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摘 要:箱式电阻炉在工业生产中得到广泛的应用,一方面是因为箱式电阻炉具有加热速度快、体积小、不易损耗的特点,另一方面也是因为箱式电阻炉使用成本较低、操作维护比较简单。本文通过对于箱式电阻炉在校准的过程中可能出现的问题进行分析,提高箱式电阻炉的实际应用效果。
关键词:箱式电阻炉;校准误差;解决对策
中图分类号:TM924.3 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)33-0272-01
箱式电阻炉在钢件加工、高温灭菌等场合有着广泛的应用,其性能可靠、精确度高,使用安全,所以在电力行业、煤炭行业应用频率非常的高。但是如果在箱式电阻炉校准的过程中存在误差,很容易导致加热精度下降,造成最終的加热质量不符合标准。所以本文针对箱式电阻炉校准存在的不足进行分析,并且提出了相关的解决对策。
1 箱式电阻炉主要检测的方法
在针对箱式电阻炉实际操作进行分析之前,必须要明确箱式电阻炉的主要构成以及基本的工作原理。
箱式电阻炉的主要结构:
箱式电阻炉包括炉体控制单元两个部分,在实际使用的过程中炉体和电阻控制单元可以相互独立,也可以组合使用。炉体是主要的加工部分,包括炉衬和炉壳两个部分,其中测温核心的电偶在炉膛的内部,利用补偿导线可以与控制单元进行连接,所以根据箱式电阻炉实际的构成来看,由于校准时间过长、校准难度高校准效率低,很容易导致箱式电阻炉的校准受到影响,无法提高校准的整体质量,也会给电阻炉的实际应用造成严重影响[1]。
在箱式电阻炉校准的过程中,首先要针对电阻炉的外观、型号、应用范围进行详细的了解,这样保证箱式电阻炉的检测校准符合要求,另外要加强对于补偿导线的接触控制,在通电之后对各个部分进行耐心细致的检查,避免利用普通导线来代替补偿导线,因为电阻炉的温度非常高,常规导线无法在高温环境中正常工作,在标准温度选择时,必须要根据客户所指定的温度进行操作,如果客户没有指定温度,则必须要根据标准温度进行处理。通常在加热物料为有色金属的加热温度一般在800~1000℃左右,炉膛尺寸为4000×2000×1000mm,精度等级±10℃有时要求±5℃。针对箱式电阻炉测温区的选择必须要加强对于箱式电阻炉的设计与处理,通过对于箱式电阻炉常规的参数和工作范围进行明确,提高炉膛的实际尺寸,保证实际工作的需求[2]。
在箱式电阻炉检查的过程中,必须要针对热电偶补偿导线开关等进行检查,在没有运行时通过将耐高温材质的丝线与测温装置进行固定,并且做标记,然后进行测温处理,在标记完成之后将测温架放置于炉内,热电偶放在炉外,然后关闭箱式电阻门。利用补偿导线针对检测元件的连接进行分析,保证箱式电阻正常运行在箱式电阻炉的温度达到要求之后,必须要进行数据记录明确误差。
2 校准中产生误差的主要原因
2.1 传感设备布置的可操作性
如果箱式电阻炉的平均温差比较大,则必须布置相应的传感器,对于大型的电阻炉来说可以利用箱式电阻炉门来放置料架,而对于小型电阻炉来说则必须采用控温模式,利用插孔直径小于1cm的热电偶进行处理,一般可能会在旋转的过程中出现金属遮挡孔。在现阶段通过对于陶瓷马弗炉的应用,发现热电偶与插孔之间没有观测位置,根据炉身炉门的不同密闭性分析,对热电偶来说无法进入测温区,如果强行进入会导致箱式电阻炉密闭不严,而造成测量精度下降,如果炉门关闭,还会导致热电偶弯曲损耗,导致测量成本增加[3]。
2.2 测温架的适用
大多数的箱式电阻炉加热元件位于外部,在加热时必须要避免与其他热电偶相接触,避免因为外部金属层的损伤造成整体的标准器产生故障,如果操作不当很有可能对操作人员的人身安全造成影响,另外在箱式电阻炉校准的过程中通常热电偶的硬度比较高,也无法弯折,这样会增加热电偶与电加热丝的接触面积。而贵金属热电偶自身的成本较高,所以为了有效避免干扰必须要通过此管进行处理,避免双孔绝缘瓷珠裸露现象,导致传感器测量段无法固定于测量架。
2.3 校准步骤低效性
