硅碳棒的功率及電熱元件規(guī)格介紹
網(wǎng)址：http://www.dil0.com 添加時(shí)間：2020-04-03
??硅碳棒的功率是指什么呢?最近看到有人在問(wèn)說(shuō)爐內(nèi)電加熱元件在單位時(shí)間內(nèi)應(yīng)具有的最大加熱功率。為滿(mǎn)足工件的工藝需要，工業(yè)爐在功率設(shè)計(jì)方面應(yīng)滿(mǎn)足如溫升速度、最高使用溫度等要求，具體都需要做哪些方面的工作呢?
??用實(shí)際投產(chǎn)的設(shè)備來(lái)研究這一問(wèn)題，通過(guò)對(duì)各種理論計(jì)算的方法和實(shí)際使用功率對(duì)比分析，最后確定哪種計(jì)算方式更趨于合理，所舉設(shè)備結(jié)構(gòu)如下圖3-1，爐膛cp8000X8000mm，爐子最高工作溫度11000C，最大載重(含輔具)300T，固定爐臺(tái)為磚襯，爐體為對(duì)開(kāi)式。移動(dòng)爐體爐襯為全纖維結(jié)構(gòu)，厚度350mm，容重230kg/m3。確定計(jì)算方法后，根據(jù)已知滲碳爐參數(shù)對(duì)無(wú)罐滲碳爐進(jìn)行功率計(jì)算，然后逐步進(jìn)行分區(qū)和確定硅碳棒元件規(guī)格。已知無(wú)罐滲碳爐型號(hào)RQ9-126，裝載量1噸，爐膛有效加熱區(qū)尺寸必600x1200Cmm，爐子最高工作溫度9500C，固定爐臺(tái)為磚襯，爐襯為全纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，總厚度300mm。電熱元件常用的材料有鐵鉻鋁合金和鎳鉻合金，鎳鉻合金在空氣中經(jīng)過(guò)加熱后在硅碳棒表面形成Cr203氧化層，形成的氧化物薄膜熔點(diǎn)比基體高，常溫下易于加工和焊接，電阻率大，電阻溫度系數(shù)小，功率穩(wěn)定。
??這種鎳鉻合金如果在空氣中長(zhǎng)期加熱，氧化物薄膜的厚度會(huì)逐漸增加，更換電熱元件的一種衡量標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)氧化物薄膜的厚度達(dá)到電熱元件總截面積的20%以上。鐵鉻鋁合金的熔點(diǎn)比鎳鉻的高，在空氣中加熱后形成A1203保護(hù)膜，熔點(diǎn)比合金基體高，這種材料電阻率大，電阻溫度系數(shù)小，但質(zhì)脆，加工性能不好。上節(jié)探討了電熱安裝功率方法的確定，當(dāng)功率經(jīng)過(guò)計(jì)算確定后，需要進(jìn)一步確定電熱元件的功率和結(jié)構(gòu)。計(jì)算電熱元件需要確定安裝功率、供電線(xiàn)路電壓、電熱元件材料及連接方式。
??硅碳棒的用途與其種類(lèi)有關(guān)，硅碳棒的種類(lèi)分發(fā)熱與不發(fā)熱兩種，以所含成份又可區(qū)分為石墨碳棒與碳化硅碳棒兩種。
??發(fā)熱式石墨碳棒主要用于鋼鐵行業(yè)，其使用溫度較高、功率較大，不發(fā)熱式石墨碳棒則用于電池內(nèi)的電機(jī)、鋼鐵或其它金屬的切割等行業(yè)，石墨碳棒的電阻一般都比較小。
??碳化硅碳棒的電阻可以通過(guò)添加其它物質(zhì)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，電阻小的可以做到0.8Ω，大電阻碳棒則可以做到1000Ω以上，發(fā)熱式碳化硅碳棒的有管狀與片狀兩種，管狀的碳棒使用溫度可達(dá)1500度，常規(guī)條件下連續(xù)使用壽命在3000小時(shí)以上，多用于高溫工業(yè)爐，片狀的碳化硅碳棒使用溫度較低，在400度左右，其電阻較大，一般用做烘干箱的加熱元件，其連續(xù)使用壽命在20000小時(shí)以上。不發(fā)熱的碳化硅碳棒為實(shí)心棒狀，用于在制造耐火磚時(shí)，埋藏于耐火磚的中間部位，起到提醒何時(shí)更換耐火磚的目的。
