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江蘇雄義環(huán)保自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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高溫電加熱輻射管概述：
額定工作溫度1200度的高溫電加熱輻射管,電阻絲的材質(zhì)為0Cr27Al7Mo2,表面工作溫度可達(dá)1400度，用此材質(zhì)高溫電加熱輻射管短時(shí)的工作溫度為1250度以下，支撐架是鋼玉瓷件。外保護(hù)套管是冷拔無縫薄壁耐熱鋼管，材質(zhì)是Fe-Ni-Cr-Al-Re合金，該材料具有較高的防止氧化能力，在氧化氣氛中1300度可長期工作，1360度短期防止氧化。適用于在高溫低氧分壓及含S、C環(huán)境工作。
高溫電加熱輻射管是把電加熱元件封閉在保護(hù)套內(nèi)通電發(fā)熱，由套管間接把熱量輻射給爐襯和被處理工件，廣泛應(yīng)用于熱處理行業(yè)的各種加熱系統(tǒng)中。輻射管使用的電熱合金材料應(yīng)具有較高的電阻率，電熱轉(zhuǎn)化率高。由于輻射管放置在套管內(nèi)，傳熱過程與一般敞露型電熱元件不同，其熱屏蔽大，升溫過程中對(duì)元件溫度進(jìn)行控制，防止元件超溫。輻射管封閉加熱時(shí)，電熱元件表面溫度比爐膛溫度高約100℃-150℃。
目前高溫電加熱輻射管主要結(jié)有鼠籠式、扁帶式和螺旋式等，根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用進(jìn)口高性能電阻絲或國產(chǎn)鎳鉻絲（或帶）、鐵鉻鋁（絲或帶），保護(hù)管采用進(jìn)口高溫合金板材卷制焊接或離心鑄管，具有高溫防止氧化性和抗?jié)B碳性能好、使用壽命長等特點(diǎn)。
高溫電加熱輻射管形訴：
1、帶狀螺旋環(huán)繞高溫電加熱輻射管這種加熱器的結(jié)構(gòu)基本上與上種結(jié)構(gòu)相同，只是加熱元件采用電阻帶繞制，電阻帶一般厚度為1-3 mm，寬度10-20 mm，管芯也多為多個(gè)分組式管芯組成，在同樣表面負(fù)荷下，熱輻射面大，材料可節(jié)省，一般大功率點(diǎn)加熱輻射管采用此種形式。
2、軸向波折形籠柜式高溫電加熱輻射管（俗稱鼠籠式）其結(jié)構(gòu)是將加熱元件的電阻絲（帶）彎成“U”形串入多塊絕緣耐高溫的陶瓷支撐盤中，中間用一根耐熱棒固定，一般有效長度：900～2400;一般套管外徑：φ80～φ280。單根功率：2kw～40kw;單根電壓：30v～220v。這種輻射管壽命較長。
3、線裝螺旋環(huán)繞高溫電加熱輻射管，這種高溫電加熱輻射管由耐熱合金鋼套管和電熱管組成，電熱管一般由φ3-5 mm電熱絲繞在開有螺旋溝槽的耐熱絕緣陶瓷管芯上，工作電壓220V、功率一般5-7KW。
高溫電加熱輻射管內(nèi)芯由U型軸向排列端部焊接的電阻絲和陶瓷支撐架組成，內(nèi)芯與外保護(hù)套管之間無屏蔽，散熱好。額定工作溫度1000度的高溫電加熱輻射管，電阻絲的材質(zhì)為Cr20Ni80或0Cr21Al6Nb,表面工作溫度可達(dá)1200度，用此材質(zhì)高溫電加熱輻射管的工作溫度可達(dá)1000度，支撐架是高鋁陶瓷件。外保護(hù)套管是冷拔無縫薄壁耐熱鋼管，材質(zhì)是1Cr25Ni20Si2或1Cr25Ni35Si2,該材料高溫防止氧化性能良好，高溫蠕變強(qiáng)度較高，具有相應(yīng)的抗?jié)B碳性能，該輻射管設(shè)計(jì)與選材關(guān)系較大。額定工作溫度1200度的高溫電加熱輻射管,電阻絲的材質(zhì)為0Cr27Al7Mo2,表面工作溫度可達(dá)1400度，用此材質(zhì)高溫電加熱輻射管短時(shí)的工作溫度為1250度以下，支撐架是鋼玉瓷件。外保護(hù)套管是冷拔無縫薄壁耐熱鋼管，材質(zhì)是Fe-Ni-Cr-Al-Re合金，該材料具有較高的防止氧化能力，在氧化氣氛中1300度可長期工作，1360度短期防止氧化。適用于在高溫低氧分壓及含S、C環(huán)境工作。本公司設(shè)計(jì)制造的高溫電加熱輻射管，有高、中、低溫爐用和特種氣氛爐用規(guī)格任意選用。外套管系采用無縫耐高溫合金管及板卷管、離心鑄管、非金屬專用抗?jié)B碳套管等。并根據(jù)輻射管加熱元件在各種氣氛及惡劣循環(huán)條件下使用時(shí)，一般電阻合金不能適用的情況下。公司科研人員研制出一種新的電阻合金輻射管專用材料。該材料性能穩(wěn)定、電阻率高、溫度系數(shù)小，適應(yīng)各種輻射管式加熱元件使用，以其使用性能代替了昂貴的進(jìn)口材料。
