高溫實驗電爐的溫度自動化控制，對于生產(chǎn)、研發(fā)和實驗室科學研究都有很重要的作用。根據(jù)爐溫對給定溫度的偏差，自動接通或斷開供給爐子的熱源能量，或連續(xù)改變熱源能量的大小，使爐溫穩(wěn)定有給定溫度范圍，以滿足熱處理工藝的需要。
     溫度自動控制常用調(diào)節(jié)規(guī)律有二位式、三位式、比例、比例積分和比例積分微分等幾種。高溫電爐電阻爐爐溫控制是這樣一個反饋調(diào)節(jié)過程，比較實際爐溫和需要爐溫得到偏差，通過對偏差的處理獲得控制信號，去調(diào)節(jié)電阻爐的熱功率，從而實現(xiàn)對爐溫的控制。按照偏差的比例、積分和微分產(chǎn)生控制作用（PID控制），是過程控制中應用最廣泛的一種控制形式。
高溫實驗電爐系統(tǒng)控制程序采用兩重中斷嵌套方式設計。首先使T0計數(shù)器產(chǎn)生定時中斷，作為本系統(tǒng)的采樣周期。在中斷服務程序中啟動A/D，讀入采樣數(shù)據(jù)，進行數(shù)字濾波、上下限報警處理，PID計算，然后輸出控制脈沖信號。脈沖寬度由T1計數(shù)器溢出中斷決定。在等待T1中斷時，將本次采樣值轉換成對應的溫度值放入顯示緩沖區(qū)，然后調(diào)用顯示子程序。從T1中斷返回后，再從T0中斷返回主程序并且、繼續(xù)顯示本次采樣溫度，等待下次T0中斷。
　　根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場的運行情況，這種控溫方法，精度比較高，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，滿足生產(chǎn)的實際需要。高溫電爐 主要設備:熱電偶或熱電阻,智能PID溫控儀,可控硅觸發(fā)調(diào)功器等。
　電阻爐消耗電能轉換來的熱能．一部分由電爐構筑材料及傳熱的各種因素而散失到空間去了，另一部分則用于對爐內(nèi)工件的加熱，前面的一部分形成了電爐損失功率，后一部分形成了電爐有效功率。
　　當電爐開始升溫時，爐內(nèi)砌磚體大量地吸收熱量，以提高本身溫度，在停爐冷下來時又把這一部分熱量散失到空間去；這一部分形成爐體蓄熱損失。一臺先進的電爐應具有低的空爐損失及高的有效功率。較少蓄熱相失。空爐損失的大小是衡量電爐效率好壞的重要指標，空爐損失小的電爐，可以得到高的技術生產(chǎn)率及低的單位電能消耗比。一般工業(yè)電阻爐的效率。小型電爐較低一些．大型電爐較高一些，從10—100千瓦的箱式電爐效率約為65-85%，空爐損失約占總功率的35--15％。高溫電爐 電爐從室溫升到工作溫度的時間對電爐的經(jīng)濟指標是有明顯影響的，升溫時間短則爐子投入正常使用的時間就較長每天的生產(chǎn)率就較高，每公斤工件的電耗量就降低，所以要盡量采用熱慣性小的爐襯材料并降低爐體蓄熱量來加快電爐的升溫速度：爐體的蓄熱量對周期作業(yè)爐影響很大，尤其是每天一班或二班生產(chǎn)的電爐。

 管式電爐特點
1、控制精度：±1℃ 爐溫均勻度：±1℃(根據(jù)加熱室大小而定) 。
2、微電腦控制，操作方便，可編程，自動升溫、自動保溫、自動降溫。
3、爐管采用剛玉99陶瓷。
4、不銹鋼金屬法蘭密封（雙膠圈） 
5、爐體經(jīng)精致噴塑耐腐蝕耐酸堿，爐體與爐膛隔離采用風冷爐壁溫度接近室溫
6、雙回路保護（超溫、超壓、超流、段偶、斷電等）
7、進口耐火材料，保溫性能好，耐溫高
8、真空表真空度 0至負0.1Mpa
9、電爐可通多種氣體（氧氣、氮氣、氬氣、氫氣等）
10、溫度類別：1000℃ 1400℃ 1600℃ 1700℃ 四種
11、本產(chǎn)品采用可靠的集成化電路，工作環(huán)境好，抗干擾，最高溫度時爐體外殼溫度≤50℃大大提高了工作環(huán)境，微電腦程序控制，可編程序2組16段曲線，全自動升溫/降溫，運行中可以修改控溫參數(shù)及程序，靈活方便、操作簡單。控溫精度：±1℃ 恒溫精度：±1℃。升溫速度快，最快升溫速率≤5/min爐膛材料全部采用進口摩根纖維制作而成，使用溫度高，蓄熱量小，保溫性能好（節(jié)能效果是老式電爐的80%以上）。結構合理，內(nèi)外雙層爐套，風冷散熱，可大大縮短試驗周期。
    該產(chǎn)品耐火材料、電子、陶瓷、冶金、機器、建材、特種材料、新材料開發(fā)等領域的試驗和檢測的必備產(chǎn)品。

