直接電阻加熱設備

直接電阻加熱設備

直接電阻加熱設備(direct resistance heating equipment)是指對物料直接通電進行電阻加熱的電熱設備。在這類電熱設備中,來自電源的電流直接流過被加熱的物料,在物料中產生電阻熱並使之加熱。

基本介紹

  • 中文名:直接電阻加熱設備
  • 外文名:direct resistance heating equipment
  • 學科:電力工程
  • 領域:能源
  • 範圍:電力系統
  • 作用:對物料直接通電進行電阻加熱
簡介,石墨化電爐,碳化矽電爐,玻璃窯爐,垂直燒結爐,電接觸加熱器,

簡介

直接電阻加熱設備(direct resistance heating equipment)是指對物料直接通電進行電阻加熱的電熱設備。在這類電熱設備中,來自電源的電流直接流過被加熱的物料,在物料中產生電阻熱並使之加熱。
與利用間接電阻加熱的電爐(主要是間接電阻爐)比較,這類電熱設備的特點是:
①沒有電熱元件,加熱溫度不受其使用溫度的限制,可用在加熱溫度高的場合;
②物料的加熱速度可以很快;
③溫度的精確控制較困難;
④為保證加熱均勻,對爐料的材質、形狀、尺寸有嚴格限制,因此適用面窄;
⑤一般用低電壓大電流供電。
這類電熱設備主要有:石墨化電爐、碳化矽電爐、玻璃窯爐、垂直燒結爐、電接觸加熱器和電渣重熔爐等。

石墨化電爐

用來使碳素材料石墨化的電阻爐。爐體呈長方形,兩端有端牆和連線電爐變壓零用的石墨電極,爐長約10~25 m,寬1.5~3m,碳素還料裝入量為20~70t,側牆有固定式和移動式兩種,坯料均勻地排放在爐內,其軸線與電流方向垂直,坯料周圍及上下空隙用焦炭粉填實,頂面用矽砂和焦炭粉的混合物覆蓋,最高加熱溫度為2600~3000℃,在高溫下碳素坯料中的碳原子重新排列形成石墨結構的晶體,即所謂石墨化。爐子的運行是間歇式的,升溫和冷卻過程受到嚴格控制,通常一個周期歷時約20天,其中通電加熱時間約3天。因此,一台電滬變壓器常配用10台左右的電護。電爐是大功率(5000 ~30000kV·A)單相負載,使用中要考慮多台電爐平行作業,或為每台電爐配置各相間電平衡裝置。變壓器二球電路的電抗大,通電末期功率因數顯著降低。
這種電爐是美國E. G.艾奇遜(Edward Goodrich Acheson)於19世紀90年代發明的。主要用於生產煉鋼電弧爐用的石墨電極。製品直徑可達1000mm。

碳化矽電爐

又稱金剛砂電爐,用來燒制碳化矽(SiC) 。爐體長為7~20m,寬1.5~4m。原料主要是石英砂和焦碳。由於原料電阻率高,護料中心部位有一條用石墨或焦炭粒製成的貫通全長的爐芯,以提高開始通電時的輸入功率。通電加熱到1500℃後,石英砂和焦炭開始反應生成碳化矽。加熱溫度為1800~2200℃ ,加熱時間25~36 h。加熱後爐料隨爐冷卻,總的工作周期為5~7天,其中加熱時間1~2天。電護的供電設施與石墨化電爐的基本相同。電爐變壓器的容量為2000~ 5000 kV·A。電耗為7500~12000kW·h/t。

玻璃窯爐

電流由鋁(或石墨)電極引入玻璃熔池,使之保持一定溫度並熔化其面上的材料。與用燃料(煤氣、柴油等)在上部加熱的玻璃窯爐比,具有爐子結構較簡單、熱效率高、玻璃受沾污少、成分不揮發、易於調節、對環境污染(廢氣、噪聲等)少、勞動條件好等優點,但大型爐運行費用較高。

垂直燒結爐

又叫垂熔爐,用於鎢、鉭、鈮等管、棒、粉末冶金坯件在真空或惰性氣氛中的燒結。這是一種立式真空爐,管、棒坯件垂直地夾在爐內上下兩個電極之間,電流直接通過坯件使之燒結。

電接觸加熱器

被加熱的材料(鋼管、鋼棒、彈簧鋼絲、電阻絲、鉚釘、小截面鍛坯等)通常在不加保護、不隔熱的條件下(在大氣中)夾在兩個夾頭之間,直接通電加熱,有加熱均勻、加熱速度快、設備生產率高、材料表面氧化脫碳少等優點,但材料被加熱部分的截面必須均勻。

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