箱式炉设计8.doc

3、镍铬合金其熔点随合金的成分而定，约占1400，在1100以下的炉子均可使用作为电热元件，镍铬合金在高温下不易氧化，因为其表面生成氧化铬保护内部不被氧化，不需要任何保护气体，比电阻=1.11mm2/m，电阻温度系数t=8.510-51410-5，故升温时，电功率稳定，另外其强度也较好，能绕制各种形状。4、铁铬铝合金熔点比镍铬合金高，约在1500左右，加热后在其表面生成一层氧化铝膜起保护作用，但铁铬铝合金强度不高，过熔容易变形倒塌，造成短路；此外，这种合金加工性不太好，性硬脆，可焊性差。在高温下与酸性耐火材料和氧化铁反应，铁铬铝合金的线膨胀系数比较大，设计时考虑留有余地，供其伸缩。5、硅碳棒最常用的非金属元件，其主要成分是SiC 94.4%，SiO2 3.6%，熔点2227，使用温度1400，具有良好的导热性、导电性和耐磨性，能承受较高的加热温度，在高温条件下与空气中的CO2和O2反应，生成玻璃态的SiO2膜，使电阻增大。三 电热元件的确定 硅碳棒制成的电炉升温速度快，加热效率高，抗氧化性好，制作工艺较简单，所以用它做加热元件。7.2 电热元件尺寸的计算炉子的总功率N总是已知的，根据炉膛的长度，发热体的长度是定的，因此只须计算硅碳棒的直径d, 根数n,总电阻R及全部负荷下的电压U。一 确定根数1. 设计时，假设根数为n，则有： N=F效/f效 （F效为硅碳棒有效辐射面积，单位为cm2） F效=1000N总/w允 （f效每根硅碳棒的有效面积，单位为cm2）2.硅碳棒的直径确定 设直径为d，则有 d=102N/ w允l mm 式中：w允实际允许单位表面功率，w/ cm2 d硅碳棒直径，mm l硅碳棒的长度，m N每根的功率，kw由于w允查表得：1000时，w允=30 w/ cm2其次，炉膛高为120mm，故取l的有效长为120mm，f效=100（d/20）2l=1/4d2l由： n=20.5 d=40mm,为了方便安装，最后取n=20 d=40mm7.3电热元件的安装硅碳棒的安装由炉内温度决定，一般分为水平和垂直安装两种，但由于计算时取的是炉膛高度l=120mm，故本电阻炉的电热体安装为垂直安装。 另外为了保证端部正常导电，冷端应伸出墙外50mm，故总长度为170mm,分别安装于左右两侧，均匀分开，即每边10根，间隙为26mm每一根的安装如下图：1 发热部分2 冷端部分3 金属卡头4 间隙5 耐热绝热管3 内炉墙7 隔热材料8 外炉墙第八章 热电偶材料选择8.1 热电偶材料的简介热电偶是目前温度测量领域里应用最普遍的敏感元件之一。它与其他温度测量敏感元件相比具有如下优点：（1） 能测量较高的温度，常用的热电偶能长期的用来测量3001300的温度，有些特殊材料制作的热电偶还能测量高达2800的温度。（2） 热电偶将温度信号转化成电信号，因而便于远传和记录，也利于集中检测和控制。（3） 性能稳定，结构简单，经济耐用，维护方便。热电偶可以做的很小很薄，热容量及热惯性都很小，能用来测量点的温度或表面温度，也能用于快速测温方面。正是它具备了这些优点，所以无论在工业生产还是科学研究中都广泛地使用热电偶来测温。8.2 热电偶材料的确定对于热电测温，900以下部位采用镍铬镍硅热电偶，9001400部位采用铂铑铂热电偶，1400以上