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《高耗能实验室设备能效测试方法箱式电阻炉》团体标准正式发布
来源:上海市计量测试技术研究院        2021-11-15 10:23:10        阅读:29
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       电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉,电炉可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等。同燃料炉比较,电炉的优点有:炉内气氛容易控制;物料加热快;加热温度高;温度容易控制;生产过程较易实现机械化和自动化;劳动卫生条件好;热效率高;产品质量好,且更加环保,有利于缓解日趋严重的环境问题。

       近日,上海市计量测试技术研究院主要起草单位制定的团体标准T/CAMS58-2021《高耗能实验室设备能效测试方法箱式电阻炉》正式发布实施。该标准界定了箱式电阻炉能效测试的术语和定义,规定了箱式电阻炉产品技术要求、测试条件、测试方法等。推动箱式电阻炉行业的专业化、标准化、规范化发展,帮助企业提升产品质量。

       箱式电阻炉是加热室呈箱式、卧式,具有进出料炉门的间歇式电阻炉。

       电阻炉是利用电流使炉内电热元件或加热介质发热,从而对工件或物料加热的工业炉。它是利用电流通过电阻材料发生热能的加热炉。电阻炉在机械工业中用于金属锻压前加热、金属热处理加热、钎焊、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧和退火、低熔点金属熔化、砂型和油漆膜层的干燥等。

       利用电阻丝或电阻带为发热元件的加热炉叫做电阻炉。

       自从发现电流的热效应(即楞茨-焦耳定律)以后,电热法首先用于家用电器,后来又用于实验室小电炉。随着镍铬合金的发明,到20世纪20年代,电阻炉已在工业上得到广泛应用。工业上用的电阻炉一般由电热元件、砌体、金属壳体、炉门、炉用机械和电气控制系统等组成。加热功率从不足一千瓦到数千千瓦。工作温度在 650℃以下的为低温炉;650~1000℃为中温炉;1000℃以上为高温炉。在高温和中温炉内主要以辐射方式加热。在低温炉内则以对流传热方式加热,电热元件装在风道内,通过风机强迫炉内气体循环流动,以加强对流传热。电阻炉有室式、井式、台车式、推杆式、步进式、马弗式和隧道式等类型。可控气氛炉、真空炉、流动粒子炉等也都是电阻炉。

       电热元件具有很高的耐热性和高温强度,很低的电阻温度系数和良好的化学稳定性。常用的材料有金属和非金属两大类。金属电热元件材料有镍铬合金、铬铝合金、钨、钼、钽等,一般制成螺旋线、波形线、波形带和波形板。非金属电热元件材料有碳化硅、二硅化钼、石墨和碳等,一般制成棒、管、板、带等形状。电热元件的分布和线路接法,依炉子功率大小和炉温要求而定。

       电阻炉与火焰炉相比,具有结构简单、炉温均匀、便于控制、加热质量好、无烟尘、无噪声等优点,但使用费较高。

       电阻炉的功率是根据电阻炉的热平衡原则确定的,通过热平衡计算,可以比较精确地算出电阻炉的功率。电炉所需的功率应包括炉子蓄热,工件加热需要热量、工件保温需要的热量、气氛裂解所需的热量,热损失等。其中炉子蓄热由电炉的规格、构造和主要尺寸、炉衬厚度,材料导热系数决定。

       一般地说,炉子越大,炉子蓄热越大,反之亦然。工件加热需要热量、工件保温需要的热量由炉子的产量、工件的性质和规格尺寸、工作温度、时间决定。炉子的产量越大,功率越大,反之亦然。气氛裂解所需的热量,由气氛的性质决定。热损失的热量,包括进料口部位、落料口部位的散热和其它部位的辐射损失等。炉子功率计算有利用热平衡原则确下的理论计算法、经验计算法。

       理论计算法,主要参数是产量、温度、升温时间。

       经验计算法常用三种:根据炉膛容积和工作温度计算功率或根据炉膛内表面积和工作温度计算功率或根据相同品种的炉子产量的类比推算功率。一般计算功率,经一种方法为主,以另一种或二种方法验算并进行修正。功率确定之后,根据电阻炉的分区情况,进行功率分配,选定加热元件的形式,选用材料,计算其参数,包括冷态电阻、电源电压、线径、长度。具体选材料要考虑材料的抗氧化性、抗高温性、抗渗碳性、加工艺性,表面负荷等。带状加热元件承受的表面负荷比丝状加热元件大一点,最高可增加50℅。

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