项目5电热窑炉烧成技术课件

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1、项目项目3.电热窑炉烧成技术电热窑炉烧成技术v 电热窑炉是将电能转变成热能，用以加热制品的热工设备电热窑炉是将电能转变成热能，用以加热制品的热工设备。电热窑。电热窑炉在许多方面可以弥补火焰窑炉的不足，特别是在需要特殊气氛、全封炉在许多方面可以弥补火焰窑炉的不足，特别是在需要特殊气氛、全封闭、有的需接近真空环境下陶瓷制品的烧成有特别重要的优势。一般来闭、有的需接近真空环境下陶瓷制品的烧成有特别重要的优势。一般来说，电热窑炉和火焰窑炉相比具有如下说，电热窑炉和火焰窑炉相比具有如下特点特点：v热效率高，电热窑炉无烟气排除造成的热损失，加热窑间紧凑，向外热效率高，电热窑炉无烟气排除造成的热损失，加热窑

2、间紧凑，向外散失的热量较少；散失的热量较少；v空间热强度高，能获得很高的工作温度（可达空间热强度高，能获得很高的工作温度（可达2000以上），炉膛可以上），炉膛可在真空或高压条件下操作；在真空或高压条件下操作；v操作简便，劳动条件好；操作简便，劳动条件好；v能在各种人工气氛中烧成，如在能在各种人工气氛中烧成，如在N2、Ar、H2、O2等气氛中烧成陶瓷等气氛中烧成陶瓷制品；制品；v电器设备较复杂，耗电量大，有些电热元件要在一定的保护气氛下才电器设备较复杂，耗电量大，有些电热元件要在一定的保护气氛下才能使用；能使用；v电热元件主要以辐射方式对制品传热，窑室尺寸不宜过大，否则温度电热元件主要以辐射方

3、式对制品传热，窑室尺寸不宜过大，否则温度不易均匀。不易均匀。v 电热窑炉按电能转变成热能的方式可分电热窑炉按电能转变成热能的方式可分为电阻炉、电弧炉和感应炉等。陶瓷工业常为电阻炉、电弧炉和感应炉等。陶瓷工业常用的是用的是电阻炉电阻炉。v 电阻炉按操作方式可分为间歇式和连续电阻炉按操作方式可分为间歇式和连续式电阻炉，按工作温度电阻炉可分为：式电阻炉，按工作温度电阻炉可分为：v高温炉（高温炉（13502000）v中温炉（中温炉（9501350）v低温炉（低温炉（950）。）。v 以下是部分电阻炉：以下是部分电阻炉：v 箱式电阻炉箱式电阻炉 箱式电烤花炉箱式电烤花炉 井式电烤花炉井式电烤花炉 v 电

4、热升降窑电热升降窑 电热台车窑电热台车窑 v 电热隧道窑电热隧道窑 电热辊道窑电热辊道窑 v 电热推板窑电热推板窑 电热梭式窑电热梭式窑 一常用电热元件一常用电热元件v对电热元件材料的要求对电热元件材料的要求v 电热元件材料有金属质和非金属质两类，电热元件材料电热元件材料有金属质和非金属质两类，电热元件材料根据其使用环境应满足下列要求：根据其使用环境应满足下列要求：v1发热温度要满足工作要求发热温度要满足工作要求v 电热元件的发热温度指在干燥空气中其本身的表面温度。电热元件的发热温度指在干燥空气中其本身的表面温度。电热元件的最高使用温度应比炉膛温度高出电热元件的最高使用温度应比炉膛温度高出50

5、100。v2优良的高温性能优良的高温性能v 电热元件应能在高温下长期稳定地工作，因此必须具有电热元件应能在高温下长期稳定地工作，因此必须具有优良的耐热性，足够的高温强度，不易弯曲变形，不断裂，优良的耐热性，足够的高温强度，不易弯曲变形，不断裂，抗腐蚀，抗氧化，并与耐火材料不发生化学反应等。抗腐蚀，抗氧化，并与耐火材料不发生化学反应等。v3较高的电阻率较高的电阻率 v 电阻率又叫比电阻，其单位为电阻率又叫比电阻，其单位为mm2m 或或 m。v 电阻率高，电热元件短，便于布置安装；电阻率过大，会造成电热元件过粗电阻率高，电热元件短，便于布置安装；电阻率过大，会造成电热元件过粗过短，也会对制造和安装

6、带来不便。过短，也会对制造和安装带来不便。v 电阻率太小，则电热元件细而长，不利于安装，还可能造成温度场不均匀；电阻率太小，则电热元件细而长，不利于安装，还可能造成温度场不均匀；v4较小的电阻温度系数较小的电阻温度系数 v 电阻温度系数指电阻元件温度升高电阻温度系数指电阻元件温度升高1时，电阻率的相对变化率。时，电阻率的相对变化率。v 电阻温度系数越小，电热元件在温度变化时功率波动越小，不致于影响炉膛电阻温度系数越小，电热元件在温度变化时功率波动越小，不致于影响炉膛温度变化；温度变化；v 如果电阻温度系数大，当温度升高时，其电阻大大增加，导致功率降低，必如果电阻温度系数大，当温度升高时，其电阻

7、大大增加，导致功率降低，必须安装调压设备，否则不易升温。须安装调压设备，否则不易升温。v5较低的热膨胀系数较低的热膨胀系数v6良好的机械性能良好的机械性能v7成本低，来源充足。成本低，来源充足。常用电热元件v 陶瓷工业电阻炉常用的电热元件材料有陶瓷工业电阻炉常用的电热元件材料有:v铬镍合金铬镍合金v铁铬铝合金铁铬铝合金v碳化硅碳化硅v硅化钼硅化钼等等。1铬镍合金铬镍合金v 铬镍合金的熔点约铬镍合金的熔点约1400，可用于，可用于1100以下的电阻炉，铬镍合金以下的电阻炉，铬镍合金具有如下特点：具有如下特点：v抗氧化能力强，主要是加热时其表面能生成一层薄膜，它可以保护内抗氧化能力强，主要是加热时

