经纬电炉

   高温实验电炉的温度自动化控制，对于生产、研发和实验室科学研究都有很重要的作用。根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的热源能量，或连续改变热源能量的大小，使炉温稳定有给定温度范围，以满足热处理工艺的需要。
     温度自动控制常用调节规律有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种。高温电炉电阻炉炉温控制是这样一个反馈调节过程，比较实际炉温和需要炉温得到偏差，通过对偏差的处理获得控制信号，去调节电阻炉的热功率，从而实现对炉温的控制。按照偏差的比例、积分和微分产生控制作用（PID控制），是过程控制中应用最广泛的一种控制形式。
高温实验电炉系统控制程序采用两重中断嵌套方式设计。首先使T0计数器产生定时中断，作为本系统的采样周期。在中断服务程序中启动A/D，读入采样数据，进行数字滤波、上下限报警处理，PID计算，然后输出控制脉冲信号。脉冲宽度由T1计数器溢出中断决定。在等待T1中断时，将本次采样值转换成对应的温度值放入显示缓冲区，然后调用显示子程序。从T1中断返回后，再从T0中断返回主程序并且、继续显示本次采样温度，等待下次T0中断。
　　根据生产现场的运行情况，这种控温方法，精度比较高，系统性能稳定，满足生产的实际需要。高温电炉 主要设备:热电偶或热电阻,智能PID温控仪,可控硅触发调功器等。
　电阻炉消耗电能转换来的热能．一部分由电炉构筑材料及传热的各种因素而散失到空间去了，另一部分则用于对炉内工件的加热，前面的一部分形成了电炉损失功率，后一部分形成了电炉有效功率。
　　当电炉开始升温时，炉内砌砖体大量地吸收热量，以提高本身温度，在停炉冷下来时又把这一部分热量散失到空间去；这一部分形成炉体蓄热损失。一台先进的电炉应具有低的空炉损失及高的有效功率。较少蓄热相失。空炉损失的大小是衡量电炉效率好坏的重要指标，空炉损失小的电炉，可以得到高的技术生产率及低的单位电能消耗比。一般工业电阻炉的效率。小型电炉较低一些．大型电炉较高一些，从10—100千瓦的箱式电炉效率约为65-85%，空炉损失约占总功率的35--15％。高温电炉 电炉从室温升到工作温度的时间对电炉的经济指标是有明显影响的，升温时间短则炉子投入正常使用的时间就较长每天的生产率就较高，每公斤工件的电耗量就降低，所以要尽量采用热惯性小的炉衬材料并降低炉体蓄热量来加快电炉的升温速度：炉体的蓄热量对周期作业炉影响很大，尤其是每天一班或二班生产的电炉。

 管式电炉特点
1、控制精度：±1℃ 炉温均匀度：±1℃(根据加热室大小而定) 。
2、微电脑控制，操作方便，可编程，自动升温、自动保温、自动降温。
3、炉管采用刚玉99陶瓷。
4、不锈钢金属法兰密封（双胶圈） 
5、炉体经精致喷塑耐腐蚀耐酸碱，炉体与炉膛隔离采用风冷炉壁温度接近室温
6、双回路保护（超温、超压、超流、段偶、断电等）
7、进口耐火材料，保温性能好，耐温高
8、真空表真空度 0至负0.1Mpa
9、电炉可通多种气体（氧气、氮气、氩气、氢气等）
10、温度类别：1000℃ 1400℃ 1600℃ 1700℃ 四种
11、本产品采用可靠的集成化电路，工作环境好，抗干扰，最高温度时炉体外壳温度≤50℃大大提高了工作环境，微电脑程序控制，可编程序2组16段曲线，全自动升温/降温，运行中可以修改控温参数及程序，灵活方便、操作简单。控温精度：±1℃ 恒温精度：±1℃。升温速度快，最快升温速率≤5/min炉膛材料全部采用进口摩根纤维制作而成，使用温度高，蓄热量小，保温性能好（节能效果是老式电炉的80%以上）。结构合理，内外双层炉套，风冷散热，可大大缩短试验周期。
    该产品耐火材料、电子、陶瓷、冶金、机器、建材、特种材料、新材料开发等领域的试验和检测的必备产品。

