硅碳棒常用材料有镍铬合金和铁铬铝合金
硅碳棒的选用金属硅碳棒常用材料有镍铬合金和铁铬铝合金,铁铬铝合金的熔点比镍铬合金高,炉体退火温度在650℃以下,但是加热硅碳棒本体的温度应该在900℃以上,为保证使用的可靠性,我们选用铁铬铝合金。铁铬铝合金中,价格上和耐温上OCr25A15比较合适,我们在计算时考虑到实际电阻丝的温度会达到900℃,所以电阻系数选用900℃时的1.502。mmZ/m,功率确定炉膛工作温度在650℃以下,考虑安全系数,计算时采用700℃。炉膛长度为8m,体积为V=12.12m',根据经验指标算法:P=(50-70)J砰=278-417kW炉内功率计算时,总功率取Px>420kW,加热硅碳棒的分布经过讨论和各种方案的对比,最终选择如图2、图3所示放置加热硅碳棒,加热硅碳棒确定为电阻丝。此方案的优点就是成本低、热效率高、电阻丝寿命长。从图2可以看出,整个电阻丝的排列分为4个区,称为电加热区。接线端分别位于炉体的_L下两部分,风机吹出的风直接将电阻丝表面的热量带走,避免电阻丝本体温度过高而缩短寿命。这种对流方式在开机一段时间后通过电流控制会使炉体内部前后温度达到一个相对稳定的状态,有利于对铜带退火质量的控制。从剖面图上可以看出在每个电加热区又分布成三层,电阻丝放置在石英管内,石英管放置在耐高温陶瓷材料上,陶瓷材料设计成通风性较好的形状。硅碳棒的计算电阻丝的长度、直径需要通过计算获得,在计算前需要给出线路电压、功率、电阻丝电阻系数等。采用排除法:选用电阻丝常规直径2.5,3,3.5,4,分别进行计算。选择其中最佳结果如下:条件:设电阻丝表面最高温度为900℃,电阻丝两头直接接人220V电压,电阻系蜘.=1.502(0.mm2/m),硅碳棒允许的单位表面功率=2.5W/cmz,电压tlx二220V,功率Px=l0kW,直径d=4.5mm,螺旋线长度即炉内安装每相螺旋线的总长度,L,=5000m,计算:截面和=dz/4=3.144.5Z14二15.9mmZ;相电Rx=岭(103Px)-220Z(103X10)=4.84iZ;电阻丝长度Lx=RxA俩二4.84X15.9/1.502二51.3m;螺旋平均直径D=Sd=4.58=36~;每圈螺旋线长度Lq=D=36x3.14=113.04mm;螺旋圈数。=51.3、10'1113.04=454圈;需要对电阻丝螺旋的结构形式和电阻丝表面功率进行验算,具体如下:螺旋节距S".L,y,须符合条件:s>2a,实际为:S=L,/n=5000/454=11mm>2d;符合条件;实际表面功率Wb必须小于允许的理论表面功率Wy,实际为:Wb=103R,/(dLR)=103x10/(3.14、4.5X51.3X10)=1.38<叭=2.5;符合条件。其他几种直径经过计算,在表面功率、长度等都无法满足要求,在此不再一一列举。所以选定4.5mm直径tzl根据以上计算设计出电阻丝的结构排布。其他主要部件的设计其他部件的设计均应考虑提高退火速度、降低退火成本方面。尤其是冷却室和水封的设计,不仅能够降低氮气的使用量(实际为60m/h),同时能够通过急冷来达到提高铜带质量的效果。设计完成后,经过一年以来的应用,效果很好,退火后铜带的质量较好,具体数据见表。http://www.zbqunqiang.cn/
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