8、其表面能生成一层薄膜，它可以保护内部的铬镍合金不受氧化。所以不需要任何保护气氛；部的铬镍合金不受氧化。所以不需要任何保护气氛；v电阻率约为电阻率约为1。11mm2m，电阻温度系数为，电阻温度系数为8.510-5 1410-5-1；v高温强度较高，高温强度较高，1000时抗拉强度为时抗拉强度为58。8MPa。具有良好的加工性。具有良好的加工性能，易于拉拨成丝和绕制。高温使用后不脆化，便于修复和焊接。能，易于拉拨成丝和绕制。高温使用后不脆化，便于修复和焊接。v有良好的抗氮气能力，使用寿命长；有良好的抗氮气能力，使用寿命长；v抗渗碳能力较差。抗渗碳能力较差。v 由于含镍，由于含镍，镍是比较稀少的金属

9、，成本较高镍是比较稀少的金属，成本较高，一般应尽量少用。，一般应尽量少用。v 铬镍合金电炉丝铬镍合金电炉丝2铁铬铝合金铁铬铝合金v 铁铬铝合金的熔点约铁铬铝合金的熔点约1500左右，最高使用温度为左右，最高使用温度为13001400。铁铬铝合金具如下特点；铁铬铝合金具如下特点；v加热后表面生成一层加热后表面生成一层Al2O3 保护膜，其熔点高，化学性质稳定。具有保护膜，其熔点高，化学性质稳定。具有较强的抗渗碳性，耐硫及耐各种碳氢气体的侵蚀；较强的抗渗碳性，耐硫及耐各种碳氢气体的侵蚀；v电阻率大，电阻温度系数小；电阻率大，电阻温度系数小；v高温下与酸性耐火材料及氧化铁反应强烈，故宜采用中性或碱性

10、耐火高温下与酸性耐火材料及氧化铁反应强烈，故宜采用中性或碱性耐火材料，如氧化铝或高铝质耐火材料作支撑件；材料，如氧化铝或高铝质耐火材料作支撑件；v铁铬铝合金强度不大，铁铬铝合金强度不大，1000时抗拉强度为时抗拉强度为19。6MPa。加工性能差，。加工性能差，质地硬脆，可焊接性差，高温加热后变得更脆，不便修复；质地硬脆，可焊接性差，高温加热后变得更脆，不便修复；v价格便宜，成本低。价格便宜，成本低。v 铁铬铝合金电炉丝铁铬铝合金电炉丝 3碳化硅电热元件（又称：硅碳棒）碳化硅电热元件（又称：硅碳棒）v 碳化硅是最常用的非金属电热材料，熔点碳化硅是最常用的非金属电热材料，熔点2227，硅碳棒长期使

11、用温度约，硅碳棒长期使用温度约135050，它有如下特点；，它有如下特点；v坚硬而脆，热稳定性好，高温下不易变形；坚硬而脆，热稳定性好，高温下不易变形；v化学性质稳定化学性质稳定，v 各种酸蒸气不对硅碳棒起化学作用，碱、碱土、重金属氧化物、低熔点硅各种酸蒸气不对硅碳棒起化学作用，碱、碱土、重金属氧化物、低熔点硅酸盐、硼酸盐等在高温时均会对硅碳棒起破坏作用。酸盐、硼酸盐等在高温时均会对硅碳棒起破坏作用。v碳化硅的老化碳化硅的老化v 空气中的空气中的O2、CO2 和水蒸气在高温时使硅碳棒氧化，表面生成一层薄膜，和水蒸气在高温时使硅碳棒氧化，表面生成一层薄膜，由于膜的电阻率比碳化硅大，硅碳棒在使用由

12、于膜的电阻率比碳化硅大，硅碳棒在使用6080h 后，其电阻增加后，其电阻增加1520，以后逐渐缓慢（这一现象称为老化）。，以后逐渐缓慢（这一现象称为老化）。v 若是间歇窑炉使用，由于薄膜和碳化硅的热膨胀系数不同，冷却时这层薄若是间歇窑炉使用，由于薄膜和碳化硅的热膨胀系数不同，冷却时这层薄膜发生破裂而露出新的表面，继续加热，新露出的表面又被氧化。经多次使用，膜发生破裂而露出新的表面，继续加热，新露出的表面又被氧化。经多次使用，硅碳棒的电阻越来越大，最后不能使用。硅碳棒的电阻越来越大，最后不能使用。v硅碳棒的物理性能见表硅碳棒的物理性能见表 （201500）项项目目最高最高工作工作温度温度密度密度

13、导热导热系数系数 ）比比热热容容 ）电阻率电阻率热热膨膨胀胀系数系数 -1-1抗拉强抗拉强度度数数值值150033 3。2 22326071100020002000 53924949 两端加粗的两端加粗的 冷冷热端等直径的热端等直径的 两根棒或三根棒连在一起的两根棒或三根棒连在一起的 v 加粗的称为冷端，加粗的称为冷端，为了缩小炉墙引出孔直径，为了缩小炉墙引出孔直径，为了克服在电炉上两端引出的困难为了克服在电炉上两端引出的困难v 用来穿过炉墙和用来穿过炉墙和 减少热损失减少热损失v 连接电源。连接电源。v 硅碳棒的使用寿命在正常气氛下，炉温硅碳棒的使用寿命在正常气氛下，炉温1400时，连续使用