主要技術(shù)及性能：
1、發(fā)熱管外徑：從 φ60mm～φ300mm各種規(guī)格
2、加熱功率：從2KW／支到24KW／支的各種規(guī)格
3、電加熱絲冷態(tài)電阻誤差范圍≤3%
4、外保護(hù)管和加熱絲之間的絕緣電阻大于2MΩ
5、發(fā)熱管外管長度：從800mm～2800mm的各種規(guī)格
6、輻射管外管壁厚：從1.5mm～ 12mm的各種規(guī)格
高溫電加熱輻射管特點(diǎn)：
1、本公司生產(chǎn)的輻射管的優(yōu)點(diǎn)是選用無縫冷拔、薄壁耐熱鋼管（1Cr25Ni20Si2或0Cr25Ni20Si2），其產(chǎn)品的熱輻射比同類產(chǎn)品高10%
2、使用8000h以上輻射管使用的電熱合金材料應(yīng)具有較高的電阻率，電熱轉(zhuǎn)化率高。由于輻射管放置在套管內(nèi)，傳熱過程與一般敞露型電熱元件不同，其熱屏蔽大，升溫過程中對(duì)元件溫度進(jìn)行控制，防止元件超溫。輻射管封閉加熱時(shí)，電熱元件表面溫度比爐膛溫度高約100℃-150℃。所以在選材時(shí)要分析爐溫、爐內(nèi)氣溫氛圍，選擇正確的加熱材料。
3、選用原材料生產(chǎn)的無縫冷拔耐熱鋼管（溫度為1200度以下）制造
4、內(nèi)芯采用電阻絲U型軸向排列端部焊接方式
5、電阻絲與陶瓷架基本上無屏蔽，電阻絲與爐膛溫差小
6、工作溫度1000度或1200度
本公司生產(chǎn)的輻射管常使用Cr20Ni80（鎳鉻系）Cr25A15、Cr21A16Nb、Cr27A17Mo2（鐵鉻鋁系）等材料，各材料化學(xué)成份/%如下表：
Cr20Ni80使用在500℃-800℃之間，因其穩(wěn)定的、單一的、均勻的固熔體組織，所以具有良好的常溫和高溫力學(xué)性質(zhì)，均勻的電氣物理性質(zhì)以及良好的加工工藝性質(zhì)。使用溫度低，使用壽命長，不易損壞等方面區(qū)別于鐵鉻鋁系電熱合金材料。
Cr25A15、Cr21A16Nb、Cr27A17Mo2使用在800℃-1200℃之間，三種材料使用溫度依次升高。塑性低，脆性高是鐵鉻鋁系電熱合金材料的缺點(diǎn)，特別是在400℃-800℃之間，長時(shí)間使用會(huì)使材料內(nèi)析出“CrFe”型金屬化合物，引起合金塑性急劇下降，出現(xiàn)嚴(yán)重脆化現(xiàn)象，所以鐵鉻鋁系電熱合金材料要避開在此溫度區(qū)域內(nèi)進(jìn)行成形加工和使用。 表面負(fù)荷是指電熱元件的單位表面積上所擔(dān)負(fù)的電功率值。材料的表面使用負(fù)荷強(qiáng)度越高，材料的使用壽命越短，但材料的消耗量也越小。所以，要合理的選擇元件的熱負(fù)荷強(qiáng)度，使電熱元件具有熱效率高、壽命長、節(jié)省材料的綜合效果。
高溫電加熱輻射管參數(shù)：
（1）計(jì)算需要的基本數(shù)據(jù)
使用溫度t（℃）
加熱電功率P（W）
元件工作電壓U（V）
發(fā)熱區(qū)長度L（m）
（2）根據(jù)基本數(shù)據(jù)，結(jié)合電熱元件的工作條件，確定使用的電熱合金銘牌
（3）根據(jù)確定使用的電熱合金銘牌照，參照已知數(shù)據(jù)，查附表得出電阻溫度修正系數(shù)Ct。
（4）計(jì)算出材料總電阻=U2 Ct/P
（5）計(jì)算出每米材料電阻Rm=R/L，結(jié)合電熱合金材料性質(zhì)估算出材料直徑D，再計(jì)算出電熱元件總面積FO。
