高溫箱式爐

高溫箱式爐

高溫箱式爐是國家標準節能型周期作業電爐,主要供合金鋼製品、各種金屬機件正火、淬火、退火等熱處理之用,或金剛石等切割刀片進行高溫燒結用途。廣泛用於陶瓷、冶金、電子、玻璃、化工、機械、耐火材料、新材料開發、特種材料、建材等領域的生產及實驗。

英文名稱

Hightemperatureboxtyperesistancefurnace

基本內容

箱式爐是英文Furnace翻譯過來的。按箱式爐的特性分有箱式電阻爐,坩堝爐,馬弗爐。按國籍分有國產箱式爐和進口箱式爐。按加熱元件區分有:電阻絲馬弗爐、矽碳棒箱式爐、矽鉬棒箱式爐;按額定溫度來區分一般分為:1100度箱式爐,1200度箱式爐,1400度箱式爐,1600度箱式爐,1700度爐,1800度箱式爐。按控制器來區分有如下幾種:指針表,普通數字顯示錶,PID調節控制表,程式控制表;按保溫材料來區分有:普通耐火磚和陶瓷纖維兩種。箱式爐系周期作業式,供實驗室、工礦企業、科研單位作元素分析測定和一般小型鋼件淬火、退火、回火等熱處理時加熱用,高溫箱式爐還可作金屬、陶瓷的燒結、溶解、分析等高溫加熱用。

特點

1、控制精度:±1℃爐溫均勻度:±1℃(根據加熱室大小而定)。
2、操作方便,可程式,PID自整定、自動升溫、自動保溫、自動降溫,無需值守;可另配與計算機通訊通過計算機操作電爐(啟動電爐、停止電爐、暫停升溫、設定升溫曲線、升溫曲線儲存、歷史曲線等),軟體詳見:計算機控制系統。
3、升溫快(升溫速率1℃/h至40℃/min可調)。
4、節能(爐膛採用進口纖維製作而成,耐高溫、耐急熱急冷)
5、爐體經精緻噴塑耐腐蝕耐酸鹼,爐體與爐膛隔離採用風冷爐壁溫度接近室溫
6、雙迴路保護(超溫、超壓、超流、段偶、斷電等)
7、爐膛材料進口耐火材料,保溫性能好,耐溫高,耐急冷急熱
8、溫度類別:1200℃1400℃1600℃1700℃180O℃五種

箱式電爐GWL-LB

爐膛內結構

GWL箱式電爐內部結構圖GWL箱式電爐內部結構圖

1.一爐門2.一電熱元件3.一爐殼4.一控制櫃5.一爐襯

箱式爐的結構主要有爐架、爐殼、爐襯、爐門裝置、電熱元件及輔助裝置構成。爐架的作用是承受爐襯和工件的負載,通常有型鋼焊接成一個框架,外包鋼板。爐殼的作用是保護爐襯,加固電爐結構和保持電爐的密封性,常用鋼板復貼在鋼架上焊接而成,設計合理的爐架和爐殼具有足夠強度。小型箱式電阻爐也可不設爐架,用厚鋼板焊接成爐殼,也可起到爐架的作用。在一定程度上也起到保護的作用。
 其中箱式爐的爐襯的作用是保護爐膛溫度、減少熱量損失。良好的爐襯材料不僅要有一定的耐火度、抗急冷急熱性,而且蓄熱量還要少。爐襯由耐火材料和保溫材料組成,靠近電熱元件是耐火材料,緊靠外殼的是保溫材料。為了減少熱量損失,一般高溫箱式爐的爐襯採用三層隔熱設計,內層採用耐火材料,如多晶莫來石纖維板、含鋯型纖維板;中間層和外層採用保溫材料,高鋁或標準陶瓷纖維板、氈,纖維毯等。中溫箱式爐爐襯由高鋁或矽酸鋁耐火纖維等輕質耐火、保溫材料製成,在靠近爐殼的一層一般採用纖維毯材料。由於低溫箱式爐的溫度較低,耐火層和保溫層的材料要求不高,採用一般的矽酸鋁耐火纖維就能滿足要求了。這樣也更能起到對電爐進行保護作用。
 箱式爐的爐門裝置包括爐門及鎖定保護裝置,要求爐門裝置應該密封良好,減少熱損。爐門一般用鑄鐵或鋼板製成,在爐門開啟裝置上安裝有安全限位開關,並與加熱控制電源關聯,爐門開啟時切斷控制電源,以便保護操作者的安全。為了便於觀察爐腔內的加熱情況,在爐門中央通常設計有觀察孔。這樣方便對箱式爐的工作有個很好的監控。
 箱式爐的電熱元件常採用碳化矽棒、二矽化鉬或金屬合金。碳化矽棒加熱溫度可達1350℃,垂直或水平安裝在爐腔的兩側,有的爐子安裝在爐腔的頂部和底部。二矽化鉬最高可達1600℃,但經加熱後變得很脆,故通常嵌在耐火材料的凹槽內,以防止在裝取工件時碰壞。二矽化鉬高溫工作後存在蠕變伸長的問題,安裝長度應小於凹槽的長度,兩端留有一定的空間。相比之下金屬合金電熱元件在加工、安裝盒使用方面較為方便,合理布置也能得到較好的溫度均勻性。目前溫度小於1200℃的箱式電阻爐大都採用金屬或金屬合金電熱元件。在操作時一定要注意按正確的操作方法進行工作,也能保證生產車間人員的安全。
 箱式爐採用熱電偶測量溫度,小型箱式爐用一隻熱電偶,大中型箱式爐用多隻熱電偶,直接插入爐腔,以便監測爐腔內不同點的溫度。通常情況下,溫度小於1000℃是使用鎳鉻-鎳矽(分度號K)的熱電偶,大於1000℃使用鉑銠10-鉑(分度號S)的熱電偶。
 箱式爐的爐膛內結構就是這幾種部分,在操作時我們只要了解了他的屬性,然後根據工藝要求進行操作,才能保證箱式電爐在生產工藝中的正常使用。