14、可达时，连续使用可达2000 小小时，间歇使用为时，间歇使用为1000 小时左右小时左右v 为了减小连接电阻，元件冷端外侧喷铝，通过卡箍与电源连接，有的硅碳为了减小连接电阻，元件冷端外侧喷铝，通过卡箍与电源连接，有的硅碳棒为了增加电阻而制造成螺旋形，还有制成管形的。棒为了增加电阻而制造成螺旋形，还有制成管形的。v 硅碳棒常见形状硅碳棒常见形状:4二硅化钼电热元件（又称硅钼棒）二硅化钼电热元件（又称硅钼棒）v 二硅化钼（二硅化钼（MoSi2）熔点为）熔点为2030，硅钼棒的最高工作，硅钼棒的最高工作温度为温度为1700。它具有如下。它具有如下特点特点：v具有很强的抗氧化能力具有很强的抗氧化能力v

15、 加热时，其表面生成一层气密性的加热时，其表面生成一层气密性的SiO2玻璃膜，保护内玻璃膜，保护内部的部的MoSi2 不被氧化，薄膜一旦损坏，会自动重新密封；不被氧化，薄膜一旦损坏，会自动重新密封；v电阻率随温度的升高几乎以直线关系迅速上升电阻率随温度的升高几乎以直线关系迅速上升v 在一定的电压下，功率在低温时是高的，而随着温度的在一定的电压下，功率在低温时是高的，而随着温度的升高功率减小。这样既可以迅速达到所需的炉温，又能避免升高功率减小。这样既可以迅速达到所需的炉温，又能避免电热元件过热；电热元件过热；v硅钼棒抗冲击强度低，抗弯和抗拉强度好。硅钼棒抗冲击强度低，抗弯和抗拉强度好。v 在室温

16、时既硬又脆，在高于在室温时既硬又脆，在高于1350时发生软化时发生软化变形，并有延展性，伸长率变形，并有延展性，伸长率5，冷却后又恢复脆，冷却后又恢复脆性。所以在安装硅钼棒时，必须使其与炉膛底砖、性。所以在安装硅钼棒时，必须使其与炉膛底砖、炉壁各留炉壁各留2530 mm的距离；的距离；v硅钼棒特别适于空气和中性气氛（如惰性气体）硅钼棒特别适于空气和中性气氛（如惰性气体）中使用中使用 v 最高使用温度可达最高使用温度可达14001700，在还原气，在还原气氛中只能在氛中只能在1350以下使用。以下使用。v 硅钼棒电热元件硅钼棒电热元件 v 可作电热元件的材料还有钨、钼、铂、可作电热元件的材料还有

17、钨、钼、铂、石墨、碳等。石墨、碳等。v 硅钼棒通常做成如图所示的形状，发热硅钼棒通常做成如图所示的形状，发热端较细，冷端较粗。端较细，冷端较粗。v 在使用过程中，经过烧成后要求炉温冷却至在使用过程中，经过烧成后要求炉温冷却至80以下开以下开炉门为好，炉门为好，否则，硅钼棒在使用过程中冷、热端接头易断裂。否则，硅钼棒在使用过程中冷、热端接头易断裂。下图为硅钼棒冷、热端接头的焊接。下图为硅钼棒冷、热端接头的焊接。二电阻炉的结构二电阻炉的结构 v 电阻窑炉种类很多，这里主要介绍：电阻窑炉种类很多，这里主要介绍：v普通箱式电阻炉普通箱式电阻炉v箱式电烤花炉箱式电烤花炉v井式电烤花炉井式电烤花炉v 的结

18、构和电热元件的安装。的结构和电热元件的安装。电阻炉的结构电阻炉的结构v1普通箱式电阻炉普通箱式电阻炉v 普通箱式电阻炉主要由炉顶、炉墙、炉底和炉门构成，靠近炉膛内壁安置普通箱式电阻炉主要由炉顶、炉墙、炉底和炉门构成，靠近炉膛内壁安置电热元件，根据使用温度的不同，所用电热元件有电炉丝（低温炉）、硅碳棒电热元件，根据使用温度的不同，所用电热元件有电炉丝（低温炉）、硅碳棒（中温炉）和硅钼棒（高温炉），多采用空气环境下常规加热方式。（中温炉）和硅钼棒（高温炉），多采用空气环境下常规加热方式。v1炉壳；2工作室；3硅碳棒；4炉门；5观察孔；6手柄；7行程开关；8热电偶v 硅碳棒中温箱式电阻炉结构示意图硅

19、碳棒中温箱式电阻炉结构示意图v2箱式电烤花炉箱式电烤花炉v 箱式电烤花炉主要用于陶瓷釉上彩（或釉中彩）烤花，它的外形呈箱式电烤花炉主要用于陶瓷釉上彩（或釉中彩）烤花，它的外形呈箱形，整体尺寸比普通箱式电阻炉大，炉门的设置根据需要分为上开、箱形，整体尺寸比普通箱式电阻炉大，炉门的设置根据需要分为上开、前开和侧开三种方式。前开和侧开三种方式。v 它的使用温度低（釉上烤花约它的使用温度低（釉上烤花约700950，釉中烤花约，釉中烤花约12001280），所以电热元件主要是电炉丝，紧贴窑墙安装。），所以电热元件主要是电炉丝，紧贴窑墙安装。v 3井式电烤花炉井式电烤花炉v 井式电烤花炉，外形象一口井，炉

