Verwarming van materialen in elektrische ovens met behulp van ondergedompelde boogovens

Weerstandswarmte wordt gegenereerd in de bulkmateriaallaag en het stijgende hete ovengas geleidt er convectieve warmteoverdracht naar toe, terwijl de boog er ook warmteoverdracht naar uitstraalt. Daarom wordt het bulkmateriaal verwarmd en verwarmd, maar smelten is niet toegestaan. Anders zal het bovenste bulkmateriaal omhullen, waardoor de afname van ovenmateriaal wordt belemmerd en het falen van "uitzetting" wordt veroorzaakt. Het voorverwarmde bulkmateriaal valt in de buurt van het slakoppervlak en wordt verwarmd door de straling van de boog, en smelt ook door de verwarming van de boog door convectieve warmteoverdracht (boogimpact). Het grootste deel van de boogwarmte in een buisoven wordt door straling en convectie direct doorgegeven aan de smelt eronder, waardoor deze oververhit raakt. De oververhitte smelt stroomt radiaal naar de elektrode en verwarmt het ovenmateriaal dat door convectie naar het slakoppervlak valt.
De materiaalverwarming en elektrische verwarmingsconversie in de ondergedompelde boogoven in de elektrische oven worden gelijktijdig uitgevoerd in de materiaallaag, behorend tot de interne warmtebronverwarming, met een lage thermische weerstand en een hoog thermisch rendement. Over het algemeen ligt het rendement van elektrische verwarming in het bereik van 0,6-0.8. Het smelten van materiaal is het effect van elektrische verwarmingsconversie en warmteoverdrachtsproces. Hoewel de hoeveelheid elektrische verwarming volledig door het materiaal kan worden geabsorbeerd, is het noodzakelijk om warmte over te dragen via het warmteoverdrachtsproces om het materiaalsmeltproces te bereiken dat vereist is voor het proces.
Afhankelijk van de verhouding tussen boogwarmte en totale elektrische verwarming, kan het smeltproces van het materiaal worden onderverdeeld in de volgende twee typen:
Het smeltproces van materialen die voornamelijk boogwarmte gebruiken, is een type oven met minder slak, zoals een ferrosiliciumoven. De structuur van de materiaallaag bestaat uit een losse materiaallaag in het bovenste gedeelte, een smeltlaag in het onderste gedeelte, een slaklaag in het bovenste gedeelte en een siliciumijzerlaag in het onderste gedeelte. De elektrode van de bakoven is begraven in de bulklaag en er wordt een boog gegenereerd tussen het uiteinde en het slakoppervlak, waardoor een ondergedompelde boogholte ontstaat.
De oven met meerdere slakken, die voornamelijk weerstandswarmte gebruikt voor het smelten van materialen, behoort tot dit type oven. In de matte smeltoven wordt het ovenmateriaal (koperconcentraat en vloeimiddel) toegevoegd via het bovenste laadgat en drijft het op het slakoppervlak; De elektrode is begraven in de slaklaag en de warmte die wordt gegenereerd door de elektrische verwarmingsconversie van de elektrische oven van het doostype is voornamelijk afhankelijk van convectiewarmteoverdracht om het ovenmateriaal te verwarmen en te smelten. Na de smeltreactie ontstaat er mat, dat een groter soortelijk gewicht heeft dan de slak. De matte neerslag verzamelt zich op de bodem van de oven en de oven blijft produceren. De slak wordt regelmatig afgevoerd uit de slakkenmond en de steen wordt afgevoerd uit de steenmond.
De elektrode is ondergedompeld in de slaklaag in een multi-slakkenoven en de boogstructuur is anders dan die van een lage-slakkenoven. Vanwege de beperking van de slaklaag met goede vloeibaarheid, is de grootte van de boogholte klein en onstabiel, waar gas ontsnapt in de vorm van bellen, waardoor de boog wordt verspreid in verschillende onstabiele microbogen.