（6）由ω=P/FO得出材料的表面負(fù)荷ω，如果表面符合過大，則選擇大的絲徑?，F(xiàn)國產(chǎn)輻射管因加熱材料限制，表面符合應(yīng)不超過2.0W/cm2,低溫情況下可適當(dāng)提高。
產(chǎn)品使用及保養(yǎng)：
一、使 用
（1）禁止長時(shí)間超溫、超負(fù)荷使用；
（2）爐溫高溫400℃時(shí)，不得急速冷卻；
（3）裝料和出料時(shí)切勿觸及輻射管；
（4）爐子在工作時(shí)，經(jīng)常注意控制盤上的紅綠燈是否正常，保溫時(shí)經(jīng)一段時(shí)間紅綠燈 要交換一次，以免因控制開關(guān)失靈而燒毀輻射管；
（5）隨時(shí)注意儀表的工作情況，發(fā)現(xiàn)爐溫與儀表指示不正常時(shí)及時(shí)分析處理；
（6）超過100KW容量的爐子，每個(gè)加熱區(qū)建議裝有檢查用的電流表，三廂高溫電爐每相都應(yīng)安裝電流表。
二、保 養(yǎng)
（1）使用三至四個(gè)月后，抽出輻射管，倒出輻射管管內(nèi)的灰塵，把輻射管180°翻身使用；
（2）注意標(biāo)明輻射管的正負(fù)極，三至四個(gè)月交換一次正負(fù)極；
（3）抽出輻射管后，拆卸接線柱時(shí)，應(yīng)小心，切勿撞擊和敲擊引出棒；
（4）引出接線夾的螺栓容易發(fā)生氧化松動(dòng)，應(yīng)該定期檢查并擰緊。
常見過程排除方法
序號(hào) | 故障現(xiàn)象 | 產(chǎn)生原因 | 排除方法 |
1 | 元件短路 | 1、電阻絲與鋼管接觸 | 1、電阻絲應(yīng)退火，并繞緊扎好 |
2、電阻絲在2根芯管之間過渡不當(dāng) | 2、采用合理的過渡方式 | ||
3、耐熱芯管或瓷盤斷裂 | 3、選好材料并注意不使其斷裂 | ||
4、氧化皮掉落管底過多 | 4、在管底安放耐火磚 | ||
2 | 芯管或瓷管斷裂 | 1、耐熱瓷件質(zhì)量不好 | 1、注意瓷件質(zhì)量 |
2、氣焊時(shí)火焰接觸瓷件 | 2、避免火焰接觸瓷件 | ||
3、安裝時(shí)劇烈碰撞或振動(dòng) | 3、避免碰撞，振動(dòng) | ||
4、使用時(shí)加熱過急 | 4、選好材料，改進(jìn)結(jié)構(gòu) | ||
3 | 輻射管開裂 | 1、焊接材料不好 | 1、選好焊接材料 |
2、焊接操作不當(dāng) | 2、按規(guī)格焊接 | ||
4 | 輻射管變形 | 1、輻射管材質(zhì)不好 | 1、選好材料 |
2、吊放不當(dāng)或熱應(yīng)力變形 | 2、正確吊放，如有變形，應(yīng)及時(shí)采取措施 | ||
3、水平放置，受力不當(dāng) | 3、水平放置時(shí)，應(yīng)設(shè)有支撐架 |
高溫電加熱輻射管的優(yōu)點(diǎn)：
(1)可以保證爐內(nèi)氣氛的可控性；
(2)加熱能力強(qiáng)，效率高；
(3)節(jié)約了耐熱鋼材。
(4)溫度控制、安裝和維修較方便，易于密封；
(5)由于爐內(nèi)無馬弗罐，擴(kuò)大了爐膛容積，提高了生產(chǎn)能力；
生產(chǎn)工藝：
1)電熱材料關(guān)
要求電熱絲的耐熱程度高；材料無雜質(zhì)，不偏析，防止氧化能力強(qiáng)；在使用過程中，不變形，不擊穿，無漏洞現(xiàn)象。
(2)保護(hù)外罩關(guān)
我廠采用的ocr25ni20si2外罩在局部發(fā)熱時(shí)，管體變形極微小，對(duì)發(fā)熱元件及爐內(nèi)工作環(huán)境沒有影響；耐熱能力強(qiáng)，正常使用時(shí)間為6000~10000小時(shí)。
(3)耐火材料關(guān)
要求耐火材料為剛玉質(zhì)，在輻射管工作的過程中，有較高的高溫強(qiáng)度和高溫絕緣能力，不碎裂，不漏電。
訂貨須知：
1.用戶應(yīng)提供產(chǎn)品圖紙或樣本，如無圖紙或樣本，提供產(chǎn)品的規(guī)格、型號(hào)、電壓、功率、長度、直徑等信息；
2.可根據(jù)客戶需求，為客戶提供設(shè)計(jì)方案。
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