加熱時(shí)間
現(xiàn)討論物料直接通電加熱過(guò)程中物料溫度及有關(guān)參量變化的規(guī)律性。
圖3-3是直接通電加熱物料電路原理圖。
圖中,為物料電阻,尺1)與為短網(wǎng)電阻與 電感,£>為整流管,B為電源變壓器,了為可控 硅,C為補(bǔ)償電容,LT為電源電壓,U與I為 工作電壓與電流。與為電路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),
表示改變電路,可以實(shí)現(xiàn)直流電加熱,也可以調(diào) 整工作電壓。
為了簡(jiǎn)化問(wèn)題,假設(shè)物料是規(guī)則的型材 (管、棒、線),材質(zhì)和溫度均一 ’物料的電感可以 忽略,短網(wǎng)的電阻為定值。并假設(shè)物料的比熱 容Cp和電阻率〃按線性規(guī)律變化,即
根據(jù)上列各式,就可以實(shí)現(xiàn)定流加熱和定壓加熱兩種加熱 方式。定流加熱是利用可控硅調(diào)整工作電壓維持加熱過(guò)程中工 作電流為指定值;定壓加熱是在工作電壓為指定值的條件下完 成加熱過(guò)程。在定流加熱過(guò)程中,電熱功率只隨成正比 地變化。
定流加熱和定壓加熱兩種加熱方式各有優(yōu)缺點(diǎn),都有工業(yè) 應(yīng)用。定壓加熱無(wú)需自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓裝置,設(shè)備比較簡(jiǎn)單;但是加 熱過(guò)程中電熱功率變化較大,物料溫升較不均勻,電流變化大, 變壓器的利用率低。定流加熱設(shè)備的工作電壓可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)整,適用多品種物料 加熱。隨著可控硅調(diào)壓技術(shù)發(fā)展,近來(lái)趨向發(fā)展定流加熱。
對(duì)于石墨化電爐,由于物料的電阻率溫度系數(shù)是負(fù)值,在加熱前期為定壓加熱,而后期為 定流加熱。定壓加熱鋼坯,升溫到居里點(diǎn)以上,電流趨于穩(wěn)定,電熱規(guī)律也就近似于定流加熱。
采用直流電加熱,可以消除電感引起的不良效應(yīng),但需增置整流裝置。石墨化電爐改用 直流電,可縮短加熱時(shí)間,降低電耗。