 管式電爐用于精密部件的真空退火、回火、淬火等熱處理。管式電爐升溫速度快，節(jié)能50%以上，省時1倍。廣泛用于煤炭、冶金、電力、化工、建材、制藥等實驗室分析和產(chǎn)業(yè)熱處理。充分體現(xiàn)快速、正確、隨意、人道化設計理念的電爐設備。
    管式電爐特點:
    一、具有抗干擾能力強，控制精度高，沖溫值小的特點
    二、儀表采用模塊化結構，EMI按捺技術恍惚PID調(diào)節(jié)，具有抗干擾能力強，控制精度高，沖溫值小。
    三、雙四位LED數(shù)碼顯示，加熱功率光柱顯示。可編程知足10個時段連續(xù)控溫順恒溫的要求，實現(xiàn)定時自動升溫順恒溫。管式電爐合用于在氧化前提下或在真空氣氛前提下的燒結子驗。管式電爐采用陶瓷纖維保溫材料，重量輕，保溫效果好。
    四、具有手動/自動無干擾切換控制參數(shù)自整定功能。更多了解：http://m.ifavor.cn
    五、真空系統(tǒng)采用特種密封技術，真空度大，空氣泄露小，真空度達0.1MPa。

一、箱式電爐
    箱式電爐外殼一般是用型鋼、鋼板焊接而成的，小型電爐由于需保持工作面的一定高度，一般均做成帶支架的，在箱型殼體下邊，有支持爐體的腿或支架。中型電爐因本身重量大及加入爐內(nèi)的工件重量也大，所以一般均直接在底盤上焊接爐體及砌磚。大型電爐可以在特定的專用的地基上設計成無鋼性底盤的結構，而就地焊接砌磚，但這種電爐在安裝后不能吊運及移動。中小型電爐的爐門可用配重及手動裝置來開閉，下部一般均有砂封槽，有些爐門上邊也設有砂封槽，以保證良好的密封性，爐門關閉時，用壓緊裝置使爐門緊密的與門框接觸，減少漏氣。大型電爐可以用電動或氣動、液壓開閉爐門，電加熱元件一般可以在爐膛內(nèi)左右側墻上及底面上布置，為了得到良好的熱場，最好在護頂上也布置電加熱元件，因為爐內(nèi)工件一般堆放高度不會超過寬度，所以以上下兩個方面加熱比左右兩個方面加更為有效。大型及中型電爐可以在護門上及后墻上適當?shù)牟贾靡恍╇娂訜嵩詼p少爐內(nèi)的溫差，為了保證爐門口的熱損失能得到更好的平衡，可以在較大的箱型電爐上靠爐門口的爐膛長度1/3處作為一個控制區(qū)。通保護氣體的爐子應設有保證安全運行的必要裝置及良好曲密封性。
二、智能箱式高溫爐（馬弗爐）
智能箱式高溫爐采用現(xiàn)代高科技技術，溫度誤差±2℃，控溫精度±2℃。主要部件采用進口材料，外殼采用先進的數(shù)控機床加工，豪華、美觀的雙色進口環(huán)氧粉末靜電噴漆工藝，爐膛采用特殊輕型材料加工而成。各項指標均達到了國際先進水平，廣泛應用于煤炭、電力、冶金、化工等化驗室以及大專院校的實驗室分析和工業(yè)熱處理等行業(yè)。
特點①爐體與智能控制器一體化設計，整個爐型為一體美觀，大方；
②加熱元件采用兩側襯板式升溫速度快、溫度均勻，更換爐絲方便、可靠，面板、煙囪全部采用不銹鋼材料制成，表面采用進口雙色環(huán)氧粉末靜電噴塑工藝；
③爐膛采用先進輕型材料（0.3密度）成型，與傳統(tǒng)馬弗爐相比重量減輕了1/2，升溫速度提高了一倍，大大節(jié)省了能源，其壽命提高了3.5倍；
④采用全新數(shù)字式儀表，溫度智能控制，可減少視讀和人為操作誤差，大大提高了工作效率；
⑤設有多種保護功能，提高了安全性及可靠性。功能：設有4組9段升溫專用程序，可以按不同實驗要求自行設定升溫過程；設有超溫、漏電、過載、短偶保護報警功能；具有多種設置和調(diào)整接口，以滿足各種不同的環(huán)境條件的要求。

