阻爐設(shè)計(jì)

高溫箱式電阻爐設(shè)計(jì)高溫箱式電阻爐高溫箱式電阻爐一、特點(diǎn)1、有較高的能量密度和溫度。2、能進(jìn)行快速升溫。3、對(duì)溫度及功率的控制比較容易。4、對(duì)工件的加熱均勻性好。5、對(duì)被加熱的工件污染小。6、根據(jù)需要，爐內(nèi)的氣氛可以是真空或其他保護(hù)性氣體。7、操作方便、勞動(dòng)條件好，對(duì)環(huán)境污染小。二、箱式電阻爐和電熱元件的主要參數(shù)舉例說(shuō)明箱式電阻爐和電熱元件的主要參數(shù)見(jiàn)圖1、表1、表2、表3、表4和表5所示:

1-爐門(mén)2-測(cè)溫孔3-爐殼4-耐火層5-保溫層6-硅碳棒7-調(diào)壓變壓器圖1非金屬電熱元件的高溫箱式電阻爐的剖面結(jié)構(gòu)高溫箱式電阻爐表1金屬電熱元件的1200?箱式電阻爐的產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù)最高工爐膛尺寸(長(zhǎng)X寬爐溫850?時(shí)的指標(biāo)功率電壓相型號(hào)作溫度義高)(山山義山山義空爐損耗空爐升溫最大裝載數(shù)(kW)(V)(?)mm)功率(kW)時(shí)間(h)量(kg)650X300X250?7?3RX3-20-12203801120050950X450X350?13?3RX3-45-1245380312001001200X600X400?17?3RX3-65-1265380312002001500X750X450?20?4RX3-90-1290380312004001800X900X550?22?4RX3-115-1211538031200600表2非金屬電熱元件的高溫箱式電阻爐的產(chǎn)品規(guī)格及技術(shù)參數(shù)爐溫850?時(shí)的指標(biāo)工作電最高工爐膛尺寸(長(zhǎng)X功率電壓相型號(hào)壓范圍作溫度寬X高)(山山空爐損耗空爐升溫最大裝數(shù)(kW)(V)(?)XmmXmm)功率(kW)時(shí)間(h)載量(kg)(V)520X220X89,215?5?2RX2-14-131438031350120220185,600X280X?7?2.5RX2-25-132538031350200405300260,810X550X?10?2.5RX2-37-133738031350500535370表3SX型實(shí)驗(yàn)用箱式電阻爐和電熱元件的主要參數(shù)爐膛尺寸(長(zhǎng)X寬額定功額定電壓額定溫度空爐損耗空爐升溫型號(hào)X高)(mmXmm率(kW)(?)功率(kW)時(shí)間(min)(V)Xmm)0,360250X150X100?3.6?150SX-6-13613000,360400X200X160?5.5?180SX-10-131013000,75300X150X120?4.8?300SX-8-16816000,95400X200X160?6.5?330SX-12-16121600表4SX型實(shí)驗(yàn)用箱式電阻爐配用的電熱元件的主要參數(shù)配用電熱元件型號(hào)型號(hào)元件尺寸(mm)元件根數(shù)元件連接方式硅碳棒①14X150/①20X200SX-6-139Y硅碳棒①14X200/①22X200SX-10-1312Y二硅化鉬棒300X150X6X40串聯(lián)SX-8-1610二硅化鉬棒300X180X6X40串聯(lián)SX-12-16122高溫箱式電阻爐表5SX2型實(shí)驗(yàn)用箱式電阻爐主要參數(shù)爐膛尺寸(長(zhǎng)義空爐損額定功率額定電額定溫空爐升溫型號(hào)寬X高)(mmX耗功率(kW)壓(V)度⑶時(shí)間(min)mmXmm)(kW)SX2-6-136250X150X100?2.4?7050,3601300SX2-10-1310400X200X160?3.4?90SX2-10-16103,75300X150X120?4.0?2201600SX2-14-16143,95400X200X160?4.8?250三、工業(yè)爐體外表面溫度標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表6所示:表6爐內(nèi)溫度(?)側(cè)墻溫度(?)爐頂(?)7006580900809011009510513001051201500120140四、電阻爐爐墻外表的最高允許溫度見(jiàn)表7所示:表7名稱最高允許溫度(?)高溫爐的側(cè)墻、爐頂、后墻80中溫及低溫爐的側(cè)墻、爐頂、后墻50高溫爐的爐門(mén)100中溫及低溫爐的爐門(mén)50~80五、電爐用的耐火材料參數(shù)1、電阻爐用耐火制品見(jiàn)表8所示:表8體積密度0.1MPa軟重?zé)€變常溫耐壓熱導(dǎo)率名稱型號(hào)3化溫度(?)化溫度(?)