直接電熱電阻爐的工作原理示于圖3-1。這種爐子可用作加熱爐,也可用作熔煉爐。 由于其導(dǎo)電觸頭(或稱導(dǎo)電夾頭、電極)和物料間靠接觸導(dǎo) 電,這種電熱法又稱為接觸加熱。
直接電熱有許多優(yōu)點(diǎn):因?yàn)樵诩訜徇^程中電流直接從 被加熱的物料中通過,加熱物料所需的熱量產(chǎn)生于被加熱 的物料本身,所以與間接電熱相比,在其他條件相同的情況 下,材料內(nèi)部的溫度差較小,加熱速度很快,設(shè)備的生產(chǎn)能 力高,電熱效率一般也較高;由于沒有電熱體,加熱溫度不 受限制;在加熱金屬物料時(shí),由于加熱非?,加熱時(shí)間只 有幾十秒甚至幾秒鐘,因此熱損失很小,在很多情況下不必 用爐襯就能有很高的熱效率;即使不用保護(hù)氣氛保護(hù),金屬 的氧化及脫碳也很少。
直接電熱也有其本身在應(yīng)用上的局限性和需要解決的 問題,主要是:
(1) 因?yàn)榧訜徇^程中物料所產(chǎn)生的熱量取決于物料本 身的電阻和通過物料的電流,而被加熱物料的電阻又往往很小,故直接電熱通常在低電壓大 電流下工作必須采用巨大的降壓變壓器和短網(wǎng),這樣,就導(dǎo)致了電路損失大,電效率不很髙。
(2) 為避免被加熱物料的加熱溫度局部偏髙或偏低,在被加熱的整個(gè)長度上,電阻必須 均勻,故直接電熱只適用于加熱沿整個(gè)長度截面均勻的材料,如管材、棒材、板材或線材的加 熱或退火等;對(duì)于沿長度截面變化的物料,必須用多接頭供電的辦法,在截面均勻的某一段 進(jìn)行直接電熱,或逐段加熱,但這樣設(shè)備和操作都將很復(fù)雜。
(3) 由于接觸加熱必須向被加熱的物料輸送很大的電流,若接觸不良,會(huì)引起強(qiáng)烈的電 弧,可能局部燒壞物料和接觸裝置。因此,根據(jù)不同情況設(shè)計(jì)出良好的接觸裝置,是一個(gè)十 分重要的問題。