 管式电炉用于精密部件的真空退火、回火、淬火等热处理。管式电炉升温速度快，节能50%以上，省时1倍。广泛用于煤炭、冶金、电力、化工、建材、制药等实验室分析和产业热处理。充分体现快速、正确、随意、人道化设计理念的电炉设备。
    管式电炉特点:
    一、具有抗干扰能力强，控制精度高，冲温值小的特点
    二、仪表采用模块化结构，EMI按捺技术恍惚PID调节，具有抗干扰能力强，控制精度高，冲温值小。
    三、双四位LED数码显示，加热功率光柱显示。可编程知足904个时段连续控温顺恒温的要求，实现定时自动升温顺恒温。管式电炉合用于在氧化前提下或在真空气氛前提下的烧结子验。管式电炉采用陶瓷纤维保温材料，重量轻，保温效果好。
    四、具有手动/自动无干扰切换控制参数自整定功能。更多了解：http://www.7jsqnh.com
    五、真空系统采用特种密封技术，真空度大，空气泄露小，真空度达0.1MPa。

一、箱式电炉
    箱式电炉外壳一般是用型钢、钢板焊接而成的，小型电炉由于需保持工作面的一定高度，一般均做成带支架的，在箱型壳体下边，有支持炉体的腿或支架。中型电炉因本身重量大及加入炉内的工件重量也大，所以一般均直接在底盘上焊接炉体及砌砖。大型电炉可以在特定的专用的地基上设计成无钢性底盘的结构，而就地焊接砌砖，但这种电炉在安装后不能吊运及移动。中小型电炉的炉门可用配重及手动装置来开闭，下部一般均有砂封槽，有些炉门上边也设有砂封槽，以保证良好的密封性，炉门关闭时，用压紧装置使炉门紧密的与门框接触，减少漏气。大型电炉可以用电动或气动、液压开闭炉门，电加热元件一般可以在炉膛内左右侧墙上及底面上布置，为了得到良好的热场，最好在护顶上也布置电加热元件，因为炉内工件一般堆放高度不会超过宽度，所以以上下两个方面加热比左右两个方面加更为有效。大型及中型电炉可以在护门上及后墙上适当的布置一些电加热元件，以减少炉内的温差，为了保证炉门口的热损失能得到更好的平衡，可以在较大的箱型电炉上靠炉门口的炉膛长度1/3处作为一个控制区。通保护气体的炉子应设有保证安全运行的必要装置及良好曲密封性。
二、智能箱式高温炉（马弗炉）
智能箱式高温炉采用现代高科技技术，温度误差±2℃，控温精度±2℃。主要部件采用进口材料，外壳采用先进的数控机床加工，豪华、美观的双色进口环氧粉末静电喷漆工艺，炉膛采用特殊轻型材料加工而成。各项指标均达到了国际先进水平，广泛应用于煤炭、电力、冶金、化工等化验室以及大专院校的实验室分析和工业热处理等行业。
特点①炉体与智能控制器一体化设计，整个炉型为一体美观，大方；
②加热元件采用两侧衬板式升温速度快、温度均匀，更换炉丝方便、可靠，面板、烟囱全部采用不锈钢材料制成，表面采用进口双色环氧粉末静电喷塑工艺；
③炉膛采用先进轻型材料（0.3密度）成型，与传统马弗炉相比重量减轻了1/2，升温速度提高了一倍，大大节省了能源，其寿命提高了3.5倍；
④采用全新数字式仪表，温度智能控制，可减少视读和人为操作误差，大大提高了工作效率；
⑤设有多种保护功能，提高了安全性及可靠性。功能：设有4组9段升温专用程序，可以按不同实验要求自行设定升温过程；设有超温、漏电、过载、短偶保护报警功能；具有多种设置和调整接口，以满足各种不同的环境条件的要求。

  虽然间接电阻炉在用途上及结构上种类繁多，但从炉子的电热体向被加热物料传热的过程来讲，可分三个基本类型，即辐射传热型、对流传热型和传导传热型。
1、辐射传热型的炉子直接安装在炉内。若炉内抽成真空，则电热体的热量只靠辐射传热给被加热的无物料；若炉子在一般大气压状态下工作，电热体对物料的传热，出辐射之外，还有一部分靠自然对流传热。两者的比例视炉子的工作温度而已，温度越高，辐射所起的作用越到。
2、对流结构电阻炉中，电热提和被加热物料之间用罩子隔开，完全排除了电热体对物料进行直接辐射的可能性。炉内的气体由于风机的作用强烈循环，当气流冲刷电流体时，靠对流传热作用而被加热；然后，高温气流又依靠对流传热作用将热量传给被加热的物料。另外一种是配置管状加热体的浴炉结构。在浴炉中，浴液充电热体获得热量后，在以强制或自然对流的方式给给被加热的物料。
3、传导型的隔离罩结构电阻炉。有一种是有厚壁的耐火材料罩，电热提的热量以传导的方式由罩4的外表面传到内表面，然后有罩子内表面已辐射和对流的方式传给加热物料。还有一种是包庇的金属罩，在以辐射方式加热物料。箱式电炉厂家根据上述基本结构，按具体要求可以设计出各种电阻炉。