(MPa)(W/m?K)(g/cm)粘土質(zhì)隔熱RGN-1.3~1.3~0.41320~11001350~11505~1.20.6~0.2耐火制品RGN-0.4高鋁質(zhì)隔熱RLGT.0~1~0.41320~12001400~12504~10.5~0.2耐火制品RLG-0.4氧化鋁質(zhì)隔RYG-0.8~ 0.8~0.41500~14002~0.6熱耐火制品RYG-0.43高溫箱式電阻爐2、隔熱耐火磚見(jiàn)表9所示:表9重?zé)€變體積密度0.1MPa軟常溫耐壓熱導(dǎo)率名稱型號(hào)化,2%的3化溫度(W/m?K)(g/cm)(MPa)溫度(？)粘土質(zhì)隔熱耐NG135-1.3~1.3~0.4900?15001350~11504.5~10.55~0.2火制品NG115-0.4普通高鋁磚隔LG140-1.2~1.2~0.51400~12501400~12504.5~1.50.55~0.2熱耐火制品LG125-0.5L硅藻土隔熱制GG-0.7a~0.7~0.49009002.45~0.780.2~0.13品GG-0.43、氧化鋁和氧化鋯空心球及制品耐火材料見(jiàn)表10所示:表10常溫耐壓堆積密度長(zhǎng)期使用熱導(dǎo)率名稱粒度(mm)3溫度(?)(W/(m?K)))(MPa)(g/cm氧化鋁空心球——0.65~0.9518000.2~5氧化鋁空心球制品——3~121.2~1.617900.93~1.16氧化鋯空心球——1.5~2.522000.5~0.24、耐火纖維及制品見(jiàn)表11所示:表113名稱容重(g/cm)長(zhǎng)期使用溫度(?)熱導(dǎo)率(W/(m?k))普通硅酸鋁纖維0.08,0.110000.12普通硅酸鋁纖維氈0.18,0.2210000.12高鋁耐火纖維0.08,0.1——1200高鋁耐火纖維氈0.3,0.412000.3氧化鋁纖維0.08,0.114500.12~0.36混合纖維制品0.23,0.341250,13500.12,0.15普通硅酸鋁纖維板0.3,0.3510000.1高鋁纖維板0.4,0.4512000.094高溫箱式電阻爐5、電阻爐用耐火材料見(jiàn)表12所示:表12電阻爐用耐火材料允許使用溫3名稱密度(g/cm)耐火度(?)主要用途度(?)耐火粘土磚1.8,1.91610,1730電阻爐的爐底用磚和負(fù)荷用磚1350輕質(zhì)粘土磚1670,17101200?電阻爐的爐膛內(nèi)層1.31300輕質(zhì)或泡沫粘土磚1000?電阻爐爐膛內(nèi)層，1200,1.016701250泡沫粘土磚2.6,0.81400?電阻爐磚體的中間層16701200高鋁磚2.2,2.51750,17901300?以上電阻爐爐膛內(nèi)層1500氧化鋁和剛玉制品2.2,2.9,17801500,1700高溫電阻爐用耐火零件1200?及以上電阻爐的爐底板，碳化硅制品2.3,2.61000,22001400,1500實(shí)驗(yàn)室用電爐的成型爐芯，其他爐用耐火零件石墨制品,3000高溫電阻爐爐用耐火零件1.620006、電阻用保溫材料見(jiàn)表13所示:表13電阻爐用保溫材料密度最高使用名稱主要用途3(g/cm)溫度(?)硅藻土磚0.5,0.7900電阻爐保溫層用磚電阻爐爐底、爐殼、爐頂?shù)仁薨?.0,1.4600部分襯墊密封用材料礦渣棉0.15,0.25750電阻爐保溫層填料玻璃棉0.02,0.2450低溫電阻爐保溫層填料蛭石0.08,0.171100電阻爐保溫層填料膨脹珍珠巖散料0.04,0.12800電阻爐保溫層填料膨脹珍珠巖磚0.2,0.35600電阻爐保溫層用磚六、電阻爐安裝功率的估算1、由爐膛內(nèi)表面積來(lái)估算電爐的安裝功率:Ps：電爐的安裝功率(kW)2S:爐膛內(nèi)表面積(m)2K:爐膛內(nèi)表面積功率系數(shù)(kW/m)SK：安全系數(shù)K=1.2,1.3，取K=1.2PsKKsSKsS,,,,,1.2(kW)K的取值見(jiàn)表14所示：S5高溫箱式電阻爐表14，s2KkWm/爐膛最高工作溫度(?)，s4004~77006~10100010~15120015~20135015~20當(dāng)爐膛尺寸大時(shí)，或者熱損失大時(shí)，Ks取最大值。2、由爐膛的容積來(lái)估算電爐的安裝功率Pv:電爐的安裝功率3V:爐膛容積(m)2Kv:爐膛容積功率系數(shù)(kW/m)32(kW)PvKvV,當(dāng)爐膛容積小時(shí)，Kv取大值;升溫速度快時(shí)Kv取大值。當(dāng)爐膛長(zhǎng)度很長(zhǎng)，寬度很窄，或高度很低時(shí)，Kv取大值。表15電安裝功率爐箱式爐井式爐臺(tái)車式爐2(kW/m)爐溫(?)65050-7590-15095080-13090-120130-1601200130-180110-150——1350140-1903、由爐膛內(nèi)表面積、爐溫、空爐升溫時(shí)間來(lái)估算電爐的安裝功率:P:電爐的安裝功率(kW):空爐升溫時(shí)間(h),

