Chương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điện

Chương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điện trởChương 1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LÒ ĐIỆN TRỞ.1.1 . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ ĐIỆN:1.1.1. Định nghĩa: Lò điện là một thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt năng, được sử dụng rộng rãi trong các quá trình công nghệ khác nhau và nấu luyện các vật liệu, các kim loại và hợp kim khác nhau... -Lò điện được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật. +Sản xuất thép chất lượng cao. +Sản...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điệnChương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điện trở Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LÒ ĐIỆN TRỞ.1.1 . GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ ĐIỆN:1.1.1. Định nghĩa: Lò điện là một thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt năng, được sửdụng rộng rãi trong các quá trình công nghệ khác nhau và nấu luyện các vậtliệu, các kim loại và hợp kim khác nhau... -Lò điện được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật. +Sản xuất thép chất lượng cao. +Sản xuất các hợp kim phe-rô. +Nhiệt luyện và hoá nhiệt luyện. +Nung các vật phẩm trước khi cán, rèn đập, kéo sợi. +Sản xuất đúc các kim loại bột. -Trong các lĩnh vực công nghiệp khác. +Trong công nghiệp nhẹ và công nghiệp thực phẩm, lò điện được dùngđể sấy, mạ vật phẩm và chuẩn bị vật phẩm. +Trong các lĩnh vực khác, lò điện được dùng để sản xuất các vật phẩmthuỷ tinh, gốm sứ, các loại vật liệu chịu lửa... Lò điện không những có mặt trong các ngành công nghiệp mà ngàycàng được phổ biến trong đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người mộtcách phong phú và đa dạng: Bếp điện, nồi cơm điện, bình đun nước điện, thiếtbị nung rắn, sấy điện... 1Chương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điện trở1.1.2. Ưu điểm của lò điện và các lò sử dụng nhiên liệu: Lò điện so với những lò sử dụng nhiên liệu có những ưu điểm sau: -Có khả năng tạo được nhiệt độ cao. -Đảm bảo tốc độ nung lớn và năng xuất cao. -Đảm bảo nung đều và chính xác đo dễ điều chỉnh chế độ điện và nhiệt độ. -Kín. -Có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá quá trình chất dỡ nguyên liệu và vận chuyển vật phẩm. -Đảm bảo điều kiện lao động hợp vệ sinh, điều kiện thao tác tốt, thiết bị gọn nhẹ.1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ ĐIỆN TRỞ.1.2.1. Nguyên lý làm việc của lò điện trở. Lò điện trở làm việc dựa trên cơ sở khi có một dòng điện chạy qua mộtdây dẫn hoặc vật dẫn thì ở đó sẽ toả ra theo một lượng nhiệt theo định luậtJun-Lenxơ: Q=I2RT Q- Lượng nhiệt tính bằng Jun(J) I- Dòng điện tính bằng Ampe(A) R-Điện trở tính bằng Ôm. T-thời gian tính bằng giây(S). Từ công thức trên ta thấy điện trở R có thể đóng vai trò: -Vật nung: Trường hợp này gọi là nung trực tiếp. 2Chương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điện trở -Dây nung: Khi dây nung được nung nóng nó sẽ truyền nhiệt cho vậtnung bằng bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt hoặc phức hợp. Trường hợp này gọi lànung gián tiếp. Trường hợp thứ nhất ít gặp vì nó chỉ dùng để nung những vật có hình dạngđơn giản(tiết diện chữ nhật, vuông và tròn). Trường hợp thứ hai thường gặp nhiều trong thực tế công nghiệp. Cho nênnói đến lò điện trở không thể không đề cập đến vật liệu làm dây nung, bộphận làm phát nhiệt của lò.1.2.2. Những vật liệu làm dây nung:a. Yêu cầu của vật liệu làm dây nung: Trong lò điện trở, dây đốt là phần tử chính biến đổi điện năng thành nhiệt năng thông qua hiệu ứng Joule. Dây đốt cần phải làm từ các vật liệu thoả mãn các yêu cầu sau: - Chịu được nhiệt độ cao, - Độ bền cơ khí lớn , - Có điện trở suất lớn(vì điện trở suất nhỏ sẽ dẫn đến dây dài khó bốtrí trong lò hoặc tiết diện dây nhỏ, không bền), - Hệ số nhiệt điện trở nhỏ (vì điện trở sẽ ít thay đổi theo nhiệt độ,đảm bảo công suất lò), - Chậm hoá già (tức là dây đốt ít bị biến đổi theo thời gian, do đóđảm bảo tuổi thọ của lò). Vật liệu làm dây đốt có thể là : - Hợp kim: Cr-Ni, Cr-Al….với lò có nhiệt độ làm việc dưới 12000C; 3Chương 1: Tổng quan về cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò điện trở - Hợp chất: SiC, MoSi2…với lò có nhiệt độ làm việc12000C÷16000C; - Đơn chất: Mo, W, C(graphit)…với lò có nhiệt độ làm việc cao hơn16000C. Bảng 1.1: Một vài thông số cơ bản của vật liệu làm dây đốt lò điện trở Vật Thành phần hoá học (%) Hệ số nhiệt Điện Nhiệt độ liệu (còn lại là Fe và các chất khác) làm việc điện trở trở suất max(oC) (α.10-3/độ) 10-6Ωm Cr Ni Al SiC SiO2 Cr-Ni 20-23 75-78 1100 0.035 1,15 Cr-Ni 15-18 55-61 1000 0.1 1,10 Cr-Al 12-15 3-5 850 1.26 Cr-Al 23-27 4-6 1200 1.25 ...