小型电阻丝炉的设计

1600℃下小型电阻丝炉的设计一、电阻丝炉示意图及电热体的选择1、电阻丝炉示意图2、电热体的选择二硅化钼适用于空气，氮气，惰性气体中，有极好的高温抗氧化性，抗氧化温度高达1600℃以上，在1200℃—1650℃时没有老化现象，在空气中长时间使用而电阻率不变。而电阻炉的工作温度是1600℃，工作气氛为氧化气氛，故选择二硅化钼作为电热体（注意：1.不能用于还原性气氛和真空中2.避免低温（500℃-700℃）空气中使用，以防Mo被大量氧化）二、电阻丝直径和长度的计算已知炉管尺寸要求：mm8007060，炉膛工作温度为1600℃，电源电压为220V，氧化性工作气氛，炉体中等保温，加热带长500mm1、加热面积计算SDL=2cm94250614.3其中，D为炉管内径，L为加热带长度2、功率计算由表查得1600℃时，1002cm炉管面积所需功率450WWSPk2.41001042.945010023、电热体参数的确定2iOoSM电热体在1600℃工作温度允许表面负荷为622cm11~cmWW，为安全，取其下限62cmW，查表得其1600℃时电阻率为t3.73mmm2，4、电热体直径3222532225620014.32.473.3104.104dWUPt2.2mm5、电热体长度5.92.410200103232PURf2d785.03.8mm2L=tfR73.38.35.99.7m6、对电热体进行核算2cm327.610WWdLP与设计时选用表面负荷相近，故可保证安全使用。三、电阻炉制作过程1、确定电阻炉的功率2、电热体的选择3、计算电热体的直径和长度4、选择合适的电热体，绝热材料和耐火材料。5、按照规格，将电热丝缠绕，固定，并将引线加粗；然后再在外层用耐火材料和保温材料按照规定包围；安装控温热电偶；最后再在外层用碳素钢板焊接圆筒状外壳（钢板厚度要足以抵挡由于炉体爆炸的冲击）；最后再安装炉架。6、将引线穿绝缘瓷珠，以防短路，并用导线导出；在接线柱处加保护壳；炉壳用导线接地。7、最后设计炉盖，用耐火材料和绝热材料做成，外面包有碳素钢壳；在接口处安装绝缘橡胶皮垫，并且在其表面安装水冷系统，以保证橡胶垫不被烧毁。四、发热体在炉管上的缠绕为了保证炉管上有足够长均匀的恒温带，在炉子两端热损失大的地方电热丝缠绕紧密。在竖式管状炉中，高温区容易向上飘移，在炉子下部应该缠绕紧密些，另外，边缘要留出引线余份（注意：缠电热丝前应先检验一下电热丝能否缠下，螺距是否合适；电热丝引线应该加粗，以减少电流紧密度和降低温度；严防电热丝短路，否则易烧毁）电热丝匝数4407.014.37.9nDL五、选择合适的耐火材料和绝热材料1、耐火材料耐火材料采用熔融32lOA再结晶的刚玉制品，它具有较高的耐火度、化学稳定性和良好的电气绝缘等性能，其耐火度可达2000c。，不透气，最高使用温度为1900c。，故选用它作为电阻丝炉的耐火材料。2、绝热材料绝热材料采用氧化铝空心球制品，高温导热系数小，耐火度高，高温强度高，适宜在1650℃以下工作，满足设计要求，故选用它作为绝热材料。