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箱式電阻爐的改造

文檔作者：嚴(yán)玉珍文檔來源：安徽盈創(chuàng)石化檢修安裝有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年11月24日
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第34卷第4期熱處理技術(shù)與裝備V01．34，No．4
2013年8月RECHULI JISHU YU ZHUANGBEI Aug，2013
箱式電阻爐的改造
嚴(yán)玉珍
(安徽盈創(chuàng)石化檢修安裝有限責(zé)任公司，安徽安慶246001)
·設(shè)備·
摘要：利用報(bào)廢的箱式電阻爐的鋼結(jié)構(gòu)殼體，根據(jù)電阻爐的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行計(jì)算與校核，對(duì)加熱元
件、熱電偶、爐底板進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。通過使用表明，改造后的中高溫電阻爐運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好。
關(guān)鍵詞：電阻爐；改造；節(jié)能
中圖分類號(hào)：TGl55．1+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-4971(2013)04-0051-04
Improvement of Box Resistance Furnace
YAN Yu．zhen
(Anhui Young Crown，Anqing Anhui 246001，China)
Abstract：The retrofit design is conducted to the heating elements，thermocouple，health plates by using
the steel structural shell of the scrapped box resistance furnace，with the calculation and verification according
to the furnace design theory．The utility in the industry production process shows that the revised
medium-high temperature resistance furnace has a quite well operating performance．
Key words：resistance furnace；improvement；energy conservation
我廠生產(chǎn)中經(jīng)常遇到不銹鋼及其特殊鋼件的高
溫處理，如正火、退火和高溫淬火，尤其是不銹鋼件
的固溶處理。而大多數(shù)不銹鋼件的熱處理溫度都在
1100～1150℃之間，這就要求我廠的熱處理設(shè)備能
夠在1200℃以下的中高溫正常使用。本著節(jié)約資
金，挖潛改造的精神，我們利用已報(bào)廢的原中溫電阻
爐的爐體。按照現(xiàn)在生產(chǎn)工藝的要求，通過理論設(shè)
計(jì)和校核，對(duì)其內(nèi)部的加熱元件，進(jìn)行改型設(shè)計(jì)，確
定設(shè)備改造方案，將其改造成中高溫電阻爐。
l爐體構(gòu)造方案
爐體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。根據(jù)車間生產(chǎn)的
實(shí)際需要，將報(bào)廢的箱式電阻爐改型設(shè)計(jì)成為IU)(-
60—1l型，額定功率為60 kW，使用溫度為1150℃，
最高使用溫度為1200℃。
依據(jù)爐子的額定功率和使用溫度進(jìn)行理論計(jì)算
和分析比較，確定電熱元件、爐底板。通過熱工分析
和節(jié)能分析對(duì)爐底板進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。
收稿日期：2013-04．17
作者簡(jiǎn)介：嚴(yán)玉珍(1966一)，女，工程師，主要從事壓力容器制造的生產(chǎn)技術(shù)工作。
聯(lián)系電話：13605562695；E-mail：yanyuzh6629@aliyun．com
圖l 爐體結(jié)構(gòu)示意圖
Fig．I Structure diagram of fumsce
萬方數(shù)據(jù)
·52· 熱處理技術(shù)與裝備第34卷
2改造措施
2．1 電阻爐熱源裝置的設(shè)計(jì)
2．1．1電熱材料的選擇
我廠常用的不銹鋼固溶處理溫度為1 100℃，因
此選擇電阻元件工作溫度為1250℃的材料。
根據(jù)文獻(xiàn)資料，選擇電阻元件的材料應(yīng)具有：較
高的電阻系數(shù)；較小的電阻溫度系數(shù)；足夠的高溫機(jī)
械強(qiáng)度；熱膨脹系數(shù)要??；化學(xué)穩(wěn)定性；抗氧化性(耐
熱性)；加工性要好。因此，對(duì)照電熱體的化學(xué)成份
和特性，見表I，選擇鐵鉻鋁(Cr27A17M02)作為改造
用電阻元件材質(zhì)。
表1 常用合金電熱材料的成分與性能
Table 1 The composition and properties of the COl／iillorl alloy electric heating materials
2．1．2電阻元件尺寸的計(jì)算與校核
2．1．2．1 電熱體材料的電阻系數(shù)
電阻系數(shù)公式
P。=(1+砸)p (1)
式中：n為電熱體材料在電阻爐工作溫度時(shí)電阻系
數(shù)，Q·mIltl2／m；p為電熱體材料在常溫時(shí)電阻系數(shù)，
Q·刪2／m；a為電阻溫度系數(shù)，l／℃；t為爐子正常
工作溫度，1150℃。
將文獻(xiàn)[1]中的數(shù)據(jù)代人式(1)得：
P。=[1+(一0．77 X 10—5)X 1150]×1．5±0．1
=1．49±0．1 Q·mm2／m
為了提高電阻爐升溫速度以及增加電阻爐傳熱
效果，在該爐的設(shè)計(jì)計(jì)算中P。取負(fù)偏差，即
P。=1．49—0．1=1．39 Q·mm2／m (2)
2．1．2．2電阻元件尺寸
電阻爐的總功率P總=P設(shè)=60 kW，電熱體在爐
內(nèi)分Ⅳ(N=3)組分布。則每組電熱體功率為P=
P昏，N=6013=20 kWo
由相關(guān)公式推得：
d=4p2_‘p,x105] (3)
式中：d為電阻元件直徑，mm；V為電阻端電壓，V=
380 V；形允為電熱體的允許表面負(fù)荷率，W／cm2，根
據(jù)文獻(xiàn)查表得：％=1．8 W／cm2。
代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：
’=4
x202 x1．39
x105a
x380 I·=4．43
= 。=4．4j
根據(jù)鋼材型號(hào)規(guī)格，電阻元件直徑可取為4 mm
或4．5 mm。
當(dāng)d。=4 mm時(shí)，電阻元件長度L。=—赫=—j：!!。筆專旒=65．3mm410 P 4 10 1 39 20
LI一 ；
× 3．pt．
一
× 3× ． ×
一uJ’J 當(dāng)畋=4．5 mm時(shí)，電阻元件長度h嶄=意畿_82．6mm／a2
4 10 P 4 10
。
一
× 3．p。．
一
× 3×1．39×20一。二’u
2．1．2．3電阻元件尺寸校核
相功率Px=P-'20 kW，當(dāng)電阻絲的直徑d。=4
mm、長度L。=65．3 mm時(shí)，實(shí)際單位表面功率恥墨鼉=怒兄44W／cm2。
既。>形允，因此直徑為4 mm的電阻絲不能滿足
該電阻爐設(shè)計(jì)要求。
當(dāng)電阻絲直徑d2=4．5 mm、長度厶=82．6 mm
時(shí)。實(shí)際單位表面功率
萬方數(shù)據(jù)
第4期嚴(yán)玉珍：箱式電阻爐的改造·53·
一％2102斌·^ 2贏102×蒜20 =1．71 W／cm2。
w,2<形允，因此直徑為4．5>

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