    气氛炉的特点是在某一既定温度下，向炉内同入一定成分的人工制备气氛，以达到某种热处理的目的，如气体渗碳，碳氮共渗及光亮淬火，退火，正火等。气氛炉主要有以下特点：
 
密封性
 
为了控制炉内的气氛，维持炉内的压力，炉内工作空间始终要与外界空气隔绝，尽量避免漏气和吸入空气，故要求炉壳，砌体，炉门及所有外界连接零件如风扇，热电偶，辐射管，推拉料机等采用密封装置；
 
气氛控制
 
为了维持炉内的一定碳势，除了控制气氛成分的稳定性外，还要对炉内气氛进行自动控制。因此，需要设有各种控制仪表，以便对炉内气氛连续或定期测定并调整炉内的供气量。
 
加热方法
 
为了保证气氛的稳定性，气氛炉可分为马弗炉和无马弗炉两种，马弗炉的火焰在马弗外，工件在马弗内进行间接加热；无马弗炉采用各种火焰辐射管或者电辐射管，将火焰或者电热体与炉气隔开，以免破环炉内气氛的稳定。
 
防爆装置
 
还原气体和空气混合达到一定混合比，在一定温度下易引起爆炸，故对炉子的前，后室，淬火室 以及缓冷室等均设有防爆装置，炉子供气和排气的控制系统也要有防爆措施。
 
耐火材料
 
无马弗气氛炉采用还原性气体，为了不影响砌体的使用寿命，以及不破环正常炉内气氛，要求炉膛砌体采用抗渗碳耐火材料。
 
自动化程度
 
各种气氛炉的密封性要求高，装，出料 操作过程复杂，要求一台炉子多用，大批量生产时，多组成大型联合热处理专用或者两用以上的机组，因而要求有较高的机械化，自动化程度。
 
 

      在电炉行业，电炉的燃料炉一般决定着一个电炉关键，而如何使电炉的炉温保持均匀，却成了不少企业维护电炉的重要工作。以下是恒立为大家分享一下如何提高保持燃料炉的炉温均匀。
　　第一:采用新型（新技术的）燃烧装置：
      采用高速调温烧嘴替代原先的低速烧嘴.高速烧嘴是燃料与助燃空气在燃烧室内基本实现完全燃烧,燃烧后的高温气体一100-150m/s的速度喷出,从而强化对流传热,促进炉内气流循环,达到均匀炉温的目的.另外通过渗入二次空气使出口燃烧气体温度降到与工件加热温度想接近,可实现烟气温度的调节,对提高加热质量和节约燃料有显著作用.
　　第二:控制炉内压力：
　　当炉内压力为负值时,例如炉内压力为-10Pa,即可产生2.9m/s的吸入风速,此时将有炉口及其它不严密处吸入大量冷空气,导致离炉烟气带走的热损失增加.当炉内压力为正值时,高温烟气将逸出炉外,同样导致烟气带走的热损失.。
　　第三:提高自动化控制程度：
　　由于加热不当所产生的缺陷可分为：①由于介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷，如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等。②由内部组织结构的异常变化引起的缺陷，如过热、过烧和未热透等。③由于温度在坯料内部分布不均，引起内应力(如温度应力、组织应力)过大而产生的坯料开裂等。

 在重工业行业中，提到热处理设备，首先想到的应该是电炉，无论是哪种类型的电炉在重工业行业热处理方面都有着无可替代的作用！根据燃料的不同大致可以分为燃料炉的电炉两大类。 　
　　1.燃料炉。以固体、液体和气体燃烧产生热源，如煤炉、油炉和煤气炉。它们靠燃烧直接发出的热能量，大都属一次能源，价值经济、消耗低，但容易使工件表面脱碳和氧化。常用于一般要求的加热工件和材料热处理中，如回火、正火、退火和淬水。 　
　　2.电炉。以电为热能源，即二次能源。按其加热方法不同，又分为电阻炉和感应炉。根据加热工件和材料不同，按工艺要求应配备不同形式的电加热炉。
　　(1)电阻炉。主要由电阻体作为发热元件和电炉。根据热处理工艺的要求，可进行退火、正火、回火、淬火、渗碳氧化和氮化，也可解决无氧化问题。
　　 　　(2)感应炉。通过电磁感应作用，使工件内产生感应电流，将工件迅速加热。感应炉加热是热处理工艺中的一种先进方法，主要用于表面热处理淬火，后来逐步扩大为用于正火、淬火、回火以及化学热处理等，特别是对一些特殊钢材和有特殊工切要求的工件应用较多。 　
　　热处理操作的一般安全要求：
　　
　　1.操作前，首先要熟悉热处理工艺规程和所要使用的设备。 　　
　　2.操作时，必须穿戴好必要的防护用品，如工作服、手套、防护眼镜等。 　　
　　3.在加热设备和冷却设备之间，不得放置任何妨碍操作的物品。
　 　　4.混合渗碳剂、喷砂等就在单独的房间中进行，并应设置足够的通风设备。 　
　　5.设备危险区(如电炉的电源引线、汇流条、导电杆和传动机构等)，应当用铁丝网、栅栏、板等加以防护。 　
　　6.热处理用全部工具应当有条理地放置，不许使用残裂的、不合适的工具。 　
　　7.车间的出入口和车间内的通路，应当通行无阻。在重油炉的喷嘴及煤气炉的浇嘴附近，应当安置灭火砂箱；车间内应放置灭火器。 　
　　8.经过热处理的工件，不要用于去摸，以免造成灼伤。