20、门开在炉顶面，用炉盖密封。由井式电烤花炉，外形象一口井，炉门开在炉顶面，用炉盖密封。由于主要用于釉上陶瓷烤花，所以电热元件是电炉丝，通常布置在炉膛的于主要用于釉上陶瓷烤花，所以电热元件是电炉丝，通常布置在炉膛的周围侧壁上。周围侧壁上。v 井式电烤花炉井式电烤花炉 电热元件的安装v1丝状电热元件丝状电热元件v 丝状电热元件多绕成螺旋形，把它平放在炉膛的砖槽或搁丝砖上，丝状电热元件多绕成螺旋形，把它平放在炉膛的砖槽或搁丝砖上，也有套在陶瓷管上的，避免垂直使用，以防止高温时电炉丝自重而引起也有套在陶瓷管上的，避免垂直使用，以防止高温时电炉丝自重而引起的下垂现象，或造成螺旋疏密不均和损坏。的下垂现象，

21、或造成螺旋疏密不均和损坏。（3）螺管放在炉底沟槽内（2）螺管放在炉墙搁丝砖上 v（1）螺管布置在炉顶砖槽内 （4）螺管套在陶瓷管）螺管套在陶瓷管 v 上再安放于炉底上再安放于炉底（5）螺管挂在陶瓷管上）螺管挂在陶瓷管上 v （6）螺管放在圆筒壁上）螺管放在圆筒壁上 v （7）波形电热元件）波形电热元件（8）波形电热元件外形）波形电热元件外形 吊挂在炉墙上吊挂在炉墙上 v 丝状电热元件的几种安装方法丝状电热元件的几种安装方法 v 直径直径810mm的电炉丝最好做成波纹形，直接挂在炉墙上，这种的电炉丝最好做成波纹形，直接挂在炉墙上，这种电炉丝的遮蔽很小。较大型炉子，如箱式电烤花炉，通常用矩形搁丝砖

22、，电炉丝的遮蔽很小。较大型炉子，如箱式电烤花炉，通常用矩形搁丝砖，圆形电炉用扇形搁丝砖。如果炉子较小，则可在耐火砖上抠槽，将电热圆形电炉用扇形搁丝砖。如果炉子较小，则可在耐火砖上抠槽，将电热元件放在槽内而不用搁丝砖。元件放在槽内而不用搁丝砖。2带状电热元件带状电热元件v 带状电热元件通常做成波纹形，挂在炉墙或水平放置在带状电热元件通常做成波纹形，挂在炉墙或水平放置在炉项和炉底上。电热带挂在小钩上时，节距（波峰间距）应炉项和炉底上。电热带挂在小钩上时，节距（波峰间距）应配合小钩在墙上的布置，以减少异形耐火砖的种类。配合小钩在墙上的布置，以减少异形耐火砖的种类。v （1）电阻带放在炉顶砖槽内 （2

23、）电阻带挂在炉墙上 （3）电阻带放在炉底沟槽内 （4）电阻带放在侧壁搁丝砖上v 波纹形电热带几种安装方法波纹形电热带几种安装方法3硅碳棒硅碳棒v 硅碳棒在安装时，为了确保安装夹子，冷端部分应伸出炉墙外硅碳棒在安装时，为了确保安装夹子，冷端部分应伸出炉墙外50mm 左右。炉墙耐热绝缘管之内径应为棒冷端部分直径的左右。炉墙耐热绝缘管之内径应为棒冷端部分直径的1。21。5倍，其间隙可填放耐火纤维。倍，其间隙可填放耐火纤维。硅碳棒夹具 硅碳棒和夹具的联接v 硅碳棒夹具及和硅碳棒的联接硅碳棒夹具及和硅碳棒的联接1发热部；发热部；2冷端部；冷端部；3金属金属 1发热部；发热部；2冷端部；冷端部；3金属金属

24、夹子；夹子；4间隙；间隙；5 耐热绝缘管耐热绝缘管 夹子；夹子；4间隙；间隙；5耐热绝缘管耐热绝缘管v 水平方向的安装水平方向的安装 厚墙中棒的安装厚墙中棒的安装 硅碳棒竖向安装硅碳棒竖向安装v 硅碳棒在垂直安装时，应将炉顶棒体穿出处密封好，以防止烧坏上端的导硅碳棒在垂直安装时，应将炉顶棒体穿出处密封好，以防止烧坏上端的导电夹子和增大热损失。硅碳棒的冷端喷铝处（导电夹头部分）应露出炉外，使电夹子和增大热损失。硅碳棒的冷端喷铝处（导电夹头部分）应露出炉外，使导电夹子在空气中得到充分冷却。夹子与端头应接触良好，否则会引起电弧。导电夹子在空气中得到充分冷却。夹子与端头应接触良好，否则会引起电弧。夹头

25、用铝片或不锈钢做成。因为铜易发生氧化，在实践中不用铜夹头。硅碳棒夹头用铝片或不锈钢做成。因为铜易发生氧化，在实践中不用铜夹头。硅碳棒质地较脆，装拆时要防止断裂。放在干燥场所，避免喷铝受潮。质地较脆，装拆时要防止断裂。放在干燥场所，避免喷铝受潮。v 硅碳棒和引出的导线不能与外壳接触，以免发生触电事故。硅碳棒和引出的导线不能与外壳接触，以免发生触电事故。硅碳棒炉膛及硅碳棒发热实验硅碳棒炉膛及硅碳棒发热实验 硅碳棒炉膛 硅碳棒通电实验4硅钼棒硅钼棒v U形硅钼棒一般采用从炉顶悬吊垂直安装方法，安装时应保证硅钼形硅钼棒一般采用从炉顶悬吊垂直安装方法，安装时应保证硅钼棒最下端与窑底间有足够的距离，以避免