为了提高箱式电阻炉校准的精度,必须要按照标准的步骤流程进行规定,首先关闭箱式电阻炉门提高电阻炉的温度,当仪表满足设定条件之后,进行校准操作期间每隔3min进行一次测量,总体的测量次数应该在20次以上,对于大型炉的校准还应该进行前期准备,所以这样的校准步骤与实际不相符,通过利用小型箱式电阻炉作为案例进行分析,当温度升高至800℃时,必须要2h左右,而炉温升高致使设置参数之后只需要1h。但是读数时间依然需要1h,所以就导致整体的校准时间延长,对于整个校准工作产生不利影响,缺乏实用性[4]。
3 箱式电阻炉校准误差的解决对策
①必须要根据传感器的布置方法进行全面的优化,通过对于测温架进行及时的处理,保证测温辅助模块的可操作性更强,通过耐火材料、被校核电阻炉等进行匹配,保证测温模块能够正确的应用。②还应该针对现有的校准方法进行分析,通过耐火材料作为新装置的炉门材料,可以与被检测炉体进行匹配,结合实际的校准需求进行操作,通过利用铁皮包装来保护炉门。测温管的直径必须要与管子大体一致,加强对于保护管套的特点进行深入检查,必要时可以针对箱式电阻炉的管子进行保护,提高校准的便捷性与合理性[5]。
为了进一步保证热处理的节能降耗,减少能源资源的浪费,必须要针对箱式电阻炉进行改造。通过利用轻质硅酸铝纤维及不定耐火材料预制构件的应用能够保证炉温更加均匀,而且不定型硅酸铝纤维可以任意的定制尺寸,非常有利于技术改造的效率。同时在使用时要合理排产,尽量避免用电高峰期使用电阻炉,以降低燃气、电力等能源消耗。
4 结 论
通过本文针对箱式电阻炉校准存在的问题进行分析,能够提高箱式电阻炉的整体质量,保证箱式电阻炉在加热过程中的精度更高,从而有利于科研事业、化工、冶金等行业的快速发展。
参考文献
[1]杨久萍.箱式电阻炉炉温偏差的校准及不确定度评定[J].计量与测试技术,2017,44(09):86+88.
[2]范凤勤.箱式电阻炉炉温均匀度的测量不确定度评定[J].计量与测试技术,2017,44(08):20+22.
[3]詹文高.箱式电阻炉校准过程中的误差分析[J].计量与测试技术,2017,44(03):59~60+63.
[4]刘 颖,于娅鸽.箱式电阻炉校准结果的不确定度分析[J].当代化工研究,2016(10):132~133.
[5]高 丽.箱式电阻炉校准问题研究及解决方法[J].海峡科技与产业,2016(08):93~95.
收稿日期:2018-10-8
关键词:箱式电阻炉;校准误差;解决对策
中图分类号:TM924.3 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)33-0272-01
箱式电阻炉在钢件加工、高温灭菌等场合有着广泛的应用,其性能可靠、精确度高,使用安全,所以在电力行业、煤炭行业应用频率非常的高。但是如果在箱式电阻炉校准的过程中存在误差,很容易导致加热精度下降,造成最終的加热质量不符合标准。所以本文针对箱式电阻炉校准存在的不足进行分析,并且提出了相关的解决对策。
1 箱式电阻炉主要检测的方法
在针对箱式电阻炉实际操作进行分析之前,必须要明确箱式电阻炉的主要构成以及基本的工作原理。
箱式电阻炉的主要结构:
箱式电阻炉包括炉体控制单元两个部分,在实际使用的过程中炉体和电阻控制单元可以相互独立,也可以组合使用。炉体是主要的加工部分,包括炉衬和炉壳两个部分,其中测温核心的电偶在炉膛的内部,利用补偿导线可以与控制单元进行连接,所以根据箱式电阻炉实际的构成来看,由于校准时间过长、校准难度高校准效率低,很容易导致箱式电阻炉的校准受到影响,无法提高校准的整体质量,也会给电阻炉的实际应用造成严重影响[1]。
在箱式电阻炉校准的过程中,首先要针对电阻炉的外观、型号、应用范围进行详细的了解,这样保证箱式电阻炉的检测校准符合要求,另外要加强对于补偿导线的接触控制,在通电之后对各个部分进行耐心细致的检查,避免利用普通导线来代替补偿导线,因为电阻炉的温度非常高,常规导线无法在高温环境中正常工作,在标准温度选择时,必须要根据客户所指定的温度进行操作,如果客户没有指定温度,则必须要根据标准温度进行处理。通常在加热物料为有色金属的加热温度一般在800~1000℃左右,炉膛尺寸为4000×2000×1000mm,精度等级±10℃有时要求±5℃。针对箱式电阻炉测温区的选择必须要加强对于箱式电阻炉的设计与处理,通过对于箱式电阻炉常规的参数和工作范围进行明确,提高炉膛的实际尺寸,保证实际工作的需求[2]。