  雖然間接電阻爐在用途上及結構上種類繁多，但從爐子的電熱體向被加熱物料傳熱的過程來講，可分三個基本類型，即輻射傳熱型、對流傳熱型和傳導傳熱型。
1、輻射傳熱型的爐子直接安裝在爐內(nèi)。若爐內(nèi)抽成真空，則電熱體的熱量只靠輻射傳熱給被加熱的無物料；若爐子在一般大氣壓狀態(tài)下工作，電熱體對物料的傳熱，出輻射之外，還有一部分靠自然對流傳熱。兩者的比例視爐子的工作溫度而已，溫度越高，輻射所起的作用越到。
2、對流結構電阻爐中，電熱提和被加熱物料之間用罩子隔開，完全排除了電熱體對物料進行直接輻射的可能性。爐內(nèi)的氣體由于風機的作用強烈循環(huán)，當氣流沖刷電流體時，靠對流傳熱作用而被加熱；然后，高溫氣流又依靠對流傳熱作用將熱量傳給被加熱的物料。另外一種是配置管狀加熱體的浴爐結構。在浴爐中，浴液充電熱體獲得熱量后，在以強制或自然對流的方式給給被加熱的物料。
3、傳導型的隔離罩結構電阻爐。有一種是有厚壁的耐火材料罩，電熱提的熱量以傳導的方式由罩4的外表面?zhèn)鞯絻?nèi)表面，然后有罩子內(nèi)表面已輻射和對流的方式傳給加熱物料。還有一種是包庇的金屬罩，在以輻射方式加熱物料。箱式電爐廠家根據(jù)上述基本結構，按具體要求可以設計出各種電阻爐。

    氣氛爐的特點是在某一既定溫度下，向爐內(nèi)同入一定成分的人工制備氣氛，以達到某種熱處理的目的，如氣體滲碳，碳氮共滲及光亮淬火，退火，正火等。氣氛爐主要有以下特點：
 
密封性
 
為了控制爐內(nèi)的氣氛，維持爐內(nèi)的壓力，爐內(nèi)工作空間始終要與外界空氣隔絕，盡量避免漏氣和吸入空氣，故要求爐殼，砌體，爐門及所有外界連接零件如風扇，熱電偶，輻射管，推拉料機等采用密封裝置；
 
氣氛控制
 
為了維持爐內(nèi)的一定碳勢，除了控制氣氛成分的穩(wěn)定性外，還要對爐內(nèi)氣氛進行自動控制。因此，需要設有各種控制儀表，以便對爐內(nèi)氣氛連續(xù)或定期測定并調(diào)整爐內(nèi)的供氣量。
 
加熱方法
 
為了保證氣氛的穩(wěn)定性，氣氛爐可分為馬弗爐和無馬弗爐兩種，馬弗爐的火焰在馬弗外，工件在馬弗內(nèi)進行間接加熱；無馬弗爐采用各種火焰輻射管或者電輻射管，將火焰或者電熱體與爐氣隔開，以免破環(huán)爐內(nèi)氣氛的穩(wěn)定。
 
防爆裝置
 
還原氣體和空氣混合達到一定混合比，在一定溫度下易引起爆炸，故對爐子的前，后室，淬火室 以及緩冷室等均設有防爆裝置，爐子供氣和排氣的控制系統(tǒng)也要有防爆措施。
 
耐火材料
 
無馬弗氣氛爐采用還原性氣體，為了不影響砌體的使用壽命，以及不破環(huán)正常爐內(nèi)氣氛，要求爐膛砌體采用抗?jié)B碳耐火材料。
 
自動化程度
 
各種氣氛爐的密封性要求高，裝，出料 操作過程復雜，要求一臺爐子多用，大批量生產(chǎn)時，多組成大型聯(lián)合熱處理專用或者兩用以上的機組，因而要求有較高的機械化，自動化程度。
 
