直接電阻加熱設備(direct resistance heating equipment)是指對物料直接通電進行電阻加熱的電熱設備。在這類電熱設備中，來自電源的電流直接流過被加熱的物料，在物料中產生電阻熱並使之加熱。
基本介紹
- 中文名：直接電阻加熱設備
- 外文名：direct resistance heating equipment
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：電力系統
- 作用：對物料直接通電進行電阻加熱
簡介,石墨化電爐,碳化矽電爐,玻璃窯爐,垂直燒結爐,電接觸加熱器,
簡介
直接電阻加熱設備(direct resistance heating equipment)是指對物料直接通電進行電阻加熱的電熱設備。在這類電熱設備中，來自電源的電流直接流過被加熱的物料，在物料中產生電阻熱並使之加熱。
與利用間接電阻加熱的電爐(主要是間接電阻爐)比較，這類電熱設備的特點是：
①沒有電熱元件，加熱溫度不受其使用溫度的限制，可用在加熱溫度高的場合；
②物料的加熱速度可以很快；
③溫度的精確控制較困難；
④為保證加熱均勻，對爐料的材質、形狀、尺寸有嚴格限制，因此適用面窄；
⑤一般用低電壓大電流供電。
這類電熱設備主要有：石墨化電爐、碳化矽電爐、玻璃窯爐、垂直燒結爐、電接觸加熱器和電渣重熔爐等。
石墨化電爐
用來使碳素材料石墨化的電阻爐。爐體呈長方形，兩端有端牆和連線電爐變壓零用的石墨電極，爐長約10~25 m，寬1.5~3m，碳素還料裝入量為20~70t，側牆有固定式和移動式兩種，坯料均勻地排放在爐內，其軸線與電流方向垂直，坯料周圍及上下空隙用焦炭粉填實，頂面用矽砂和焦炭粉的混合物覆蓋，最高加熱溫度為2600~3000℃，在高溫下碳素坯料中的碳原子重新排列形成石墨結構的晶體，即所謂石墨化。爐子的運行是間歇式的，升溫和冷卻過程受到嚴格控制，通常一個周期歷時約20天，其中通電加熱時間約3天。因此，一台電滬變壓器常配用10台左右的電護。電爐是大功率（5000 ~30000kV·A)單相負載，使用中要考慮多台電爐平行作業，或為每台電爐配置各相間電平衡裝置。變壓器二球電路的電抗大，通電末期功率因數顯著降低，如圖2所示，須加電容器補償。電爐的電耗視電爐容量和製品石墨化程度在10000~13000 kW·h/t範圍內。
這種電爐是美國E. G.艾奇遜(Edward Goodrich Acheson)於19世紀90年代發明的。主要用於生產煉鋼電弧爐用的石墨電極。製品直徑可達1000mm。
碳化矽電爐
又稱金剛砂電爐，用來燒制碳化矽(SiC) 。爐體長為7~20m，寬1.5~4m。原料主要是石英砂和焦碳。由於原料電阻率高，護料中心部位有一條用石墨或焦炭粒製成的貫通全長的爐芯，以提高開始通電時的輸入功率。通電加熱到1500℃後，石英砂和焦炭開始反應生成碳化矽。加熱溫度為1800~2200℃ ,加熱時間25~36 h。加熱後爐料隨爐冷卻，總的工作周期為5~7天，其中加熱時間1~2天。電護的供電設施與石墨化電爐的基本相同。電爐變壓器的容量為2000~ 5000 kV·A。電耗為7500~12000kW·h/t。
玻璃窯爐
電流由鋁(或石墨)電極引入玻璃熔池，使之保持一定溫度並熔化其面上的材料。與用燃料(煤氣、柴油等)在上部加熱的玻璃窯爐比，具有爐子結構較簡單、熱效率高、玻璃受沾污少、成分不揮發、易於調節、對環境污染(廢氣、噪聲等)少、勞動條件好等優點，但大型爐運行費用較高。
垂直燒結爐
又叫垂熔爐，用於鎢、鉭、鈮等管、棒、粉末冶金坯件在真空或惰性氣氛中的燒結。這是一種立式真空爐，管、棒坯件垂直地夾在爐內上下兩個電極之間，電流直接通過坯件使之燒結。
電接觸加熱器
被加熱的材料(鋼管、鋼棒、彈簧鋼絲、電阻絲、鉚釘、小截面鍛坯等)通常在不加保護、不隔熱的條件下（在大氣中)夾在兩個夾頭之間，直接通電加熱，有加熱均勻、加熱速度快、設備生產率高、材料表面氧化脫碳少等優點，但材料被加熱部分的截面必須均勻。