2F:爐膛內(nèi)表面積（m）t:最高爐溫（?）d:系數(shù)當(dāng)電爐熱損失較大時(shí)，取d=30?35;熱損失較小時(shí)，取d=20?25。1.55t,,,0.50.9kW,,,,PdF,,,,1000,,此公式對(duì)箱式爐和中高溫井式爐比較準(zhǔn)確。上式也可用做圖法來(lái)求得電爐的安裝功率，見(jiàn)圖2所示：6高溫箱式電阻爐國(guó)V善相III r」mJ J***（ ^TJ3T3曰二二3/VJ3T3曰二二3/V「--I一TMm5TT-4/"+J'-4TTT二二二二圖2電阻爐功率計(jì)算列線圖根據(jù)已知爐膛內(nèi)表面積、電爐最高工作溫度，空爐升溫時(shí)間，取d=32,作出圖2。具體操作方法為:連接A線對(duì)應(yīng)點(diǎn)與D線對(duì)應(yīng)點(diǎn)，與E線相交于。點(diǎn)，連接C線的對(duì)應(yīng)點(diǎn)與。點(diǎn)，其延長(zhǎng)線交B線于一點(diǎn)，此點(diǎn)即為所求的電爐的安裝功率。此方法對(duì)箱式爐和中高溫井式爐比較準(zhǔn)確。七、三個(gè)公式的系數(shù)選擇范圍見(jiàn)表16、表17和表18所示:表16爐溫(?)400450500550600650700750800上限77.588.48.99.51010.611.42KskWm(/)TOC\o"1-5"\h\z下限44.2 4.54.86.2 5.56 6.6 8.2上限50 53 56 60 64 68 73 78 84 2 KvkWm(/)下限35 36 38 40 43 46 49 53 56上限— — — — — — — — —d下限—————————7高溫箱式電阻爐表17爐溫(?)850900950100010501100115012001250上限12.413.214.21516.117.318.920.221.92KskWm(/)下限7.98.69.21010.91212.91415.2上限89971041131211291381481592KvkWm(/)下限61657075808592100106上限———23.824.525.225.926.727.5d下限———14.514.915.516.216.917.7表18爐溫(?)130013501400145015001550160016501700上限——24.126.62931.5343739.5422KskWm(/)下限16.517.919.521.223.125.728.43133.5上限——1731902062302572873253572KvkWm(/)下限113123132146161179199222249上限——28.429.230.331.532.834.135.336.5d下限18.619.720.722.123.525.126.628.029.4八、說(shuō)明1、用電熱合金做發(fā)熱體時(shí)，盡量把發(fā)熱體截面選大一些，以延長(zhǎng)發(fā)熱體的壽命。2、當(dāng)電爐功率大于10kW時(shí)，盡量選用三相電源。3、為了節(jié)省能源，盡量選用熱導(dǎo)率小的保溫材料做爐襯，各層爐襯的實(shí)際工作溫度要小于該爐襯的最高允許溫度。KsKv九、選、、d為不同值來(lái)計(jì)算電爐的安裝功率示例1、01，02，03重?zé)隣t表19銘牌爐膛爐膛爐膛最高空爐升爐膛內(nèi)爐膛容電爐型號(hào)功率長(zhǎng)寬高爐溫溫時(shí)間面積積23t(?)(kW)a(m)b(m)c(m)(h)S(m)V(m)01重?zé)隣t130.320.320.216503.670.45040.0198402重?zé)隣t250.530.320.216503.670.67920.0339203重?zé)隣t320.630.320.2516503.670.87820.05048高溫箱式電阻爐表20變壓器一二棒熱棒冷熱端棒數(shù)棒直徑冷端總電爐型號(hào)次電壓(V)電端長(zhǎng)端長(zhǎng)總長(zhǎng)量長(zhǎng)(mm)(mm)流(A)(mm)(mm)(mm)380/4601重?zé)隣t691702500.36850.534.2/282380/7802重?zé)隣t1091702500.36850.565.7/320380/11503重?zé)隣t1292202500.46850.584/280表2101重?zé)隣t02重?zé)隣t03重?zé)隣t系計(jì)算功系計(jì)算功系計(jì)算功率KsKKsKKsKVVV222222(kW/m)(kW/m)數(shù)d率p(kW)(kW/m)(kW/m)數(shù)d率p(kW)(kW/m)(kW/m)數(shù)dp(kW)—————————31.416.9731.425.5931.433.09—————————3518.923528.533536.88————————25518.6925526.7225