??常用的接線(xiàn)方式有星接和角接，這兩種方式下的電流、電壓及冷態(tài)電阻的計(jì)算公式如。加熱功率和分區(qū)數(shù)確定的情況下，按表中公式可以計(jì)算出電流、電壓、相電阻等、相功率等。這時(shí)涉及到電熱元件規(guī)格的確定，即電熱元件的截面尺寸和長(zhǎng)度。在一定爐膛溫度情況下，電熱元件的表面負(fù)荷選擇是否合理直接決定電熱元件的表面溫度和使用壽命。表面負(fù)荷是指單位面積內(nèi)硅碳棒元件的發(fā)熱功率，這個(gè)數(shù)值是電熱元件規(guī)格確定的重要參數(shù)。常用金屬電熱元件的允許最高單位表面功率數(shù)值如表所示。
??使用單相可控硅調(diào)壓器控制硅碳棒加熱時(shí)，輸出設(shè)置電壓為220V，電流為12A，實(shí)際電流達(dá)到12A，電壓只有30V，斷路器滋滋響，什么原因造成的?
??說(shuō)明你的負(fù)載已經(jīng)很重了，嚴(yán)重超過(guò)調(diào)壓器的限流了。
??電熱元件規(guī)格是根據(jù)相功率和硅碳棒元件允許的表面負(fù)荷來(lái)計(jì)算，爐膛內(nèi)表面積的數(shù)值直接決定了允許硅碳棒元件布置的面積，硅碳棒元件的布置方式需要合理，對(duì)于螺旋線(xiàn)而言，螺距過(guò)近會(huì)造成散熱不良，容易發(fā)生短路，螺徑與電熱絲直徑的比值要合理。根據(jù)以往電熱元件的使用經(jīng)驗(yàn)，電熱帶之間的間距不能過(guò)大，長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致高溫下向下延伸過(guò)大，造成帶體與掛件之間的脫落，構(gòu)關(guān)系要求如表所示
??用實(shí)際投產(chǎn)的設(shè)備來(lái)研究這一問(wèn)題，通過(guò)對(duì)各種理論計(jì)算的方法和實(shí)際使用功率對(duì)比分析，最后確定哪種計(jì)算方式更趨于合理，所舉設(shè)備結(jié)構(gòu)如下圖3-1，爐膛cp8000X8000mm，爐子最高工作溫度11000C，最大載重(含輔具)300T，固定爐臺(tái)為磚襯，爐體為對(duì)開(kāi)式。移動(dòng)爐體爐襯為全纖維結(jié)構(gòu)，厚度350mm，容重230kg/m3。確定計(jì)算方法后，根據(jù)已知滲碳爐參數(shù)對(duì)無(wú)罐滲碳爐進(jìn)行功率計(jì)算，然后逐步進(jìn)行分區(qū)和確定硅碳棒元件規(guī)格。已知無(wú)罐滲碳爐型號(hào)RQ9-126，裝載量1噸，爐膛有效加熱區(qū)尺寸必600x1200Cmm，爐子最高工作溫度9500C，固定爐臺(tái)為磚襯，爐襯為全纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，總厚度300mm。電熱元件常用的材料有鐵鉻鋁合金和鎳鉻合金，鎳鉻合金在空氣中經(jīng)過(guò)加熱后在硅碳棒表面形成Cr203氧化層，形成的氧化物薄膜熔點(diǎn)比基體高，常溫下易于加工和焊接，電阻率大，電阻溫度系數(shù)小，功率穩(wěn)定。
