硅酸铝纤维模块在海绵钛还蒸炉中应用可行性分析
发布日期： 2018-09-03 10:55:35 阅读量（339） 作者：针对某公司目前还原炉和蒸馏炉的大小,采用保温材料硅酸铝纤维模块替代轻质耐火砖的炉壳单位面积热扩散量可经公式(2)得到,计算如下。
公式(2)中:设定环境温度为ta=25℃;炉内温度t=850℃;外壁温度tc=47℃;导热系数r=0.092。
设硅酸铝纤维厚度为L,Qa为炉内到炉壁单位面积热扩散量,则
Qa=(t-tc)/R(3)
公式(3)中热阻R=L/r。
由于Qc=Qa(4)
经计算硅酸铝纤维模块厚度为:L=(t-tc/Qa)×r×1000=(850-47/206.23)×0.092×1000=358mm(5)
根据公式(5)的计算结果,目前市场提供的硅酸铝纤维模块可以满足尺寸要求,不需对原设计炉壳改动。根据还原炉与蒸馏炉结构的不同,下面以还原炉为例加以说明。还原炉结构如图1所示。具体实施方案是:先沿炉子内壁焊上锚固件,然后敷设10m长度的石棉板,再敷设50mm厚度的硅酸铝纤维,用300~400mm厚的硅酸铝纤维模块固定在预制的锚固件上,采用一种特殊绝缘陶瓷螺杆固定在炉内壁硅酸铝纤维模块上,采用0Cr21Al6Nb材质的成波带形电热原件安装于绝缘陶瓷杆形成电阻带,该材质电热带表面负荷不大于2W/cm2,可进行整形、焊接、施工,维修方便,且具有良好的抗氧化性能,耐高温,高负载使用寿命可达3年以上。
图1还原炉炉型结构图
在供电上采用了可控硅智能调功器,可控硅智能调功器较其它控制器有以下突出的优点:
①可控硅智能调功器,启动采用移相调压或周波控制,减小对电网的冲击;有效的保证晶闸管均匀地输出完整的正弦波、无波形畸变,减少了无功损耗,减少了注入电网的谐波分量。
②采用可控硅周期调功控温方式可以保证对工件进行持续而且均匀的加热,避免了采用固态接触器因断续加热而出现的“冷热不均”现象和超温、欠温现象,大大降低升温、降温过程中的温度惯性时间,使温度控制更准确,同时达到连续控制运行。
③整体结构集成度好,安装和接线极为简便,用户只须连接输出、输入电源线和测温元件信号线即可试车。
④完善的低电压运行功能、过压脉冲保护功能、过电流保护功能、缺相和晶闸管超温保护功能。
⑤可控硅使用寿命较长。一般的真空接触器有两万次左右的动作寿命,接触器动作次数较频繁,使用时间大大缩短。且接触器线圈容易烧坏,接触器本身存在电损耗。
⑥可控硅控制启动和停止采用软启动和软停止,很好地起到了设备的保护和可控硅的自保,保证了加热设备的平滑运行。
⑦从节能方面来考虑,可控硅控制可以根据工艺要求自行调整可控硅的开度,不需要任何时候都满负荷的工作,大大降低了电耗。而接触器不能实现功率控制,加热过程中一直满负荷工作,与可控硅相比较大大增加了电耗量。
⑧可控硅控制精度较高,接触器控制精度较低。
⑨可控硅维护周期长,维护方便,但技术要求较高;而接触器技术要求不高,但需频繁维护,加大了维护力度。
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