534.79————————30021.9930031.4430040.93————————32723.6932734.2732744.62———————————2514.832521.462527.04———————————3017.793025.753032.45———————————3520.763530.043537.86———————————4023.724038.184043.272、01，02，03重?zé)隣t和高溫抗折爐表22銘爐膛爐膛爐膛內(nèi)空爐升牌爐膛高爐膛容積工作溫電爐型號(hào)長(zhǎng)寬面積溫時(shí)間3功度(?)c(m)V(m)2a(m)b(m)S(m)(h)率01重?zé)?30.310.320.20.45040.019843.67165002重?zé)?50.530.320.20.67920.033923.671650183.35183.35表表2403重?zé)?20.630.320.250.87820.05043.671650抗折1400?250.640.250.220.71160.03523.161400抗折1600?250.640.250.220.71160.03523.8316009高溫箱式電阻爐表23電爐型選選選選選選計(jì)算計(jì)算計(jì)算計(jì)算計(jì)算計(jì)算號(hào)Ks1Ks2Kv1Kddppppppv212s1s2v1v2d1d22425175180222312.9713.5112.8313.1913.0513.6401重?zé)?123028131313.13031235240293024.4525.2724.6225.1524.8925.7502重?zé)?235300340212426.0828.5331.4435.6318.0320.603030.5230235293031.6232.1431.3832.0631.3732.4503重?zé)?235300340212433.7236.8840.9316.3922.7225.962929.52302353333.524.7625.1924.7025.2424.6825.05抗折1400?2124170190212417.9320.4918.2620.4115.7017.95293023023529.83024.7625.6224.7025.2424.9025.06抗折1600?3134280310212426.4729.0330.0733.3017.5420.05本公司的數(shù)據(jù)————————————29~31230~24028~33.5范圍3、計(jì)算01，02，03重?zé)隣t和高溫抗折爐一支發(fā)熱體的參數(shù)見(jiàn)表24所示:,9/170/250熱端長(zhǎng):0.3685m冷端長(zhǎng):0.5m爐溫(?)12001300140014501500155016001650查表允許電流I(A)370306271260251231200147從曲線查得熱端U(V/m)2318.516.616.415.714.712.79.71從曲線查得冷端U(V/m)2.252.12221.91.751.631.252計(jì)算熱端壓降U(V)8.4711.810.6010.4710.029.388.106.1911計(jì)算冷端壓降U(V)1.151.06110.950.870.810.6221計(jì)算總壓降U=U+U(V)9.6212.8611.6011.4710.9710.258.916.8111212.883.86計(jì)算1根功率P=UI(kW)3.142.982.752.371.781.00(I=300A)(I=300A)01重?zé)隣t(6支)功率(kW)17.2823.2818.8417.8816.5014.2210.686.00銘牌功率13kW02重?zé)隣t(10支)功率(kW)28.838.631.429.827.523.717.810銘牌功率25kW高溫抗折爐(10支)功(kW)28.838.631.429.827.523.717.810銘牌功率25kW10高溫箱式電阻爐4、由資料的參數(shù)來(lái)求電爐的安裝功率見(jiàn)表25、表26所示:表25空爐曲線查得曲線查額定爐膛長(zhǎng)爐膛內(nèi)計(jì)算得的電爐功率升溫爐膛容表面系數(shù)得容積系溫度義寬義表面積安裝功率3型號(hào)時(shí)間(kW))Ks積V(m系數(shù)Kv數(shù)d2(?)高(m)S(m)(kW)22(h)(kW/m)(kW/m)16121.916121.9111122.64.200.003751192.871433.45SX2-0.25X0.1613001.170.1551854.476—135X0.12024.8832=0v205.56256.95.024137308.34359.73187.6022.69.550.01281196.511437.82SX2-0.4X0.21013001.50.35218510.1210-13X0.163