一、概述

一 、概述

凡通过电热体将电能转换成热能，用以加热物料的炉子，统称为电阻加热炉。

电阻加热炉的主要参数有额定电压、额定温度、额定功率、炉膛有效尺寸、生产率、空炉功率、空炉升温时间、温度控制精度、炉温均匀性等。

一般工业电阻加热炉由炉架、炉衬、加热器、电气控制系统和炉用机械等组成。炉架既是炉子的壳体，又是包容和承力的金属结构，保持着炉子的密封性和不因外界的撞击而损坏。炉用机械通常指炉门升降机构、工件输送机构、装卸料机构以及冷却装置等。随炉型的不同而异。

工业电阻炉组成的基本要素是：

（一）电热元件

电热元件分金属电热元件和非金属电热元件两大类。

（1）常用国产金属电热元件性能（表9-3-1）。

（2）常用非金属电热元件材料性能（表9-3-2）。

表9-3-1 常用国产金属电热元件性能

表9-3-2 常用非金属电热元件材料性能

（二）炉衬

炉衬是电阻炉的重要组成部分，它主要由耐火材料和隔热材料砌筑而成。炉衬的结构有单层、双层、三层等不同形式，每层又可选用不同的材质；而每层的厚度又可在一定范围内寻优。因而不同炉衬结构、材质、厚度可以进行排列组合，按照经济寿命，造价等进行优化，寻求最佳值。但结构一经确定，即在很大程度上决定了炉子的蓄热损失和散热损失等，关系到炉子的热效率；升温时间的长短及炉子电功率在加热、蓄热及散热上的合理分配等。这其中最具影响的关键因素是材料的堆积密度ρ（kg/m³），热导率λ[W/（m·K）]及比热容c[kJ/（kg·K）]。

由于炉衬两边存在着温差，也由于传热的作用，散热和蓄热损失将随时间而变化，理论上要经过无限长的时间，炉衬才能从不稳定状态进入稳定状态，但通常近似地认为，当加热元件传热给炉衬的热流量q_c降到1.05q_损时，达到稳定状态。在这以前为不稳定状态，炉衬一直在吸收热量。

炉衬的惯性、升温时间和单位面积上之安装功率的关系如图9-3-1所示。

图9-3-1 炉衬的热惯性曲线

t_外—炉衬外表面温度上升曲线

t_内=t内（τ）—炉衬内表面温度上升曲线

q_τ—加热元件传给炉衬热流量变化曲线

（三）功率

工业电阻加热炉的安装功率，指炉内电热元件在单位时间内应具有的最大加热功率。对于间歇式加热炉以升温阶段所需功率作为炉子的安装功率；连续式加热炉应按各区段供热情况，功率分别计算然后累计。

空炉功率即不装炉时炉子的保温功率，恰好相当于炉衬的热流损失。

功率的计算方法有按能量平衡法和根据炉膛容积由经验法加以确定两种。如两个形态完全相似的炉子，仅几何尺寸差异，也可以采用类比法。

通常对于箱式炉、井式炉等，可按炉膛容积估算功率。计算公式见表9-3-3。

表9-3-3 炉膛容积与功率关系

注：1.V为炉膛容积（m³）。

2.对于大型炉取下限，小型炉取上限；箱式炉取上限，井式炉取下限。

3.未考虑特殊升温时间影响，如要求快速升温或强化加热，应适当增加功率。