粉末冶金电炉设计ppt课件.ppt

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1、粉末冶金电炉设计杨屹前言冶金炉的命名与分类1.1按热源分类：1.2按用途分类：还原炉、烧结炉、碳化炉、热处理炉、熔炼炉。1.3按结构特征分类：箱式炉、井式炉、卧式炉、立式炉、传送带式炉；连续式炉、间歇式炉。1.4按电热元件分类：钼丝炉、Fe-Cr-Al丝炉、SiC棒炉、NiCr丝炉。1.5按炉内气氛分类：真空炉、氢气保护炉、分解氨保护炉。1.6按炉内温度分类：低温炉（≤700℃）、中温炉（700℃~1000℃）、高温炉（≥1000℃）12传热学基础2.1传热的基本方式：传热的基本方式：传导、对

2、流、辐射2.2热态和传热速率稳定热态：对于温度分布不随时间变化的体系；即，时，此状态称为稳定热态。传热速率（热流密度）q(w/m2)：单位时间内通过单位面积（F）的热量。热流量Q(w)：单位时间内通过一给定面积的热量。（式2.1）2.5.4灰体及实际物体的辐射如果，某物体在各温度下的辐射强度与相同温度下黑体的辐射强度之比相同，则称该物体为理想灰体。（式2.37）（式2.38）灰体的辐射能力：（式2.39）（式2.40）黑度：灰体的辐射能力与同温度下绝对黑体的辐射能力之比。对于

3、实际物体的辐射能力：（式2.41）对于金属β>4;对于非金属（耐火材料）：β<4。对于金属β>4;对于非金属（耐火材料）：β<4。为简便计算，人为地将β写为4同时将实际物体的C值改变；使E使与E灰接近。将实际物体视为灰体。实际物体的黑度：接近黑体的程度（ε）对于固体材料：ε=A（吸收率）(因为D=0)2.5.5角度系数（投射率）基本概念：两表面相互辐射。角度系数：在计算物体热交换时，F1面辐射给F2面的能量（Q12）与F1面辐射出去的总能量之比（E1F1），叫F1面对F2面的角度系数。

4、（式2.42）角度系数与物体表面积、形状、位置有关，与温度无关。同理：（式2.43）关于角度系数的计算：2.5.5.1两平行且近大平面有条件：；即对自身的辐射率为零。同理有：；2.5.5.2大曲面包围小曲面；；2.5.5.3两表面构成封闭体系；；其中，f为两者假想界面。同理有：；存在交变原理：（式2.43）2.5.6    两表面构成封闭体系时的辐射热交换（见图2.4）表面各处温度、黑度一致且两表面间无任何介质。（即D=1,是透射体A=R=0）有效辐射：

5、（式2.44）F1反射F2的能量为第二项（设：D=0,A+R=1;R=1-A）；F1对自身的反射是第三项。整理式2.44得：（式2.45）同理：（式2.46）解方程，以[ε1=A1;ε2=A2;E1=ε1E0(T1);E2=ε2E0(T2)；ψ11=1-ψ12;ψ22=1-ψ21]代入，整理后得；（式2.47）（式2.48）假设：物体1的温度大于物体2的温度，物体1表面辐射给物体2的净热量为：（式2.49）以式2.47、式2.48代入；且以式2.34式2.43等代入。

6、整理后得到：（式2.50）其中C导叫导来辐射系数：（式2.51）3      筑炉材料3.1         耐火材料及其分类耐火材料：具有抵抗高温作用（高温时机械强度和体积稳定性等要好），以及在高温下不发生化学反应。分类：3.1.1    按矿物组成分类：3.1.1.1   硅质耐火材料（）3.1.1.2硅铝质耐火材料3.1.1.3镁质耐火材料3.1.1.4碳质耐火材料3.1.1.5其它耐火材料硅铝质耐火材料粘土质耐火材料：（粉末冶金应用较多）。高铝质耐火材料：（粉末

7、冶金应用较多）。粘土质和高铝质在粉末冶金中应用最多（铁基制品的烧结）。氧化铁在砖中呈褐色斑点（麻点），它在高温与铁铬铝电阻丝接触将发生造渣反应，最终导致电阻丝烧断。半硅酸质耐火材料：。镁质耐火材料镁石质耐火材料：，镁砖用作钼丝炉中炉管的支撑砖。白云石质耐火材料：镁橄榄石质耐火材料：碳质耐火材料：制成石墨烧舟、碳管（碳化）、碳黑（作保温材料用复式碳化物碳化时温度约为2200~2300℃）其它耐火材料：氧化铝电熔融成，制成刚玉炉管、刚玉瓷套管等。