26、棒体与炉底相撞。棒最下端与窑底间有足够的距离，以避免棒体与炉底相撞。v 发热端与冷端连接的锥体露出炉膛，锥体细端距炉顶约发热端与冷端连接的锥体露出炉膛，锥体细端距炉顶约2530 mm。连接冷端（包括电热元件的夹持器）至少应露出炉顶外面。连接冷端（包括电热元件的夹持器）至少应露出炉顶外面75mm。v 电热元件在炉内间隔宽度不应小于元件的中心间距。电热元件在炉内间隔宽度不应小于元件的中心间距。v 硅钼棒电阻炉硅钼棒电阻炉v 硅钼棒的安装硅钼棒的安装v 1铝编织带；2塞砖；3电热体夹持器；4硅钼棒v 硅钼棒的安装示意图硅钼棒的安装示意图电阻炉的供电电路和接线方法电阻炉的供电电路和接线方法v 电阻炉通

27、常使用工业频率（电阻炉通常使用工业频率（50Hz)交流电。由车间电网供电，电压交流电。由车间电网供电，电压为为220 V和和380V。炉子电压不宜过高，因为高温下耐火材料的导电性急。炉子电压不宜过高，因为高温下耐火材料的导电性急剧增加，使电流漏损的可能性增大。剧增加，使电流漏损的可能性增大。v 为了操作安全，电炉、供电设备、控制设备等外壳均应可靠接地。为了操作安全，电炉、供电设备、控制设备等外壳均应可靠接地。电炉、仪表、电源三条接地线应分开，不要共用同一地线，以防干扰。电炉、仪表、电源三条接地线应分开，不要共用同一地线，以防干扰。v 当炉子的功率小于当炉子的功率小于25kW时，一般采用时，一般

28、采用220V或或380 V单相串联接法。单相串联接法。v 当炉子功率为当炉子功率为2575KW时，通常采用三相时，通常采用三相380 V星形接法，也有星形接法，也有用三相用三相380 V三角形接法的。三角形接法的。v 当炉子功率大于当炉子功率大于75KW时，可以把电热元件分成两组或两组以上的时，可以把电热元件分成两组或两组以上的三相三相380 V星形接法或三角形接法。每组功率以星形接法或三角形接法。每组功率以3075 KW为宜，即每为宜，即每相功率为相功率为1025KW。这样能使每个电热元件的功率不致过大，以便于。这样能使每个电热元件的功率不致过大，以便于调节炉温，而且电热元件尺寸可在常用的范

29、围内。调节炉温，而且电热元件尺寸可在常用的范围内。三电阻炉温度测控设备三电阻炉温度测控设备v 电阻炉的温度测控一般有四种方式：电阻炉的温度测控一般有四种方式：v指计式，指计式，v数显式（数显式（A）、）、v智能程序式（智能程序式（AS）v程度多段式（程度多段式（ASP）。）。v 若只需对温度进行简单测控，精度要求不高，可采用指若只需对温度进行简单测控，精度要求不高，可采用指计式或数显式；计式或数显式；v 若需进行精度较高的温度自动测控，则可采用智能程序若需进行精度较高的温度自动测控，则可采用智能程序式；式；v 若制品烧成需阶梯升温，则可采用分段式可编程温控仪。若制品烧成需阶梯升温，则可采用分段

30、式可编程温控仪。指计式或数显式温控仪指计式或数显式温控仪v 温度显示温度显示 温度设定温度设定 电流表电流表 电压表电压表v v 电流控制旋钮电流控制旋钮 电压控制旋钮电压控制旋钮 开关按钮开关按钮v KSY型指计式温度控制仪型指计式温度控制仪v 该该温度控制仪的使用方法温度控制仪的使用方法为：当制品装炉后，合上为：当制品装炉后，合上炉门行程开关，完成烧成前的准备工作。然后按下述步炉门行程开关，完成烧成前的准备工作。然后按下述步骤进行：骤进行：v 按下温控仪上的按下温控仪上的“开关按钮开关按钮”通电（若有指示灯通电（若有指示灯的，则灯亮）；的，则灯亮）；v 调节调节“温度设定钮温度设定钮”，设

31、定烧成温度；，设定烧成温度；v 调节电流控制旋钮（根据升温速率需要进行手动调节电流控制旋钮（根据升温速率需要进行手动调节，初期可小一些），电炉开始升温；调节，初期可小一些），电炉开始升温；v 当炉温达到设定温度时，开始保温，此时电炉自当炉温达到设定温度时，开始保温，此时电炉自动断电（有指示灯的，灯灭），停止升温，稍后，当炉动断电（有指示灯的，灯灭），停止升温，稍后，当炉温稍微下降，电炉又自动通电升温（有指示灯的，灯亮）温稍微下降，电炉又自动通电升温（有指示灯的，灯亮），周而复始，达到保温的目的。，周而复始，达到保温的目的。v 根据需要进行保温后，烧成结束，可断电停炉，根据需要进行保温后，烧成结

32、束，可断电停炉，按下按下“开关按钮开关按钮”断电（有指示灯的，灯灭）。将电流断电（有指示灯的，灯灭）。将电流控制旋钮和电压控制旋钮旋至零。烧成完毕。控制旋钮和电压控制旋钮旋至零。烧成完毕。分段式可编程温度控制仪分段式可编程温度控制仪v 其控制面板包括：分段式温控仪、电流表、电压表及开关按钮等。其控制面板包括：分段式温控仪、电流表、电压表及开关按钮等。v 分段式温控仪可多波段设定升温速率和恒温时间（多达分段式温控仪可多波段设定升温速率和恒温时间（多达30段升温程序功能）、段升温程序功能）、具有具有PID功能，自动时温控制系统能准确控制温度、恒温时间并自动关机。功能，自动时温控制系统能准确控制温度

