| 量 | 公式 | 单位 |
|---|---|---|
| 所需热量 | Q = m × c × ΔT | kJ |
| 理论时间 | t = Q ÷ P | s(P 单位 kW) |
| 实际时间 | t实际 = t理论 ÷ η | s(η 为热效率) |
| 炉体蓄热 | Q炉 = m炉 × c炉 × ΔT | kJ,别漏掉耐火材料 |
最容易漏的两项:① 炉体本身蓄热(耐火砖、炉壳、料筐);② 散热损失(炉壁、炉门、观察孔)。中小炉这两项能占 30%~50%。
| 材料 | 比热 kJ/(kg·K) | 密度 kg/m³ |
|---|---|---|
| 碳钢 / 低合金钢 | 0.46~0.60 | 7,850 |
| 不锈钢 | 0.50~0.65 | 7,900 |
| 铝 | 0.90~1.05 | 2,700 |
| 铜 | 0.385 | 8,900 |
| 铸铁 | 0.46~0.55 | 7,200 |
| 耐火黏土砖 | 0.84~1.05 | 1,800~2,100 |
| 轻质隔热砖 | 0.60~0.90 | 600~1,000 |
| 陶瓷纤维 | 0.80~1.10 | 130~200 |
比热随温度升高而增大(钢从 20℃ 到 900℃ 平均约 0.6)。精确计算应取平均比热,粗略估算取高温值偏安全。
| 炉型 | 典型热效率 | 说明 |
|---|---|---|
| 箱式电阻炉(保温好) | 65%~75% | 连续生产取高值 |
| 台车炉 / 井式炉 | 55%~65% | 开门散热损失大 |
| 实验炉 / 小炉 | 40%~55% | 表面积占比大,散热重 |
| 连续式炉 | 70%~80% | 热稳定后效率高 |
功率选择建议:按计算功率 × 1.2~1.3 选装机功率。留余量的目的:① 缩短升温时间;② 抵消电网电压偏低;③ 补偿元件老化后电阻漂移。
升温时间优化的三个方向:① 减薄炉衬、降低蓄热;② 提高元件表面负荷(但牺牲寿命);③ 热料入炉,减少冷炉启动次数。
Q = m×c×ΔT(kJ),t = Q÷P(P 用 kW,得到秒),再除以热效率得实际时间。
因为热量有一部分被炉体蓄热和炉壁散热消耗掉,只有一部分用于加热工件。
箱式炉 65%~75%,台车炉 55%~65%,实验小炉 40%~55%。
按计算功率的 1.2~1.3 倍选装机功率,用于缩短升温、抵消电压偏低和元件老化。
常见原因:漏算炉体蓄热、漏算散热损失、电网电压偏低、元件老化电阻升高。