 

      在電爐行業(yè)，電爐的燃料爐一般決定著一個電爐關鍵，而如何使電爐的爐溫保持均勻，卻成了不少企業(yè)維護電爐的重要工作。以下是恒立為大家分享一下如何提高保持燃料爐的爐溫均勻。
　　第一:采用新型（新技術的）燃燒裝置：
      采用高速調(diào)溫燒嘴替代原先的低速燒嘴.高速燒嘴是燃料與助燃空氣在燃燒室內(nèi)基本實現(xiàn)完全燃燒,燃燒后的高溫氣體一100-150m/s的速度噴出,從而強化對流傳熱,促進爐內(nèi)氣流循環(huán),達到均勻爐溫的目的.另外通過滲入二次空氣使出口燃燒氣體溫度降到與工件加熱溫度想接近,可實現(xiàn)煙氣溫度的調(diào)節(jié),對提高加熱質量和節(jié)約燃料有顯著作用.
　　第二:控制爐內(nèi)壓力：
　　當爐內(nèi)壓力為負值時,例如爐內(nèi)壓力為-10Pa,即可產(chǎn)生2.9m/s的吸入風速,此時將有爐口及其它不嚴密處吸入大量冷空氣,導致離爐煙氣帶走的熱損失增加.當爐內(nèi)壓力為正值時,高溫煙氣將逸出爐外,同樣導致煙氣帶走的熱損失.。
　　第三:提高自動化控制程度：
　　由于加熱不當所產(chǎn)生的缺陷可分為：①由于介質影響使坯料外層組織化學狀態(tài)變化而引起的缺陷，如氧化、脫碳、增碳和滲硫、滲銅等。②由內(nèi)部組織結構的異常變化引起的缺陷，如過熱、過燒和未熱透等。③由于溫度在坯料內(nèi)部分布不均，引起內(nèi)應力(如溫度應力、組織應力)過大而產(chǎn)生的坯料開裂等。

 在重工業(yè)行業(yè)中，提到熱處理設備，首先想到的應該是電爐，無論是哪種類型的電爐在重工業(yè)行業(yè)熱處理方面都有著無可替代的作用！根據(jù)燃料的不同大致可以分為燃料爐的電爐兩大類。 　
　　1.燃料爐。以固體、液體和氣體燃燒產(chǎn)生熱源，如煤爐、油爐和煤氣爐。它們靠燃燒直接發(fā)出的熱能量，大都屬一次能源，價值經(jīng)濟、消耗低，但容易使工件表面脫碳和氧化。常用于一般要求的加熱工件和材料熱處理中，如回火、正火、退火和淬水。 　
　　2.電爐。以電為熱能源，即二次能源。按其加熱方法不同，又分為電阻爐和感應爐。根據(jù)加熱工件和材料不同，按工藝要求應配備不同形式的電加熱爐。
　　(1)電阻爐。主要由電阻體作為發(fā)熱元件和電爐。根據(jù)熱處理工藝的要求，可進行退火、正火、回火、淬火、滲碳氧化和氮化，也可解決無氧化問題。
　　 　　(2)感應爐。通過電磁感應作用，使工件內(nèi)產(chǎn)生感應電流，將工件迅速加熱。感應爐加熱是熱處理工藝中的一種先進方法，主要用于表面熱處理淬火，后來逐步擴大為用于正火、淬火、回火以及化學熱處理等，特別是對一些特殊鋼材和有特殊工切要求的工件應用較多。 　
　　熱處理操作的一般安全要求：
　　
　　1.操作前，首先要熟悉熱處理工藝規(guī)程和所要使用的設備。 　　
　　2.操作時，必須穿戴好必要的防護用品，如工作服、手套、防護眼鏡等。 　　
　　3.在加熱設備和冷卻設備之間，不得放置任何妨礙操作的物品。
　 　　4.混合滲碳劑、噴砂等就在單獨的房間中進行，并應設置足夠的通風設備。 　
　　5.設備危險區(qū)(如電爐的電源引線、匯流條、導電桿和傳動機構等)，應當用鐵絲網(wǎng)、柵欄、板等加以防護。 　
　　6.熱處理用全部工具應當有條理地放置，不許使用殘裂的、不合適的工具。 　
　　7.車間的出入口和車間內(nèi)的通路，應當通行無阻。在重油爐的噴嘴及煤氣爐的澆嘴附近，應當安置滅火砂箱；車間內(nèi)應放置滅火器。 　
　　8.經(jīng)過熱處理的工件，不要用于去摸，以免造成灼傷。