33、、恒温时间并自动关机。v v （1）一体化箱式电阻炉）一体化箱式电阻炉 （2）分段式温控仪）分段式温控仪v 可编程一体化箱式电阻炉及其可编程一体化箱式电阻炉及其LTDE温度控制仪温度控制仪v 它的它的编程和使用操作方法编程和使用操作方法如下：如下：v 接通电源，按接通电源，按 键二秒钟使键二秒钟使SV窗口出现窗口出现STOP；v 按一下按一下 键，上排键，上排PV显示显示C01，表示需要程控的起始温度，操作，表示需要程控的起始温度，操作 键，使下排键，使下排SV达到所需起始温度；达到所需起始温度；v 再按下再按下SET键，键，PV显示显示t01，表示从起始温度达到下一设定温度，表示从起始温度达

34、到下一设定温度的时间，操作的时间，操作键，使键，使SV达到所需时间；达到所需时间；v 再按下再按下SET键，键，PV显示显示C02，表示刚才设定的起始温度，表示刚才设定的起始温度C01，用，用了了t01的时间，所要达到的温度，按的时间，所要达到的温度，按 使使SV达到所需温度。（如需恒达到所需温度。（如需恒温，则温，则C01与与C02设置同一值），设置同一值），v 再按下再按下SET键，键，PV显示显示t02表示从表示从C02到达下一温度的时间设定，到达下一温度的时间设定，v 按前面步骤操作按前面步骤操作，最后一段，最后一段T参数设置参数设置“121”即可自动关机。即可自动关机。v 设置完毕等

35、设置完毕等SV返回返回STOP再按再按 键使显示窗口出现键使显示窗口出现RUN，仪器自，仪器自动按照设定的程序开始工作。动按照设定的程序开始工作。智能化数显温度控制仪智能化数显温度控制仪v 智能化数显温度控制仪集微电脑与工业自动化控制技术智能化数显温度控制仪集微电脑与工业自动化控制技术于一体，是传统温度控制仪的升级换代产品，常用的智能化于一体，是传统温度控制仪的升级换代产品，常用的智能化温度控制仪有：汇邦温度控制仪有：汇邦XMT型和国龙型和国龙TCW32型系列温控仪，型系列温控仪，它们具有如下特点：它们具有如下特点：v集数显、测量、触发于一体，能直接驱动控制元件；集数显、测量、触发于一体，能直

36、接驱动控制元件；v仪表以仪表以CPU为计算中心，参数设置和精度校准采用微型键为计算中心，参数设置和精度校准采用微型键盘操作，具有断电记忆功能；盘操作，具有断电记忆功能；v可在线设定或修改参数，无须暂停运行；可在线设定或修改参数，无须暂停运行；v具有传感器接反指示和超温报警指示等。具有传感器接反指示和超温报警指示等。v 现以现以TCW32B型智能温控仪为例，说明其控制面板，型智能温控仪为例，说明其控制面板，参数设定和操作使用方法。参数设定和操作使用方法。v1控制面板控制面板vPV窗口窗口 显示测量值显示测量值vSV窗口窗口 显示设定值或各功能显示设定值或各功能v 参数参数vAUT指示灯指示灯 自

37、整定时，灯亮自整定时，灯亮vCW指示灯指示灯 超温报警时，灯亮超温报警时，灯亮vJF指示灯指示灯 热电偶接反时，灯亮热电偶接反时，灯亮vRUN指示灯指示灯 仪表自动运行时，灯仪表自动运行时，灯v 亮亮vRUN键键 参数设好后，点击此参数设好后，点击此v 键，键，RUN指示灯亮，指示灯亮，v 仪表自动运行仪表自动运行v vPRN键键 仪表配打印机时，点击此键，可手仪表配打印机时，点击此键，可手v 动打印一次动打印一次,仪表带电流限幅功能仪表带电流限幅功能v 时，长按此键时，长按此键10秒，可进入秒，可进入“电流电流v 限幅限幅”菜单菜单vSEL键键 点击此键，可顺序循环显示一级菜点击此键，可顺序

38、循环显示一级菜v 单各参数长按此键约单各参数长按此键约10秒，可在一秒，可在一v 级菜单二级菜单间进行转换级菜单二级菜单间进行转换,在二级在二级v 菜单中，点击此键可顺序循环显示菜单中，点击此键可顺序循环显示v 二级菜单中各参数二级菜单中各参数v键键 点击此键，可对当前参数值进行加点击此键，可对当前参数值进行加v 操作，长按此键可进行快速增加操作，长按此键可进行快速增加v键键 点击此键，可对当前参数值进行减点击此键，可对当前参数值进行减v 操作，长按此键可进行快速减少操作，长按此键可进行快速减少vPRG键键 在非编程状态，点击此键可进入编在非编程状态，点击此键可进入编v 码区；在编程状态，点击

39、此键可退码区；在编程状态，点击此键可退v 出编程区出编程区v v TCW32B型型v 智能温控仪的控制面板智能温控仪的控制面板 v2参数及其设置参数及其设置v一级菜单参数一级菜单参数v 一级菜单参数及其设置方法见表书中一级菜单参数及其设置方法见表书中5-4。部分。部分一级菜单见下一幻灯片。一级菜单见下一幻灯片。v二级菜单参数二级菜单参数v 仪表处于一级菜单时，长按仪表处于一级菜单时，长按SEL键约键约10秒可进秒可进入二级菜单。同样，仪表处于二级菜单时，长按入二级菜单。同样，仪表处于二级菜单时，长按SEL键约键约10秒可进入一级菜单。秒可进入一级菜单。v 二级菜单部分参数及其设置方法见书中表二

40、级菜单部分参数及其设置方法见书中表5-5。序号序号参数项目参数项目 参参 数数 显显 示示 参参 数数 设设 置置备备 注注 1 开机开机 仪表通电后，仪表通电后，PV窗口显窗口显示当前测量温度；示当前测量温度；SV窗口显示自整定设定温窗口显示自整定设定温度值；度值；程序编制好后，在自动运程序编制好后，在自动运行时，行时，SV窗口显示设定温度值且窗口显示设定温度值且根据温度曲线变化。根据温度曲线变化。通过通过键将自键将自整定温度设定值整定温度设定值进行修改。进行修改。点点SEL键进入键进入下一参下一参数数 2上限报警值上限报警值 PV窗口显示当前测量温窗口显示当前测量温度值；度值；SV窗口显示

