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用高速電子轟擊物料使之加熱熔化的電爐,在真空爐殼內(nèi),用通低壓電的燈絲加熱陰極,使之發(fā)射電子,電子束受加速陽極的高壓電場的作用而加速運(yùn)動,轟擊位于陽極的金屬物料,使電能轉(zhuǎn)變成熱能。因?yàn)殡娮邮山?jīng)電磁聚焦裝置高度密集,所以可在物料受轟擊的部位產(chǎn)生很高的溫度。加熱溫度是熱處置工藝的重要工藝參數(shù)之一,選擇和控制加熱溫度,是保證熱處置質(zhì)量的主要問題。電子束爐用于熔煉特殊鋼、難熔和活潑金屬。
業(yè)上用的電爐分類為兩類:周期式作業(yè)爐和連續(xù)式作業(yè)爐。 周期式作業(yè)爐分為:箱式爐、密封箱式爐,井式爐,鐘罩爐,臺車爐,傾倒式滾筒爐。
電爐主要用于實(shí)驗(yàn),多用作定量分析燒結(jié)、灰化實(shí)驗(yàn)用;是間歇式電阻爐的一種,但不是說間歇式電爐就是實(shí)驗(yàn)電爐。實(shí)驗(yàn)電爐操作簡單、控溫精度高、保溫效果好、溫度范圍大、爐膛溫度均勻性高、溫區(qū)多,控溫系統(tǒng),有移相觸發(fā)、可控硅控制,過零觸發(fā)、固態(tài)繼電器,當(dāng)今爐膛采用氧化鋁多晶體纖維材料比較多,雙層爐殼間配有風(fēng)冷系統(tǒng),能快速升降溫,該爐具有溫場均衡、表面溫度低、升降溫度速率快、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。 國內(nèi)電爐消費(fèi)有的采用全廢鋼冶煉,有的鐵水比抵達(dá)70%,差異非常大,這給電爐煙氣預(yù)熱廢鋼技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用都產(chǎn)生很大影響。為了檢查斷偶保護(hù)裝置是否正常工作,其方法是:松開熱電偶一端,此時測溫指示迅速上升到點(diǎn)亦自動切斷加熱電源,則斷偶裝置良好,重新接好的熱電偶后,可正常工作。由于電爐冶煉的周期性不利于余熱技術(shù)應(yīng)用,對此業(yè)界通常采用設(shè)置蓄熱器來處置這類問題。而且實(shí)驗(yàn)電爐煙氣含塵量比較大,具有較強(qiáng)的黏、細(xì)等特性,從而障礙了余熱技術(shù)的推行應(yīng)用。
電爐爐底電極由導(dǎo)電的耐火材料、陽極銅板、出線端子及風(fēng)冷體系構(gòu)成,并要求與爐殼絕緣。它要求耐火材料自身除具有良好的高溫功能外,還要具有良好的導(dǎo)電功能。在導(dǎo)電爐底風(fēng)冷式底電極體系中,作為陽極的爐底導(dǎo)電耐火材料有必要具有如下特征:
(1)電阻盡可能低,并且要均勻、安穩(wěn)。這既要求導(dǎo)電耐火材料要有良好的導(dǎo)電性,不然電阻過大,致使電耗添加、爐底溫度增加與壽數(shù)下降。實(shí)驗(yàn)電爐的注意事項:因?yàn)閷?shí)驗(yàn)電爐功率較大,使用時必須安裝三眼插座,并接通可靠的地線,方可接通電源使用。為此,要求電阻率應(yīng)在10-4~10-3Q·m之間;一起要求導(dǎo)電耐火材料的電阻率均勻,且不隨溫度變化或變化很小。
(2)熱導(dǎo)率低。以確保熱丟失少,提高電爐的熱效率。
(3)抗熱化學(xué)和熱物理蝕損系數(shù)高。即要求具有良好的抗渣、抗脫落、性及較高的耐壓強(qiáng)度,然后取得低消耗與高壽數(shù)。
滿足上述要求對直流電爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著主要的含義。首要,爐子在開始送電操作時,爐底電極電阻低、導(dǎo)電性良好,用不著任何預(yù)熱,也不必發(fā)動電極就可以發(fā)動。其次,安穩(wěn)和均勻的導(dǎo)電功能避免電流密度過大,使底襯過熱,出現(xiàn)熱點(diǎn)而過早損壞。
對于這類窯我們?yōu)榧訌?qiáng)管式電爐窯內(nèi)的熱交換,增強(qiáng)預(yù)燒能力,充分發(fā)揮回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能的潛力,在烘千帶和預(yù)熱帶設(shè)置換熱裝置是有益的。管式電爐氧化鋁焙燒窯、氧化銅離析窯、氧化鋁和水泥的熟料窯等都設(shè)有換熱裝置?! ?/span>
管式電爐窯內(nèi)換熱裝置的傳熱方式主要是對流和傳導(dǎo),要求盡可能擴(kuò)大換熱表面。熱交換器一般分成很多小格,使每個格內(nèi)都有物料格子板的傳熱面積間接地將氣流的熱量傳給物料,由格子板和揚(yáng)料板的揚(yáng)料作用?! ?/span>
使物料分布在整個窯截面上,實(shí)現(xiàn)懸浮狀態(tài)下物料與氣流的直接熱交換,設(shè)置換熱裝置后,就能充分地從熱氣體中回收熱量,迅速蒸發(fā)物料水分從而提高物料的溫度情況。