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1、電熱元件的設(shè)計和選用
目前我國在中溫電阻爐中大量應(yīng)用Fe-Cr-AI系合金0Cr25AI5，在1970年我國研制成功了高溫級電熱合金0Cr21AI6Nb 和超高溫級電熱合金0Cr27AI7Mo2，以上3種合金加入微量元素RE、Ti等，以提高合金的使用溫度和使用壽命，在高溫電阻爐中使用效果良好，已納入國家標準GB／T 1234-1995高電阻電熱合金中推廣使用。
高溫Fe-Cr-Al合金電阻絲在1000-1300℃高溫電阻爐中應(yīng)用的經(jīng)驗(包括保護氣氛或低真空電阻爐)。特別是在電熱體高溫工作時其表面負荷預(yù)選的傳熱學(xué)分析與計算中推薦較低的表面黑度值e =0．41，而不是相當(dāng)多資料包括近期出版的或
2、較權(quán)威經(jīng)典的手冊所推薦的e =0．8。而且在電熱體幾何形狀和安裝形式上建議采用遮蔽系數(shù)ψ最小的弓字形電阻絲作垂直掛式安裝，而不是傳統(tǒng)的螺旋電阻絲形式(其ψ約為前者的兩倍)，使高溫電阻爐電熱元件使用壽命提高，尤其在一些兩三班工作制的工廠實際應(yīng)用中獲得了較好的經(jīng)濟效益和技術(shù)效益，從而逐步取代因電阻爐需經(jīng)常維修甚至更換電阻絲而被迫仍使用對環(huán)境污染大、工人勞動條件惡劣和裝爐量小的高溫鹽浴爐。
電熱元件表面負荷的確定
表面負荷是指電熱元件(電熱體)單位表面積的負荷功率，它是影響電熱體使用壽命的關(guān)鍵指標。如表面負荷小，則消耗材料多，且難以布置，更甚者在一些布置緊湊情況下，電熱體特別是螺旋狀電阻絲因相距
3、很近之間很難散熱造成相鄰電阻絲溫度明顯超過其設(shè)計最高溫度，加之高溫時易變形，嚴重時容易造成相鄰電阻絲局部相距非常近，而爐氣雜質(zhì)炭黑等在長期工作時或多或少粘附在其間而造成電阻絲圈間局部短路。電阻絲即在此熔斷而迫使停爐維修，這是行內(nèi)屢見不鮮的情況，也是高溫電阻爐正常使用周期短的一個重要原因。另一方面如表面負荷大，則會增加電熱體與工件之間的溫差，電熱體經(jīng)常處于接近甚至短時間超過其設(shè)計最高工作溫度，
對大型高溫電阻爐，推薦采用遮蔽作用最小的波形電阻絲，以垂直懸掛式結(jié)構(gòu)安裝。
結(jié)論與討論
(1)電熱元件采用國產(chǎn)的耐溫較高并且價廉的0Cr25A 、0Cr21AI6Nb、0Cr27 Al7Mo2等電熱
4、合金，來代替價格較貴的進口高溫電熱合金，符合我國國情，并有較大的經(jīng)濟效益。
(2)電熱元件采用1400℃的0Cr27AI7Mo2合金，可代替硅碳棒電熱體，使用壽命長，功率穩(wěn)定，并可省去專用電爐變壓器，適用于工作溫度1250℃以下的工業(yè)電爐，并可短時間使用至1300℃。
(3)對Fe-Cr—AI合金電熱體的預(yù)選計算w時，電熱體的表面黑度￡ 宜取0．4～0．5，而不是取傳統(tǒng)推薦的0．8，這樣理論計算出來的w。與經(jīng)驗值相接近，說明本計算合理。但是Fe-Cr—AI合金的黑度￡1較低，這是其缺點。故近幾年來，我國推廣在Fe-Cr—AI電熱元件表面涂覆高黑度紅外涂料，其￡ 達0．9以上。這樣可加強輻射傳熱，提高熱效率而省電；同時使加熱元件本身的溫度降得稍低些，從而延長其使用壽命 。
(4)電阻絲采用弓字形代替螺旋形，取消擱絲磚，改用掛鉤式，遮蔽最少，有利于電熱體對工件的輻射傳熱，其使用壽命長達數(shù)千小時以上。此外，弓字形結(jié)構(gòu)的w 值比螺旋形的大一倍，且不易損壞，故能節(jié)約電熱體材料。
電熱元件的設(shè)計和選用
