电炉

利用电热效应供热的冶金炉－神光电炉。电炉设备通常是成套的，包括电炉炉体，电力设备（电炉变压器、整流器、变频器等），开闭器，附属辅助电器（阻流器、补偿电容等），真空设备，检测控制仪表（电工仪表、热工仪表等），自动调节系统，炉用机械设备（进出料机械、炉体倾转装置等）。大型电炉的电力设备和检测控制仪表等一般集中在电炉供电室。同燃料炉比较，电炉的优点有：炉内气氛容易控制，甚至可抽成真空；物料加热快，加热温度高，温度容易控制；生产过程较易实现机械化和自动化；劳动卫生条件好；热效率高；产品质量好等。冶金工业上电炉主要用于钢铁、铁合金、有色金属等的熔炼、加热和热处理。19世纪末出现了工业规模的电炉，20世纪50年代以来，由于对高级冶金产品需求的增长和电费随电力工业的发展而下降，电炉在冶金炉设备中的比额逐年上升。电炉可分为电阻炉、感应炉（神光电炉）、电弧炉、等离子炉、电子束炉等。国内大型电炉生产厂家如浙江省宁波市神光电炉有限公司等。

一、电阻炉

以电流通过导体所产生的焦耳热为热源的电炉。按电热产生方式，电阻炉分为直接加热和间接加热两种。在直接加热电阻炉中，电流直接通过物料，因电热功率集中在物料本身，所以物料加热很快，适用于要求快速加热的工艺，例如锻造坯料的加热。这种电阻炉可以把物料加热到很高的温度，例如碳素材料石墨化电炉，能把物料加热到超过2500℃。直接加热电阻炉可作成真空电阻加热炉或通保护气体电阻加热炉，在粉末冶金中，常用于烧结钨、钽、铌等制品。

采用这种炉子加热时应注意：

（一）为使物料加热均匀，要求物料各部位的导电截面和电导率一致；

（二）由于物料自身电阻相当小，为达到所需的电热功率，工作电流相当大，因此送电电极和物料接触要好，以免起电弧烧损物料，而且送电母线的电阻要小，以减少电路损失；

（三）在供交流电时，要合理配置短网，以免感抗过大而使功率因数过低。

大部分电阻炉是间接加热电阻炉，其中装有专门用来实现电－热转变的电阻体，称为电热体，由它把热能传给炉中物料。这种电炉炉壳用钢板制成，炉膛砌衬耐火材料，内放物料。最常用的电热体是铁铬铝电热体、镍铬电热体、碳化硅棒和二硅化钼棒。根据需要，炉内气氛可以是普通气氛、保护气氛或真空。一般电源电压220伏或380伏，必要时配置可调节电压的中间变压器。小型炉（＜10千瓦）单相供电，大型炉三相供电。对于品种单一、批料量大的物料，宜采用连续式炉加热。炉温低于700℃的电阻炉，多数装置鼓风机，以强化炉内传热，保证均匀加热。用于熔化易熔金属（铅、铅铋合金、铝和镁及其合金等）的电阻炉，可做成坩埚炉；或做成有熔池的反射炉，在炉顶上装设电热体。电渣炉是由溶渣实现电热转变的电阻炉。

二、工业上用的电炉分类为两类：周期式作业炉和连续式作业炉。

周期式作业炉分为：箱式炉，密封箱式炉，井式炉，钟罩炉，台车炉，倾倒式滚筒炉。

连续式作业炉分为：窑车式炉，推杆式炉，辊底炉，振底炉，转底炉，步进式炉，牵引式炉，连续式滚筒炉，传送带式炉等。其中传送带式炉可分为：有网带式炉、冲压链板式炉、铸链板式炉等。..

三、电热炉

电热炉可使用金属发热体或非金属发热体来产生热源，其构造简单，用途十分广泛是它的主要特色，可广泛应用於退火、正常化、淬火、回火、渗碳及渗碳氮化等。主要的金属发热体包括Ni－Cr电热线（最常见，最高用至1200℃）、Mo-Si合金及W、Mo等纯金属；非金属发热体包括SiC（最常见，最高可加热至1600℃）、LaCrO₃及石墨棒（真空或保护气氛下可加热至2000℃）。

四、电炉具有的优点

（一）与燃料炉相比容易得到高温。

（二）可从材料内部加热使其升温。

（三）便于在可控气氛炉和真空炉中使用。

（四）电炉没有燃料炉的排烟热损失，所以热效率高。

（五）容易控制温度，便于遥控、细调。

（六）能进行快速加热。

（七）操作性能好，不污染环境。

五、电炉存在的缺点

（一）需要增加配电设备费用。

（二）电力成本高。

（三）电阻加热温度超过1000℃时，耐火材料有可能导电，需要注意绝缘问题。

六、电炉的主要种类

（一）工业炉的概念：工业用炉

工业炉：分为电炉和燃烧炉（狭义的工业炉指燃烧炉）

（二）电炉的主要产品

七大类：电阻炉、感应炉、真空炉、电子束炉、热处理（或熔炼）机组、热处理辅助设备、燃烧炉。

（三）电阻炉：三大部件：加热器、炉衬、耐热构件

1、分为周期式及连续式两大类

2、周期式炉的特征：

（1）炉料同时加入同时取出

（2）加热时炉料基本不动（特殊情况除外：如滚筒炉，辊底炉）

（3）工作区内力求温度均匀

3、周期式电阻炉的分类

（1）箱式炉

（2）台车炉（分为自行式和牵引式），用作退火之用，加热后工件随炉冷却

（3）井式炉

（4）罩式炉（主要用于退火，加热罩可吊移）

（5）底升式罩式炉（罩子固定，升降底座，适用于大型炉子）

（6）转筒式炉

（7）密封箱式炉（又称为多用炉，可进行渗碳、光洁淬火、碳氮共渗等热处理工艺。采用辐射管加热，辐射管是由耐火陶瓷盘固定的电阻丝装于一个密封耐热钢管中，这样的结构使炉内气氛对加热元件不会有影响）

4、连续式电阻炉

（1）推送式炉

（2）传送带式炉

（3）网带炉（适用于薄小零件的退火、烧结、钎焊及固溶处理。结构类似传送带式炉）

（4）连续式转筒炉

（5）辊底炉（料盘在辊子上运动）

（6）转底炉