在箱式电阻炉检查的过程中,必须要针对热电偶补偿导线开关等进行检查,在没有运行时通过将耐高温材质的丝线与测温装置进行固定,并且做标记,然后进行测温处理,在标记完成之后将测温架放置于炉内,热电偶放在炉外,然后关闭箱式电阻门。利用补偿导线针对检测元件的连接进行分析,保证箱式电阻正常运行在箱式电阻炉的温度达到要求之后,必须要进行数据记录明确误差。
2 校准中产生误差的主要原因
2.1 传感设备布置的可操作性
如果箱式电阻炉的平均温差比较大,则必须布置相应的传感器,对于大型的电阻炉来说可以利用箱式电阻炉门来放置料架,而对于小型电阻炉来说则必须采用控温模式,利用插孔直径小于1cm的热电偶进行处理,一般可能会在旋转的过程中出现金属遮挡孔。在现阶段通过对于陶瓷马弗炉的应用,发现热电偶与插孔之间没有观测位置,根据炉身炉门的不同密闭性分析,对热电偶来说无法进入测温区,如果强行进入会导致箱式电阻炉密闭不严,而造成测量精度下降,如果炉门关闭,还会导致热电偶弯曲损耗,导致测量成本增加[3]。
2.2 测温架的适用
大多数的箱式电阻炉加热元件位于外部,在加热时必须要避免与其他热电偶相接触,避免因为外部金属层的损伤造成整体的标准器产生故障,如果操作不当很有可能对操作人员的人身安全造成影响,另外在箱式电阻炉校准的过程中通常热电偶的硬度比较高,也无法弯折,这样会增加热电偶与电加热丝的接触面积。而贵金属热电偶自身的成本较高,所以为了有效避免干扰必须要通过此管进行处理,避免双孔绝缘瓷珠裸露现象,导致传感器测量段无法固定于测量架。
2.3 校准步骤低效性
为了提高箱式电阻炉校准的精度,必须要按照标准的步骤流程进行规定,首先关闭箱式电阻炉门提高电阻炉的温度,当仪表满足设定条件之后,进行校准操作期间每隔3min进行一次测量,总体的测量次数应该在20次以上,对于大型炉的校准还应该进行前期准备,所以这样的校准步骤与实际不相符,通过利用小型箱式电阻炉作为案例进行分析,当温度升高至800℃时,必须要2h左右,而炉温升高致使设置参数之后只需要1h。但是读数时间依然需要1h,所以就导致整体的校准时间延长,对于整个校准工作产生不利影响,缺乏实用性[4]。
3 箱式电阻炉校准误差的解决对策
①必须要根据传感器的布置方法进行全面的优化,通过对于测温架进行及时的处理,保证测温辅助模块的可操作性更强,通过耐火材料、被校核电阻炉等进行匹配,保证测温模块能够正确的应用。②还应该针对现有的校准方法进行分析,通过耐火材料作为新装置的炉门材料,可以与被检测炉体进行匹配,结合实际的校准需求进行操作,通过利用铁皮包装来保护炉门。测温管的直径必须要与管子大体一致,加强对于保护管套的特点进行深入检查,必要时可以针对箱式电阻炉的管子进行保护,提高校准的便捷性与合理性[5]。
为了进一步保证热处理的节能降耗,减少能源资源的浪费,必须要针对箱式电阻炉进行改造。通过利用轻质硅酸铝纤维及不定耐火材料预制构件的应用能够保证炉温更加均匀,而且不定型硅酸铝纤维可以任意的定制尺寸,非常有利于技术改造的效率。同时在使用时要合理排产,尽量避免用电高峰期使用电阻炉,以降低燃气、电力等能源消耗。
4 结 论
通过本文针对箱式电阻炉校准存在的问题进行分析,能够提高箱式电阻炉的整体质量,保证箱式电阻炉在加热过程中的精度更高,从而有利于科研事业、化工、冶金等行业的快速发展。
参考文献
[1]杨久萍.箱式电阻炉炉温偏差的校准及不确定度评定[J].计量与测试技术,2017,44(09):86+88.
[2]范凤勤.箱式电阻炉炉温均匀度的测量不确定度评定[J].计量与测试技术,2017,44(08):20+22.
[3]詹文高.箱式电阻炉校准过程中的误差分析[J].计量与测试技术,2017,44(03):59~60+63.
[4]刘 颖,于娅鸽.箱式电阻炉校准结果的不确定度分析[J].当代化工研究,2016(10):132~133.
[5]高 丽.箱式电阻炉校准问题研究及解决方法[J].海峡科技与产业,2016(08):93~95.
收稿日期:2018-10-8