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高温井式电阻炉加热部件异常处理


发布时间:2018-5-30 15:42:11 来源:www.jsxjn.net 浏览次数:

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       高温井式电阻炉的加热元件主要用的是电加热带和电炉丝,如果这两个加热部件出现异常问题,将影响整站设备的正常运行。电阻带和电炉丝通常是盘成螺旋状,有规律的安装在炉膛壁上。高温电阻炉的工作温度取决于电炉丝在工作环境中有足够使用寿命的条件下所能耐受的温度,在空气中加热时,其工作炉温取决于其抗氧化能力,其失效方式为:由于电炉丝盘绕时螺距小处散热慢其温度将高于别处,加之电阻率随温度升高而升高,使该处的单位长度发热量高于别处,温差很大;此外,此处的氧化现象也为之加剧,随之电炉丝变细;最后,电炉丝在炉温波动产生的热应力作用下断裂失效。

高温井式电阻炉加热部件

        对于在碳氢化合物保护气氛下工作,则主要由于碳黑的沉积导致电炉丝圈间打弧导致电炉丝熔断而失效。其次,电阻发热体表面渗碳后,其开始熔化温度降低,也影响在1100℃以上工作时的使用寿命。对于在氧化气氛下工作提高电炉工作温度的方法,是研制具有更高抗氧化能力的电热合金。目前,已有在1200℃工作的电炉丝。但它不能解决在碳氧化合物保护气氛下工作时碳黑沉积导致起弧失效的问题。

异常处理:

    1)加大电炉丝或电阻带的截面尺寸,电炉丝的氧化失效或在渗碳性气氛下表面渗碳导致其开始熔化温度的降低,都是表面作用过程。由于在固态下的扩散速度不快,因而,如果增加电阻发热体的截面尺寸,显然可以延长电炉丝的工作寿命,提高其工作温度。

    2)降低电炉丝“圈间”电压降,加大电炉丝“圈间”距离消除其由碳黑沉积所产生的打弧现象(“圈间”距离可用耐火材料隔离的措施而加大)。

    根据以上两点,笔者曾设计出一种用厚度为10mm的lCr18Ni9不锈钢制出迷宫式电炉丝。用盐浴炉变压器作供电电源的试验性电炉,保护气直接使用台车式热处理炉的钢瓶装液化气(主要成分为丙烷),用流量计控制通入炉内的流量以控制其碳势。该高温电阻炉曾在原新疆工学院科研实习厂使用两年,主要供学生实习用,可以做到保证工件不氧化不脱碳,还曾试验在1050℃下工作。2000年,曾在广东佛山杨戈热处理公司做了一台炉膛尺寸为<600mm×1000mm的高温电阻炉,在该厂试用,功率仅为50kW,在中温加热淬火时一次装炉量近0.5吨;也曾对少量20CrMnTi钢齿轮做过一次1050℃高温渗碳处理。该试验炉型电炉丝结构设计上不够合理,未考虑变形问题,炉丝由于变形而失效。国内的高温热处理设备所使用的电炉丝和电阻带一般承受上限在1300度左右,如果设计温度高于这个数值,需要使用进口的加热部件。


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