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化學實驗室用電爐的組成和工作原理是什么?

2021-11-09 09:57:26

  實驗室電爐是一種周期運行的節能電爐,具有升溫快、耗風量低、爐溫均勻性好的特點。用于實驗室、工礦企業的金屬元素分析測定和一般金屬熱處理。

  一、部件:爐體、爐膛、加熱元件、測溫元件、溫控器等。

  二、工作原理

  實驗室電阻爐是以電流通過導體產生的焦耳熱為熱源的電爐。

  實驗室中的電阻爐以電為熱源,通過電加熱元件將電能轉化為熱能,在爐內對金屬進行加熱。電阻爐火焰比高,熱效率可達50-80,熱系統易控制,工況好,爐齡長,適用于加熱要求嚴格的工件,但功耗高。

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  按照傳熱方式,電阻爐分為輻射電阻爐和對流電阻爐。輻射電阻爐主要采用輻射傳熱,對流傳熱影響不大。對流電阻爐主要利用對流傳熱,通常稱為空氣循環電阻爐,由熱空氣加熱,爐溫大多低于650。

  按照電加熱方式,電阻爐分為直接加熱和間接加熱。

  在直接加熱實驗室電阻爐中,電流直接通過材料。由于電加熱功率集中在材料本身,所以材料加熱非???,適用于需要快速加熱的工藝,如鍛造毛坯的加熱。這種電阻爐可以將材料加熱到很高的溫度,例如碳素材料的石墨化電爐可以將材料加熱到2500以上直接加熱電阻爐可以用作真空電阻爐或保護氣體電阻爐。在粉末冶金中,常用于燒結鎢、鉭、鈮等產品。

  使用本爐加熱時注意:

  為了均勻加熱材料,要求材料各部分的導電截面和導電率一致;

  (2)由于材料本身的電阻相當小,為了達到所需的電加熱功率,工作電流相當大,因此送電電極與材料的接觸更好,從而避免材料起弧、燒毀,送電母線的電阻更小,減少電路損耗;

  (3)在提供交流電源時,應合理配置短路網絡,避免電感過大和功率因數過低。

  電阻爐多為間接加熱電阻爐,裝有專門用于實現電熱轉換的電阻,稱為電加熱器,將熱能傳遞給爐內物料。這種電爐的外殼是鋼板做的,爐膛內襯耐火材料,材料放在里面。常用的電加熱器有鐵鉻鋁電加熱器、鎳鉻電加熱器、碳化硅棒和二硅化鉬棒。根據需要,爐內氣氛可以是正常氣氛、保護氣氛或真空。電源電壓一般為220伏或380伏。如有必要,提供一個電壓可調的中間變壓器。小型爐(<10千瓦)單相供電,大型爐三相供電。對于品種單一、批料量大的物料,宜采用連續式爐加熱。爐溫低于700□的電阻爐,多數裝置鼓風機,以強化爐內傳熱,保證均勻加熱。用于熔化易熔金屬(鉛、鉛鉍合金、鋁和鎂及其合金等)的電阻爐,可做成坩堝爐;或做成有熔池的反射爐,在爐頂上裝設電熱體。

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