??這種鎳鉻合金如果在空氣中長(zhǎng)期加熱，氧化物薄膜的厚度會(huì)逐漸增加，更換電熱元件的一種衡量標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)氧化物薄膜的厚度達(dá)到電熱元件總截面積的20%以上。鐵鉻鋁合金的熔點(diǎn)比鎳鉻的高，在空氣中加熱后形成A1203保護(hù)膜，熔點(diǎn)比合金基體高，這種材料電阻率大，電阻溫度系數(shù)小，但質(zhì)脆，加工性能不好。上節(jié)探討了電熱安裝功率方法的確定，當(dāng)功率經(jīng)過(guò)計(jì)算確定后，需要進(jìn)一步確定電熱元件的功率和結(jié)構(gòu)。計(jì)算電熱元件需要確定安裝功率、供電線(xiàn)路電壓、電熱元件材料及連接方式。
??硅碳棒的用途與其種類(lèi)有關(guān)，硅碳棒的種類(lèi)分發(fā)熱與不發(fā)熱兩種，以所含成份又可區(qū)分為石墨碳棒與碳化硅碳棒兩種。
??發(fā)熱式石墨碳棒主要用于鋼鐵行業(yè)，其使用溫度較高、功率較大，不發(fā)熱式石墨碳棒則用于電池內(nèi)的電機(jī)、鋼鐵或其它金屬的切割等行業(yè)，石墨碳棒的電阻一般都比較小。
??碳化硅碳棒的電阻可以通過(guò)添加其它物質(zhì)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，電阻小的可以做到0.8Ω，大電阻碳棒則可以做到1000Ω以上，發(fā)熱式碳化硅碳棒的有管狀與片狀兩種，管狀的碳棒使用溫度可達(dá)1500度，常規(guī)條件下連續(xù)使用壽命在3000小時(shí)以上，多用于高溫工業(yè)爐，片狀的碳化硅碳棒使用溫度較低，在400度左右，其電阻較大，一般用做烘干箱的加熱元件，其連續(xù)使用壽命在20000小時(shí)以上。不發(fā)熱的碳化硅碳棒為實(shí)心棒狀，用于在制造耐火磚時(shí)，埋藏于耐火磚的中間部位，起到提醒何時(shí)更換耐火磚的目的。
??常用的接線(xiàn)方式有星接和角接，這兩種方式下的電流、電壓及冷態(tài)電阻的計(jì)算公式如。加熱功率和分區(qū)數(shù)確定的情況下，按表中公式可以計(jì)算出電流、電壓、相電阻等、相功率等。這時(shí)涉及到電熱元件規(guī)格的確定，即電熱元件的截面尺寸和長(zhǎng)度。在一定爐膛溫度情況下，電熱元件的表面負(fù)荷選擇是否合理直接決定電熱元件的表面溫度和使用壽命。表面負(fù)荷是指單位面積內(nèi)硅碳棒元件的發(fā)熱功率，這個(gè)數(shù)值是電熱元件規(guī)格確定的重要參數(shù)。常用金屬電熱元件的允許最高單位表面功率數(shù)值如表所示。
??使用單相可控硅調(diào)壓器控制硅碳棒加熱時(shí)，輸出設(shè)置電壓為220V，電流為12A，實(shí)際電流達(dá)到12A，電壓只有30V，斷路器滋滋響，什么原因造成的?
??說(shuō)明你的負(fù)載已經(jīng)很重了，嚴(yán)重超過(guò)調(diào)壓器的限流了。
??電熱元件規(guī)格是根據(jù)相功率和硅碳棒元件允許的表面負(fù)荷來(lái)計(jì)算，爐膛內(nèi)表面積的數(shù)值直接決定了允許硅碳棒元件布置的面積，硅碳棒元件的布置方式需要合理，對(duì)于螺旋線(xiàn)而言，螺距過(guò)近會(huì)造成散熱不良，容易發(fā)生短路，螺徑與電熱絲直徑的比值要合理。根據(jù)以往電熱元件的使用經(jīng)驗(yàn)，電熱帶之間的間距不能過(guò)大，長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致高溫下向下延伸過(guò)大，造成帶體與掛件之間的脫落，構(gòu)關(guān)系要求如表所示
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