41、上限报警值，窗口显示上限报警值，出厂设定为出厂设定为500。通过通过键对上键对上限报警值进行修限报警值进行修改。改。点点SEL键进入键进入下一参下一参数数 3功率输出值功率输出值 PV窗口显示当前测量温度窗口显示当前测量温度值；值；SV窗口显示当前功率输出窗口显示当前功率输出的百分比；的百分比；只可查看，不可修改。只可查看，不可修改。点点SEL键进入键进入下一参下一参数数部分一级菜单参数部分一级菜单参数序号序号参数项目参数项目 参参 数数 显显 示示 参参 数数 设设 置置备备 注注 4当前运行时间当前运行时间 PV窗口显示窗口显示Lxxt，表示当，表示当前运行第前运行第xx段；段；SV窗口显

42、示当前段所运行窗口显示当前段所运行的时间；的时间；只可查看，不可修改。只可查看，不可修改。点点SEL键进入键进入下一参下一参数数 5下限报警值下限报警值 PV窗口显示当前温量温度窗口显示当前温量温度值；值；SV窗口显示下限报警值，窗口显示下限报警值，出厂设置为出厂设置为500；带下限报警功能的仪表才带下限报警功能的仪表才有此参数。有此参数。通过通过键对键对下限报警值进下限报警值进行修改。行修改。点点SEL键进入键进入下一参下一参数数 13分区编程分区编程（dH）PV窗口显示当前测量温度窗口显示当前测量温度值；值；SV窗口显示被调用的温度窗口显示被调用的温度曲线，用户可自行设置和调用曲线，用户可

43、自行设置和调用（最多（最多5条）。条）。通过通过键对键对dH值进行修值进行修改改部分一级菜单参数部分一级菜单参数v3操作与使用方法操作与使用方法v使用前准备使用前准备v 仪表通电前必须检查各接线是否正确无误；仪表通电前必须检查各接线是否正确无误；v 仪表通电后，进入二级菜单，在密码（仪表通电后，进入二级菜单，在密码（6）中选择与电炉的热电偶分度号）中选择与电炉的热电偶分度号相对应代号，然后退出。相对应代号，然后退出。v手动输出调试手动输出调试v 上述准备工作完毕后，在炉子升温前，可用电灯泡作为假负载运行模拟输出上述准备工作完毕后，在炉子升温前，可用电灯泡作为假负载运行模拟输出调试，以确定仪表是

44、否工作正常，进入二级菜单，手动调节调试，以确定仪表是否工作正常，进入二级菜单，手动调节“E”值，分两种情值，分两种情况：况：v 过零触发仪表，在过零触发仪表，在“E”值逐步增大的过程中，电灯应闪烁，而且随着值逐步增大的过程中，电灯应闪烁，而且随着“E”值的增大，电灯开的时间长，关的时间短，当值的增大，电灯开的时间长，关的时间短，当“E”值增到值增到100时，灯泡常时，灯泡常亮。亮。v 移相触发仪表，在移相触发仪表，在“E”值逐步增大的过程中，电灯不应闪烁，而是随着值逐步增大的过程中，电灯不应闪烁，而是随着“E”值的增大，电灯由暗到亮，当值的增大，电灯由暗到亮，当“E”值增到值增到100时，灯泡

45、常亮。时，灯泡常亮。序序 号号 参参 数数 项项 目目 参参 数数 显显 示示 参参 数数 设设 定定 备备 注注 1当前段起始温度（当前段起始温度（T）PV窗口显示当前窗口显示当前段号段号xx T；SV窗口显示当前窗口显示当前段起始温度值；段起始温度值；设置范围（设置范围（09999）。）。通过通过键设键设定定xx段起始温段起始温度值（度值（）点点SEL键键进入下进入下一参数一参数 2当前段运行时间（当前段运行时间（t）PV窗口显示当前窗口显示当前段号段号xx t；SV窗口显示当前窗口显示当前段功率偏置值；段功率偏置值；设置范围（设置范围（09999）。）。通过通过键设键设定定xx段运行时段

46、运行时间（分钟）间（分钟）点点SEL键键进入下进入下一参数一参数v程序编制程序编制v 编程菜单编程菜单v 仪表处于一级菜单时，按仪表处于一级菜单时，按PRG键可进入编程状态，同样仪表处于编程状态时点击一下键可进入编程状态，同样仪表处于编程状态时点击一下PRG键可退回一级菜单。若进入编程状态后，逐次显示参数（见下表）键可退回一级菜单。若进入编程状态后，逐次显示参数（见下表）编程状态参数编程状态参数 序号序号 参数项目参数项目 参参 数数 显显 示示 参数设定参数设定 备备 注注 3当前段功率偏置当前段功率偏置（U）PV窗口显示当前段窗口显示当前段号号xx U；SV窗口显示当前段窗口显示当前段运行

47、时间；运行时间；设置范围（设置范围（-5050）。）。通过通过键键设定设定xx段功段功率偏置率偏置点点SEL键进入键进入下一参下一参数数 4当前段功率限幅当前段功率限幅（F）PV窗口显示当前段窗口显示当前段号号xx F；SV窗口显示当前段窗口显示当前段运行运行功率限幅值；运行运行功率限幅值；设置范围（设置范围（0100）。）。通过通过键键设定设定xx段功段功率限幅值率限幅值点点SEL键进入键进入下一参下一参数数v 程序曲线的编制程序曲线的编制v 例例1一发热元件为电阻丝的电炉，工艺要求从室温经过一发热元件为电阻丝的电炉，工艺要求从室温经过100分钟升温至分钟升温至400，然后恒温，然后恒温15

