第十一节 电加热 节能技术

第十一节第十一节 电加热节能技术电加热节能技术一、了解内容一、了解内容 电加热设备是利用电热效应产生的热量电加热设备是利用电热效应产生的热量加热物料的设备，主要是各种工业用电加热加热物料的设备，主要是各种工业用电加热炉。炉。 电加热设备种类主要有电加热设备种类主要有5 5种：电阻加热设种：电阻加热设备、电弧加热设备、感应加热设备、远红外备、电弧加热设备、感应加热设备、远红外加热设备和特殊加热设备。加热设备和特殊加热设备。 （一）什么是电加热设备（一）什么是电加热设备 电加热设备是利用电热效应产生的热量电加热设备是利用电热效应产生的热量加热物料的设备，主要是各种工业用电加热加热物料的设备，主要是各种工业用电加热炉炉 。 在冶金工业中，电加热炉被用于黑色金在冶金工业中，电加热炉被用于黑色金属和各种有色金属及其合金的冶炼；在机械属和各种有色金属及其合金的冶炼；在机械加工行业中，电加热炉被用于工件的锻造、加工行业中，电加热炉被用于工件的锻造、冲压和热处理；在轻工行业中，电加热炉被冲压和热处理；在轻工行业中，电加热炉被用于食品、木材、造纸、棉毛织品、印染等用于食品、木材、造纸、棉毛织品、印染等产品的干燥；在石油化工、农业生产以及其产品的干燥；在石油化工、农业生产以及其他很多领域中，电加热设备都得到了广泛应他很多领域中，电加热设备都得到了广泛应用。用。 （二）电加热设备的种类（二）电加热设备的种类 1 1、电阻加热设备、电阻加热设备 这种设备的发热体是具有一定电阻的金这种设备的发热体是具有一定电阻的金属或非金属导体，电流流过时将产生焦耳热，属或非金属导体，电流流过时将产生焦耳热，利用这种焦耳热对工件进行加热。利用这种焦耳热对工件进行加热。 2 2、电弧加热设备、电弧加热设备 气体在正常情况下不导电。但当气体电气体在正常情况下不导电。但当气体电离后，就会产生自由电子和离子。如果加上离后，就会产生自由电子和离子。如果加上直流电压，电子和离子就会分别向正极和负直流电压，电子和离子就会分别向正极和负极移动，形成电流，这就是气体放电现象。极移动，形成电流，这就是气体放电现象。气体放电时会产生温度很高的电弧，电弧加气体放电时会产生温度很高的电弧，电弧加热炉就是利用这种原理来加热物料。热炉就是利用这种原理来加热物料。 3 3、感应加热设备、感应加热设备 将需要加热的物料放入由线圈构成的感将需要加热的物料放入由线圈构成的感应器中，通入交流电，交变电流会产生交变应器中，通入交流电，交变电流会产生交变磁场。由电磁感应产生的感应电流能够产生磁场。由电磁感应产生的感应电流能够产生热量，感应加热设备利用这种热量来加热工热量，感应加热设备利用这种热量来加热工件。感应加热过程中，热量是从工件内部产件。感应加热过程中，热量是从工件内部产生，加热升温快，功率密度大、热效率高。生，加热升温快，功率密度大、热效率高。 4 4、远红外加热设备、远红外加热设备 利用利用2.52.515m15m的电磁波对物料加热，的电磁波对物料加热，习惯上称为远红外加热。大多数有机化合物习惯上称为远红外加热。大多数有机化合物对远红外线有强烈的吸收特性，采用远红外对远红外线有强烈的吸收特性，采用远红外加热有着较高的效率。加热有着较高的效率。 5 5、特殊加热设备、特殊加热设备 包括电子束炉、等离子熔炼炉、工业微包括电子束炉、等离子熔炼炉、工业微波加热炉和激光加热设备等多种加热设备。波加热炉和激光加热设备等多种加热设备。二、二、理解要点理解要点 电加热设备的特点。电加热设备与燃料电加热设备的特点。电加热设备与燃料加热设备相比，具有以下优点：热效率高；加热设备相比，具有以下优点：热效率高；电热功率密度大；温度控制准确；炉内气氛电热功率密度大；温度控制准确；炉内气氛易控；易于实现生产过程的机械化和自动化易控；易于实现生产过程的机械化和自动化 三、三、掌握重点掌握重点 （一）电阻炉节能技术（八个方面）（一）电阻炉节能技术（八个方面） 1 1、采用耐火纤维、轻质砖等轻质、高、采用耐火纤维、轻质砖等轻质、高效隔热材料作炉衬，减少炉壁的散热和蓄热效隔热材料作炉衬，减少炉壁的散热和蓄热损失。