工作原理

熱電偶將爐溫轉變成電壓信號後,加在微電腦溫度控制調節儀上。調節儀將此信號與程控設定相比較,輸出一個可調信號。再用可調信號控制觸發器,再有觸發器觸發調壓器,達到調節電爐電壓和電爐溫度的目的。

箱式電爐GWL-XA箱式電爐GWL-XA
箱式電爐GWL-XA箱式電爐GWL-XA

發熱元件選用

矽鉬棒(分布在爐膛的左右)。
矽鉬棒電熱元件是一種以矽化鉬為基礎的電阻發熱元件。燒結的矽化鉬製品在氧化氣氛下加熱到高溫,其表面生成一層緻密的石英玻璃膜,它可保持製品不在氧化。因此矽鉬棒元件具有獨特的高溫抗氧化性。在氧化氣氛下最高使用溫度為1750℃。矽鉬棒元件的電阻不隨使用時間的長短而改變(電阻隨溫度的升高而增大),也就是不老化,因此新舊元件可以混合使用。矽鉬棒元件的機械性制和其他陶瓷製品一樣,在常溫下屬於脆性材料容易斷裂,但使用得當和安裝合理是可以避免的。
矽碳棒(分布在爐膛的左右或者四周)
碳棒是選用綠化優質碳化矽材料為主要原料,經輕加工制呸、高溫矽化、在結晶而成的棒狀的非金屬高溫電熱元件。該元件與金屬電熱元件相比,具有使用溫度高、抗氧化、耐腐蝕、壽命長、變形微、安裝維修方便等優點。矽碳棒具有較大的比電阻,在空氣中加熱,發熱部表面溫度可以達到1450℃;從室溫到800℃為負值,800℃以上為正值特性曲線。矽碳棒具有良好的化學穩定性,酸對其無作用,但鹼和鹼土金屬氧化物在一定的溫度條件下對其有侵蝕作用。高溫下,水蒸氣、氫氣、鹵素、硫等對其也有氧化和侵蝕作用。為爐溫和棒承受負荷均勻,安裝前必須進行配阻,保持電阻一致±10%;電爐長期使用過程中,個別棒由於其它原因而損壞需要更換時,要根據當時阻值的增長情況,選補阻值適宜的棒,不可任取新棒更換。若棒損壞的較多或阻值增長過大,無法達到達到所需的爐溫時最好全部更換成新棒。換下來的棒重新測量其電阻值,配阻低溫區。

爐膛內部圖爐膛內部圖

安全操作注意事項

1、清除爐內鐵屑,清掃爐底板,以免鐵屑落於電阻絲上造成短路損壞。
2、入箱式爐的工件應不超過爐底板最大載荷量,裝卸工件時應確保電源斷開的情況下進行。
3、汪意檢查熱電偶安裝位置。熱電偶插入爐內後,應保證不與工件相碰。
4、根據工件的圖紙要求,確定合理的工藝範圍。按時升溫,保證出爐操作,經常檢查儀表溫度並進行校準,防止誤操作。
5、為保證爐溫,不能隨便打開箱式爐爐門,檢查爐內情況應從爐門孔中觀察。
6、冷卻劑應放置於就近方便的位置,減少工件出爐後降溫。
7、出爐時應工位正確,夾持穩固,防止熾熱工件傷害人體。
8、箱式爐檢修後,必須按規定進行烘烤,並檢查爐堂及頂部保溫粉是否填滿,接地是否與爐殼緊固。

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