結構組成
爐體:通常由外殼、爐門和爐膛等部分組成。外殼一般採用鋼板折邊焊接制成,表面經過酸洗、磷化、靜電噴塑等工藝處理,具有良好的耐腐蝕性和美觀度。爐門採用內、外雙門結構,內門保持滑動壓力確保爐內高溫熱氣不外漏,外門起到保護和裝飾作用。
加熱元件:常見的有電阻絲、硅碳棒、硅鉬棒等。如硅碳棒具有熱效率高、表面負荷低、使用壽命長、更換方便等優點。
爐襯:主要作用是保溫和隔熱,減少熱量散失。常用的材料有陶瓷纖維、氧化鋁等耐火材料。陶瓷纖維爐襯具有重量輕、升溫速率快、節能、環保等特點;氧化鋁爐襯則具有性價比高、應用範圍廣的優勢。
控制係統:一般採用智能 PID 數顯控制器,具有控溫精度高、自整定、故障自診斷等功能,可實現對爐內溫度的控制。
工作原理
箱式電阻爐是利用電流通過電阻元件產生的熱效應來加熱爐內物體。通過控制電流大小和通斷時間,實現對爐內溫度的控制。當電流通過電阻元件時,電能轉化為熱能,使爐內溫度升高,從而對放入爐內的工件進行加熱處理,如燒結、熔融、熱處理等。
分類
按照加熱溫度不同,可分為以下三類:
高溫箱式電阻爐:溫度高於 1000℃,適用於金屬材料、陶瓷材料的燒結,某些單晶體的熱處理等。
中溫箱式電阻爐:溫度在 600-1000℃之間,可用於一般的材料熱處理、退火、正火等工藝。
低溫箱式電阻爐:溫度低於 600℃,常用於低溫烘幹、回火等處理。
特點
溫度控制:採用智能 PID 控溫儀,能夠控制爐內溫度,控溫精度可達 ±1℃,確保加工過程的穩定性和準確性。
加熱速度快:電阻加熱方式使得電能轉化為熱能的效率高,可在較短時間內達到設定溫度。
操作簡便:具有集成化控制設計,操作界面友好,通常只需設置好溫度、升溫速率等參數,即可自動運行,易於操作和維護。
性能高:設有開啟爐門自動斷電保護係統,當爐門打開時,主電路停止供電,防止操作人員觸電;同時具有過載保護和短路保護等功能。
應用領域
材料科學與工程:用於陶瓷材料的燒結,使其達到預期的密度和強度;金屬材料的淬火、退火、回火等熱處理,改變金屬材料的組織和性能;復合材料的制備,通過高溫熱壓將不同材料結合在一起。
冶金與鑄造:可用於合金的制備,通過控制爐溫和成分,獲得具有特定性能和用途的合金材料;金屬礦石的冶煉、鑄件的預熱等。
環保與能源:用於廢棄物的高溫焚燒處理,減少環境污染,實現資源的再利用;新能源材料的開發和利用,如生物質能、太陽能等材料的熱解或氣化。
化工與制藥:催化劑的活化,在高溫下改變催化劑的結構和活性,提高催化效率;高分子材料的合成,如聚合反應等;某些需要高溫條件的化學反應也可在箱式電阻爐中進行。
教育與科研:為學生和科研人員提供實驗平臺,用於探索材料的性質、研究化學反應機理以及驗證科學理論等