  电阻炉的温度控制，就是根据实际温度与设定温度的偏差，改变炉子的加热功率，使炉子温度在设定温度范围之内，满足加热工艺要求。加热功率的大小决定了炉子温度的高低和升温速度的快慢，加热功率的稳定性决定了电阻炉温度的稳定性。改变加热功率的方法很多，常见的有位式、晶闸管调节器和电炉变压器控制方式等，采用何种加热方式由炉子的结构、用途和温度的高低决定。

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  高温箱式电炉
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  旋转管式气氛炉
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  预抽真空管式炉

   电阻炉的温度控制无论采用哪种控制方式，其控制过程基本是相同的，总是包括温度测量、温度控制器、加热驱动部件、电热元件以及辅助电路等，如图一所示。
   (1)温度测量。电阻炉的温度测量通常采用热电偶温度传感器和光电高温计，一般情况下采用热电偶进行接触式测量，当温度较高时则必须选用辐射型光电测温计进行非接触时测量。
   (2)温度控制器。温度控制器也就是常说的温度控制仪表，其作用是一方面显示温度传感器或变送器送来的温度信号;另一方面把测量的温度值与设定值进行比较，输出温度控M信号。在电阻炉温度控制中，如果控制精度要求不高，可采用模拟位控温度控制器，否则采用数字式智能温度控制仪表，目前后者应用较多。
   (3)加热驱动部件。加热驱动部件起着功率放大的作用，把温度控制信号的变化转换为加热功率的变化，给电热元件加热，达到改变炉子温度的目的。加热驱动部件是影响温度控制方式的主要因素之一，常用的有接触器、固态继电器、晶闸管调节器以及变压器等。
   (4)电热元件。电热元件是把电能转化为热能的部件，主要有非金属、金属合金及纯金属三种类型。
   (5)辅助电路。辅助电路是指除加热主电路以外的电路，包括辅助装置的动作、工作状态的指示以及安全互锁保护等。

     高压气淬密封箱式炉后室为密封箱式炉结构，前室进行高压气淬。齿轮在前室进行无氧化光亮淬火。在后室保护气氛中（可采用甲醇或氮气）实现无氧化加热或在渗碳气氛中渗碳；前室中部为工件气淬室，下部为近气管道，上部为冷却回风热交换器。前室外侧安装变频调速大功率风机，通过N2或He的快速循环使工件冷却淬火，淬火冷却速度可通过调节风机控制。经高压气淬后的工件无氧化、表面呈银灰色、畸变小，避免了油淬后所需的清洁等工序，节省了机械加工费用和淬火油的消耗。
高压气淬系统应用于推杆式可控气氛连续渗碳生产线。该生产线主要由装卸料台、前清洗室、预处理炉、加热炉、渗碳炉、扩散炉、高压气体淬火室、回火炉、冷却台、控制系统等组成，生产线上高压气淬和加热炉之间采用了两道密封（热密封和真空密封），在气体渗碳室与供气淬压力室之间有一带滚动转移系统中间室，可以以10s以下的速度平稳地转移到气淬室，中间室的入口制作的很小，以使炉子内的氧气和气淬室的氮气相互干扰减小到最低程度。高压气淬系统综合了连续式可控气氛渗碳生产线和高压气淬优势，具体如下：生产能力大；以高压氮气淬火代替传统油淬火，省去了淬火油和清洗剂的消耗，避免了油淬时产生的油气污染，实现了清洁生产，省去了后清洗，生产成本降低约20%；较小了工件淬火畸变，降低了后续磨削费用。