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实验电炉的工作原理

 
实验电炉以电为热源,通过电热元件将电能转化为热能,在炉内对金属进行加热。电阻炉和火焰比,热效率高,可达50-80℅,热工制度容易控制,劳动条件好,炉体寿命长,适用于要求较严的工件的加热,但耗电费用高
按传热方式,电炉分为辐射式电炉和对流式电阻炉。辐射式电炉以辐射传热为主,对流传热作用较小;对流式电炉以对流传热为主,通常称为空气循环电炉,靠热空气进行加热,炉温多低于650℃。
按电热产生方式,电炉分为直接加热和间接加热两种。
在直接加热实验电炉中,电流直接通过物料,因电热功率集中在物料本身,所以物料加热很快,适用于要求快速加热的工艺,例如锻造坯料的加热。这种电炉可以把物料加热到很高的温度,例如碳素材料石墨化电炉,能把物料加热到超过2500□。直接加热电阻炉可作成真空电阻加热炉或通保护气体电加热炉,在粉末冶金中,常用于烧结钨、钽、铌等制品。
采用这种炉子加热时应注意:①为使物料加热均匀,要求物料各部位的导电截面和电导率一致;②由于物料自身电阻相当小,为达到所需的电热功率,工作电流相当大,因此送电电极和物料接触要好,以免起电弧烧损物料,而且送电母线的电阻要小,以减少电路损失;③在供交流电时,要合理配置短网,以免感抗过大而使功率因数过低。
大部分电炉是间接加热电炉,其中装有专门用来实现电-热转变的电体,称为电热体,由它把热能传给炉中物料。这种电炉炉壳用钢板制成,炉膛砌衬耐火材料,内放物料。最常用的电热体是铁铬铝电热体、镍铬电热体、碳化硅棒和二硅化钼棒。根据需要,炉内气氛可以是普通气氛、保护气氛或真空。一般电源电压220伏或380伏,必要时配置可调节电压的中间变压器。小型炉(<10千瓦)单相供电,大型炉三相供电。对于品种单一、批料量大的物料,宜采用连续式炉加热。炉温低于700□的电阻炉,多数装置鼓风机,以强化炉内传热,保证均匀加热。用于熔化易熔金属(铅、铅铋合金、铝和镁及其合金等)的电阻炉,可做成坩埚炉;或做成有熔池的反射炉,在炉顶上装设电热体。


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