电炉工作原理及分类分析

井式电炉 炉壳用钢板或型 钢焊接园筒形。
内径一般最小为
600毫米。
图5-4 井式电阻炉
炉盖:
小型的可用手动机构开闭，大型及中型的可用电动或液
压等机构开闭。
制品的放置:
①放在炉膛底部→制品的高度与直径比H/D：1～1.5；
②吊挂方式于炉膛或炉上外部的专用吊架上→ H/D：2。
控制区的设置:
控制区长度→一般：1～1．5倍的直径；
图5-7 推板式电阻炉
传送带式电炉: 炉体与推杆式的相似，不同的只是炉内用一条环形的
耐热钢制的传送带来传送工件，传送速度由一台无级
变速电机及减速机或机械变速机来调节
⑷按工作温度可分为：低温炉、中温炉、高温炉。
⑸按加热体材料及形状可分为：钼丝炉、硅碳棒炉、
硅钼棒炉、碳粒炉、石墨碳管炉等。
图5-8 网带式电阻炉
图5-5 台车式电阻炉
可控气氛箱式电炉:
一般在结构上分为前室、炉膛、冷却槽。 前室:由型钢及钢板焊成的密封空间。下边与冷却槽 相连，上边为设有水冷却的空气冷却室。中间有通 过工件的轨道及上下升降的料架，由顶上的气缸来
操作(可电气动或液动)。下降时工件进入冷却槽，
进行快速冷却或等温淬火、上升时工件在上边气氛 中缓冷。 炉膛:炉膛由抗渗碳砌成。在前室后边，中间有一个 炉门隔开，进料出料时，炉门由上部气缸打开。
有时：2倍的直径。
台车式电炉:炉壳由钢板或型钢焊接而成。包括台车、炉体、 轨道、电热元件、控制系统。 台车:承受制品的重量，并在轨道上运行。由金属 支架与台车衬砖或金属底板组成。台车蓄热量
影响电炉的电耗。
炉体:炉壳+耐火材料。 轨道:小型电炉，炉体底部与轻轨连为一体，不需基础。大型 电炉，轨道安装于基础上。 电热元件:可安装于台车砌体上、两侧炉墙上。
第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极 的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料 时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的 热量。所以又称为电弧电阻炉。

感应炉的工作原理

基于电磁感应和电流热效应原理。当
交变电流通过感应圈时，在线圈周围产生
连续式:推杆式、传送带式。
推杆式:由三个部分组成：炉体、轨道、推料机。
炉体:壳体+耐火材料砌筑而成。壳体是用型钢、钢
板焊成。低温的电炉，炉顶一般是做成与下炉体可以
分开的，在炉顶上有专用的导风板及风扇。
轨道: 炉内的砌体上设有轨道以放置料盘及工件。 推料机: 机械的或液压的。对单排轨炉每动作一次向炉内推入 一盘料，出料部分在中小型的炉中可用人工拉出的， 也可以是用机械方式出料的，各种动作由电气控制装 置自动操作。
电阻炉
1.工作原理： 当电流在导体（电热元件）中流过时，因为任何导体 均存在电阻，电能热能，按焦耳定律：
Q＝I2Rt．．．．．．．．．．． (1—1)
Q—热能，J； R一电阻，欧姆； I一电流，安培； t一时间，秒。
电阻炉在结构上是使电能转换为热能的设备。
2.电阻炉的分类：
⑴按热量产生的方法→间接加热式、直接加热式 间接加热式:在炉子内部有专用的电阻材料做发热元 件，电流通过加热元件时产生热量而加热制品。 直接加热式: 电源直接接在所需加热的材料上，使电 流直接流过所需加热的材料而使材料自己发热达到加 热效果。
电弧炉的工作原理

电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。 工业上应用的电弧炉可分为三类： 第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间， 炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火 材料、精炼钢液等。

第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电 弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声大，熔炼质量差， 已逐渐被其它炉类所取代。
电加热器的形式: ①由高电阻合金板材制成；为了消除表面积炭形成 短路，加热器面涂上专用的高温绝缘釉； ②辐射管式的，水平或垂直的插入炉膛中，管中用
大切面圆形电阻线组成金属发热器。
③非金属电热元件
图5-6 可控气氛箱式电阻炉
⑶按作业方式可分为周期式及连续式二Biblioteka Baidu型式
周期式:箱式电炉、台车式电炉、井式电炉。
工业电阻炉，大部分是采用间接加热式的。
⑵ 按炉体结构→箱式电炉、台车式电炉、井式电炉等。
箱式电炉:外壳一般是用型钢、钢板焊接而成的。
安装:小型电炉由于需保持工作面的一定高度，一般均做成带 支架的，在箱型壳体下边，有支持炉体的腿或支架。
中型电炉因本身重量大及加入炉内的工件重量也大，所
以一般均直接在底盘上焊接炉体及砌砖。 大型电炉可以在特定的专用的地基上设计成无钢性底盘 的结构，而就地焊接砌砖，但这种电炉在安装后不能吊运及移动。
电炉的结构工作原理及分类
电炉的分类
按加热的方式：
电阻炉： 电流通过电阻体时，由于电流的热效应而产生热 量用来加热制品。 电弧炉： 由电弧产生热量来加热制品。 感应炉： 由于电磁感应作用在电阻体内产生电流，并由电
阻产生热量来加热制品。
电子束炉：利用高速运动的电子能量作为热源加热制品。 等离子炉: 利用电能产生等离子体的能量来加热制品。
图5-1 箱式电阻炉
图5-2 箱式电阻炉
炉门的升降是通过 手摇链轮来进行。 在炉门上部有一断 路装置，当炉门开 启时，电炉电源即 切断以保证操作人 员的安全，
图5-3 箱式电阻炉
炉门:
中小型电炉可用配重及手动装置来开闭炉门关闭时， 用压紧装置使炉门紧密地与门框接触，减少漏气。 大型电炉可以用电动或气动、液压开闭炉门。 电加热元件: 一般可以在炉膛内左右侧墙上及底面上布置，为了得 到良好的热场，最好在炉顶上也布置电加热元件。 大型及中型电炉可以在炉门上及后墙上适当的布置一 些电加热元件，以减少炉内的温差。
交变磁场，炉内导电材料在交变磁场作用
下产生感应电势．在炉料表面一定深度， 形成电流(涡流)。炉料靠涡流加热熔化。如果炉内熔化的是钢铁金属材料．处在 强磁场中的钢液受到电磁力的作用产生强烈的运动。磁场对钢液的这种作用称为 电磁搅拌作用。同一匹线圈产生的磁场对埚内两点A、B的作用力如图，由于埚中 部磁场强度最大．坩埚中部受压力最大，上下两端依次减小．这种压力差使炉内 钢液产生运动。 真空感应电炉是将感应坩埚和锭模放人真空室中，冶炼和浇注 同在真空状态下完成。冶炼在真空下进行，由于碳氧反应产物为气体CO，使反应 向生成C0方向移动，可使碳的脱氧能力达到和硅、铝相近的水平。根据气体在钢 液中的溶解服从平方根定律，可知真空下冶炼，有利于钢液去气。对某些蒸气压 较高的合金元素，如Pb、As、B1、sn、zn等，当外界压力降低到小于蒸气压时， 变可从合金中蒸馏出来，从而改差钢和台金的性能。