  電阻爐的溫度控制，就是根據(jù)實際溫度與設定溫度的偏差，改變爐子的加熱功率，使爐子溫度在設定溫度范圍之內(nèi)，滿足加熱工藝要求。加熱功率的大小決定了爐子溫度的高低和升溫速度的快慢，加熱功率的穩(wěn)定性決定了電阻爐溫度的穩(wěn)定性。改變加熱功率的方法很多，常見的有位式、晶閘管調(diào)節(jié)器和電爐變壓器控制方式等，采用何種加熱方式由爐子的結構、用途和溫度的高低決定。

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  高溫箱式電爐
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  旋轉管式氣氛爐
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  預抽真空管式爐

   電阻爐的溫度控制無論采用哪種控制方式，其控制過程基本是相同的，總是包括溫度測量、溫度控制器、加熱驅動部件、電熱元件以及輔助電路等，如圖一所示。
   (1)溫度測量。電阻爐的溫度測量通常采用熱電偶溫度傳感器和光電高溫計，一般情況下采用熱電偶進行接觸式測量，當溫度較高時則必須選用輻射型光電測溫計進行非接觸時測量。
   (2)溫度控制器。溫度控制器也就是常說的溫度控制儀表，其作用是一方面顯示溫度傳感器或變送器送來的溫度信號;另一方面把測量的溫度值與設定值進行比較，輸出溫度控M信號。在電阻爐溫度控制中，如果控制精度要求不高，可采用模擬位控溫度控制器，否則采用數(shù)字式智能溫度控制儀表，目前后者應用較多。
   (3)加熱驅動部件。加熱驅動部件起著功率放大的作用，把溫度控制信號的變化轉換為加熱功率的變化，給電熱元件加熱，達到改變爐子溫度的目的。加熱驅動部件是影響溫度控制方式的主要因素之一，常用的有接觸器、固態(tài)繼電器、晶閘管調(diào)節(jié)器以及變壓器等。
   (4)電熱元件。電熱元件是把電能轉化為熱能的部件，主要有非金屬、金屬合金及純金屬三種類型。
   (5)輔助電路。輔助電路是指除加熱主電路以外的電路，包括輔助裝置的動作、工作狀態(tài)的指示以及安全互鎖保護等。

     高壓氣淬密封箱式爐后室為密封箱式爐結構，前室進行高壓氣淬。齒輪在前室進行無氧化光亮淬火。在后室保護氣氛中（可采用甲醇或氮氣）實現(xiàn)無氧化加熱或在滲碳氣氛中滲碳；前室中部為工件氣淬室，下部為近氣管道，上部為冷卻回風熱交換器。前室外側安裝變頻調(diào)速大功率風機，通過N2或He的快速循環(huán)使工件冷卻淬火，淬火冷卻速度可通過調(diào)節(jié)風機控制。經(jīng)高壓氣淬后的工件無氧化、表面呈銀灰色、畸變小，避免了油淬后所需的清潔等工序，節(jié)省了機械加工費用和淬火油的消耗。
高壓氣淬系統(tǒng)應用于推桿式可控氣氛連續(xù)滲碳生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線主要由裝卸料臺、前清洗室、預處理爐、加熱爐、滲碳爐、擴散爐、高壓氣體淬火室、回火爐、冷卻臺、控制系統(tǒng)等組成，生產(chǎn)線上高壓氣淬和加熱爐之間采用了兩道密封（熱密封和真空密封），在氣體滲碳室與供氣淬壓力室之間有一帶滾動轉移系統(tǒng)中間室，可以以10s以下的速度平穩(wěn)地轉移到氣淬室，中間室的入口制作的很小，以使爐子內(nèi)的氧氣和氣淬室的氮氣相互干擾減小到最低程度。高壓氣淬系統(tǒng)綜合了連續(xù)式可控氣氛滲碳生產(chǎn)線和高壓氣淬優(yōu)勢，具體如下：生產(chǎn)能力大；以高壓氮氣淬火代替?zhèn)鹘y(tǒng)油淬火，省去了淬火油和清洗劑的消耗，避免了油淬時產(chǎn)生的油氣污染，實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，省去了后清洗，生產(chǎn)成本降低約20%；較小了工件淬火畸變，降低了后續(xù)磨削費用。