De belangrijkste warmtebron in een slakloze oven is boogwarmte. Het smeltproces van het materiaal bestaat uit twee fasen: voorverwarmen en smelten. De verwarming van het ovenmateriaal is afhankelijk van warmteoverdracht door straling en convectie, waarvan warmteoverdracht door convectie de sleutel is. De noodzakelijke voorwaarden voor normaal smelten in een buisvormige elektrische oven met minder slak: het elektrische verwarmingsvermogen in de bulkmateriaallaag moet geschikt zijn. Als het te klein is, zal de voorverwarming onvoldoende zijn en als het te groot is, zal er sinteren optreden; Het verwarmingsvermogen van de elektrische boog moet ook geschikt zijn. Als het te groot is, zal de boog te lang zijn en zal de grootte van de begraven boogholte te groot zijn. Als de boog te lang is, zal deze te bloot zijn, waardoor het bovenste deel van de holte wordt gesinterd, en als de holte te groot is, zal de materiaallaag moeilijk te stabiliseren zijn; Er moet een geschikte slaklaag zijn voor een ingegraven boog, die dient als weerstandsthermistor en intermediair voor convectieve warmteoverdracht.
Omdat de temperatuur en dichtheid van materialen in de materiaallaag verschillend zijn, wordt de convectiebeweging van materialen gegenereerd om convectiewarmteoverdracht uit te voeren en de temperatuurverdeling in de materiaallaag te verbeteren. Het principe van de mechanica is dat de wet van convectieve beweging in een vloeistof is dat deeltjes met een hoge dichtheid zinken, terwijl deeltjes met een lage dichtheid stijgen. De convectie van gesmolten metaal in de slaklaag is een reeks cyclische bewegingen met het uiteinde van de elektrode als referentiepunt (begin- en eindpunt). Hoe dichter de elektrode is, hoe sterker de circulatie is en hoe sterker de convectieve warmteoverdracht. Door convectieve warmteoverdracht wordt de warmte van de slaklaag overgebracht naar de bulkmateriaallaag erboven, die wordt verwarmd en gesmolten om een ​​chemische reactie te voltooien.
Volgens de elektrische verwarmingsgegevens van de matte oven is de verdeling van de vermogensdichtheid van elektrische verwarming in de materiaallaag zeer ongelijk en is de boogwarmte goed voor 40,1 procent van de totale warmte, die geconcentreerd is in de buurt van het elektrode-eindvlak; De overige 59,9 procent is weerstandswarmte, die wordt verspreid in de slaklaag. Daarom, hoewel weerstandswarmte de belangrijkste methode is in ovens met meerdere slakken, is boogwarmte nog steeds goed voor een aanzienlijk deel.
De interne warmtebron die elektrische warmte verwarmt, kan op tijd op de materialen worden overgedragen. De temperatuur van elk onderdeel in de materiaallaag in de oven is anders. De temperatuurverdeling die voldoet aan de procesvereisten kan worden verkregen door een uniform temperatuurverschil van warmteoverdracht. De temperatuur aan het eindvlak van de elektrode in de materiaallaag is het hoogst en de temperatuur op de verste afstand van de elektrode het laagst. Als de warmteoverdracht tussen verschillende delen van het materiaal slecht is, zal het materiaal bij hoge temperatuur verbranden en zal het materiaal bij lage temperatuur niet smelten, wat resulteert in een aanzienlijke afname van de thermische efficiëntie.

De bovenstaande inhoud wordt georganiseerd door Superb heater Company, super heater. Voornamelijk professionele productie: industriële verwarmingselementen, temperatuurmeetelementen, productieapparatuur, accessoires en grondstoffen zoals buisverwarmers, buisverwarmers, bandverwarmers, keramische verwarmers, siliconenrubberverwarmers, thermokoppels, enz.

Welkom wereldwijde industriële partners om samenwerking te bespreken!