损失。 2 2、改善电热元件的性能，增强热辐射、改善电热元件的性能，增强热辐射能力。能力。 3 3、提高炉门、炉盖和热电偶插孔等处的、提高炉门、炉盖和热电偶插孔等处的密封程度，避免金属热密封程度，避免金属热“短路短路”，减小进出，减小进出炉输送装置的体积和重量，以免带出过多的炉输送装置的体积和重量，以免带出过多的热量。热量。 4 4、应采用大容量炉子，尽可能实现炉子、应采用大容量炉子，尽可能实现炉子连续运行，减少散热损失。连续运行，减少散热损失。 5 5、优化工艺参数，采用最优的加热能力、优化工艺参数，采用最优的加热能力、升温速度、加热时间以及装料量等。升温速度、加热时间以及装料量等。 6 6、改善炉内功率和温度分布，强化传热、改善炉内功率和温度分布，强化传热过程，加快进出料速度，减少炉门开放间。过程，加快进出料速度，减少炉门开放间。 7 7、盐浴炉节能。一是在选型上尽量选用、盐浴炉节能。一是在选型上尽量选用埋入式盐浴炉，二是采用快速启动节电技术埋入式盐浴炉，二是采用快速启动节电技术 8 8、电阻炉的供电电流很大，供电线路应、电阻炉的供电电流很大，供电线路应尽可能短，以减小线耗。尽可能短，以减小线耗。 （二）电弧炉的节能技术（二）电弧炉的节能技术 （八个方面）（八个方面） 1 1、超高功率供电，可以加速炉料熔化，、超高功率供电，可以加速炉料熔化，减少冶炼时间，提高电弧炉的热效率。减少冶炼时间，提高电弧炉的热效率。 2 2、采用强化用氧技术，可以加快钢的脱、采用强化用氧技术，可以加快钢的脱碳速度，并充分利用氧与原料中的碳、锰、碳速度，并充分利用氧与原料中的碳、锰、硅等氧化释放的热量。硅等氧化释放的热量。 3 3、采用泡沫渣技术，熔炼过程中，向熔、采用泡沫渣技术，熔炼过程中，向熔池内喷碳粉或碳化硅粉，加速炭的氧化反应，池内喷碳粉或碳化硅粉，加速炭的氧化反应，在渣层内形成大量的在渣层内形成大量的COCO气体泡沫，使渣层厚气体泡沫，使渣层厚度增加，电弧完全被屏蔽，减少了电弧的热度增加，电弧完全被屏蔽，减少了电弧的热辐射损失，缩短了冶炼时间。辐射损失，缩短了冶炼时间。 4 4、采用偏心底出钢技术，可进行留钢、采用偏心底出钢技术，可进行留钢、留渣操作，做到无渣出钢，可以有效地利用留渣操作，做到无渣出钢，可以有效地利用余热预热废钢，缩短冶炼时间，降低电耗。余热预热废钢，缩短冶炼时间，降低电耗。 5 5、废钢预热，冶炼产生的废气温度较高，、废钢预热，冶炼产生的废气温度较高，利用废气热量加热入炉炉料，使其温度升高，利用废气热量加热入炉炉料，使其温度升高，缩短加热时间，节电效果明显。缩短加热时间，节电效果明显。 6 6、使用氧燃烧嘴强化废钢的熔化过程，、使用氧燃烧嘴强化废钢的熔化过程，对缩短冶炼周期，降低电耗有显著的效果。对缩短冶炼周期，降低电耗有显著的效果。 7 7、降低短网的线损。、降低短网的线损。 8 8、采用直流电弧炉可使冶炼熔化期大大、采用直流电弧炉可使冶炼熔化期大大缩短，电耗明显减少。缩短，电耗明显减少。 （三）感应加热炉的节能技术（三）感应加热炉的节能技术 1 1、选择节能型电炉。、选择节能型电炉。 2 2、提高有心感应炉感应体的性能。、提高有心感应炉感应体的性能。 3 3、减小短网线路损耗。、减小短网线路损耗。 4 4、保证感应炉有较高的负荷率。、保证感应炉有较高的负荷率。 5 5、采用合理的装料方法。、采用合理的装料方法。 6 6、对运行工艺及参数进行优化和改进。、对运行工艺及参数进行优化和改进。 7 7、合理控制炉温及冷却水温。、合理控制炉温及冷却水温。 8 8、提高功率因数。、提高功率因数。 （四）远红外加热设备的节能技术（四）远红外加热设备的节能技术 1 1、合理选择辐射源的表面温度。、合理选择辐射源的表面温度。 2 2、合理配置远红外线辐射元件。、合理配置远红外线辐射元件。 3 3、加强炉体保温和密封，对脱水干燥的、加强炉体保温和密封，对脱水干燥的远红外加热炉，应采取排风措施。远红外加热炉，应采取排风措施。 4 4、及时检查更换远红外线辐射元件。、及时检查更换远红外线辐射元件。