48、0分钟，再经过分钟，再经过50分钟升分钟升温至温至750，保温，保温100分钟后关机。分钟后关机。v A根据工艺要求，编制工艺曲线：根据工艺要求，编制工艺曲线：v B根据曲线列出参数表：根据曲线列出参数表：段号段号 T t U F 00 0 1001启启动动自整定，自整定，可不可不设设。2熟悉系熟悉系统统的用的用户户可凭可凭经验设经验设置置 100 01 400 150 100 02 400 50 100 03 750 100 100 04 750 0 100v程序的输入程序的输入v 按按PRG键进入编程区，显示键进入编程区，显示00段，按段，按SEL键依次输入下列数据：键依次输入下列数据：v

49、 （第（第0段）段）00 T 0 （第（第1段）段）01 T 400v 00 t 100 01 t 150v 00 U 可不设可不设 01 U 可不设可不设v 00 F 100 01 F 100v （第（第2段）段）02 T 400 （第（第3段）段）03 T 750v 02 t 50 03 t 100v 02 U 可不设可不设 03 U 可不设可不设v 02 F 100 03 F 100v （第（第4段）段）04 T 750v 04 t 0v 04 U 0v 04 F 0v 程序输入完毕后，回到程序输入完毕后，回到00段，按段，按PRG键退出编键退出编程区，点击程区，点击RUN键，仪表依照所

50、编程序自动运行。键，仪表依照所编程序自动运行。v 若需修改参数，可按若需修改参数，可按PRG键进入编程区，点击键进入编程区，点击SEL键可连续地按顺序显示各程序段的参数，每修键可连续地按顺序显示各程序段的参数，每修改一个参数后都需要按改一个参数后都需要按SEL键确认，该参数才能被键确认，该参数才能被保存，否则关机后丢失。保存，否则关机后丢失。v“P”“I”“D”“U”控制参数的人工调整（见书）控制参数的人工调整（见书）四电阻炉的使用四电阻炉的使用v1使用前的准备工作使用前的准备工作v 电炉在操作使用前，要检查电热元件、仪表的电炉在操作使用前，要检查电热元件、仪表的接线是否正确，各气体管路、冷却

51、用水通路是否正接线是否正确，各气体管路、冷却用水通路是否正常，电源接头，电源线及整个线路的绝缘是否良好。常，电源接头，电源线及整个线路的绝缘是否良好。v 变压器在使用前须用变压器在使用前须用500V兆欧表检测其绝缘电兆欧表检测其绝缘电阻，其阻值不应小于阻，其阻值不应小于2M。否则须在。否则须在80100的温度下烘干，且时间不应小于的温度下烘干，且时间不应小于5小时。小时。v 新电炉或久未使用的电炉，使用前应烘炉，以驱除炉衬中的水分。新电炉或久未使用的电炉，使用前应烘炉，以驱除炉衬中的水分。烘炉前，应用万用表测量电热元件与炉壳之间的电阻，不允许有短路现烘炉前，应用万用表测量电热元件与炉壳之间的电

52、阻，不允许有短路现象。烘干后应用象。烘干后应用500V兆欧表检测其冷态绝缘电阻，其阻值不应小于兆欧表检测其冷态绝缘电阻，其阻值不应小于0。5 M。一般较大电炉的烘干程序和所需时间如下：。一般较大电炉的烘干程序和所需时间如下：v 室温室温200 4小时小时 （开门）（开门）v 200600 4小时小时 （关门）（关门）v 600800 2小时小时 （关门）（关门）v 各种电炉的烘干制度是不同的，应根据具体情况决定。例如，硅钼各种电炉的烘干制度是不同的，应根据具体情况决定。例如，硅钼棒电阻炉烘炉时，升温太快会损伤耐火材料，升温太慢则造成电热元件棒电阻炉烘炉时，升温太快会损伤耐火材料，升温太慢则造成

53、电热元件低温氧化而损坏元件，并且受到炉衬中逸出有害挥发物的侵蚀。因此，低温氧化而损坏元件，并且受到炉衬中逸出有害挥发物的侵蚀。因此，烘炉时要确定合理的升温速率，同时维持炉内通风良好，使有害气体从烘炉时要确定合理的升温速率，同时维持炉内通风良好，使有害气体从炉膛逸出。炉膛逸出。v2升温速率的控制升温速率的控制v 对于各种温度控制制备，在升温时，必须注意对于各种温度控制制备，在升温时，必须注意不要使电热元件和其它电器设备过载。对功率不要使电热元件和其它电器设备过载。对功率100 v KW以下的炉子，升温时可参考下列数值：以下的炉子，升温时可参考下列数值：v 20150 用用13工作电压；工作电压；

54、v 150500 用用23工作电压；工作电压；v 500以上，以上，用全工作电压。用全工作电压。v 需要指出的是，硅钼棒在需要指出的是，硅钼棒在300800这一温这一温度范围的时间不宜过长，否则会损坏电热元件。度范围的时间不宜过长，否则会损坏电热元件。五电热元件的保护五电热元件的保护v 对电热元件的保护是电阻炉长期正常使对电热元件的保护是电阻炉长期正常使用的保障，电热元件损坏的主要原因如下：用的保障，电热元件损坏的主要原因如下：v1机械外力损伤；机械外力损伤；v2超过电热元件最高使用温度；超过电热元件最高使用温度；v3炉内有害物质及气体介质的腐蚀。炉内有害物质及气体介质的腐蚀。项目项目3.结束结束v 谢谢 谢！谢！