真空爐孤形聯(lián)接片,發(fā)熱體連接片真空爐石墨配件正規(guī)實(shí)體工廠價(jià)格

于石墨材料的諸多優(yōu)良特性，詳細(xì)分析了真空熱處理爐內(nèi)石墨加熱元件的各種結(jié)構(gòu)形式，以及設(shè)計(jì)、使用中的一些注意事 項(xiàng)，為石墨加熱元件在真空爐行業(yè)的推廣使用提供參考。 關(guān)鍵詞：石墨；加熱元件；結(jié)構(gòu)形式；使用條件 中圖分類號(hào)：

石墨具有耐高溫、熱膨脹小、抗熱沖擊能力強(qiáng)等特性。常溫下，石墨的強(qiáng)度比金屬差，但是其機(jī)械強(qiáng)度在 2 500 ℃以下隨溫度的上升而提高，在 1700 ～ 1800 ℃ 時(shí)，竟然超過(guò)所有的氧化物和金屬。石墨材料熔點(diǎn) 高，蒸氣壓低，真空爐內(nèi)的氣氛會(huì)含有低濃度的碳，將 與殘存氣體中的 O2 和 H2O 蒸氣分子產(chǎn)生反應(yīng)，產(chǎn)生凈化 效果，即使在低真空度下，也能使被處理工件獲得光亮 的表面狀態(tài)，大大簡(jiǎn)化了真空系統(tǒng)，降低了成本，這是 任何金屬電熱體所無(wú)法比擬的。

由于石墨具有上述一系列的優(yōu)良特性，做為真空電 阻爐的加熱元件，越來(lái)越受到熱處理行業(yè)的歡迎，在高 溫電阻爐方面日益得到廣泛的應(yīng)用。

圖 1 的單相電熱體示意圖 由于受到石墨坯料的限制，不可能將接頭部分與工 作部分作成整體，可按如圖 2 所示，分成幾部分制作， 再用螺母把這幾部分聯(lián)接起來(lái)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，由于石 墨材料中有孔隙、雜質(zhì)、晶粒等缺陷，聯(lián)接應(yīng)選用粗牙 螺紋，螺絲的內(nèi)徑應(yīng)大于加熱體工作部分的直徑，刻螺 紋的長(zhǎng)度為螺絲直徑的 1.5 倍，連接處有足夠的導(dǎo) 電面積，特別在使用大電流時(shí)，為改善螺紋聯(lián)接與電極 接頭間的接觸，先用石墨膏涂在施緊的零件上，增大導(dǎo) 電面積。

1 各種石墨加熱元件的結(jié)構(gòu)形式 單根棒狀 的單相電熱體如圖 1 所示，電流從兩端直接 導(dǎo)入石墨棒， 1 為發(fā)熱部分， 2 為接頭部分。為了增大 發(fā)熱量，可以將石墨棒制成空心，由于不需要對(duì)中心部 分加熱，因此可有效地利用電能。 圖 2 單相加長(zhǎng)結(jié)構(gòu)電熱體示意圖 管式加熱體 管式加熱體有單相和三相之分，

圖 3 所示為廣泛應(yīng) 用的單相管式加熱體，從管子的一端將它切開(kāi)為兩個(gè)相 等的部分，另一端不切開(kāi)，這樣加熱長(zhǎng)度等于增加了一 倍，因而增大了電阻，同時(shí)為了增加加熱體的強(qiáng)度，加厚了加熱體切開(kāi)一端的厚度。 1 為發(fā)熱部分， 2 為加厚 置石墨加熱棒、石墨導(dǎo)電環(huán)、99 瓷連接環(huán)的數(shù)量及位置， 使石墨加熱棒形成所需的串并聯(lián)回路，后由電極引出 棒連接，與外部電源相通，實(shí)現(xiàn)加熱的目的。 部分，電熱體電阻等于上、下兩部分電阻之和。

圖 3 單相管式加熱體示意圖

圖 4 所示為三相管式加熱體，結(jié)構(gòu)與單相的相似，從 管子的一端將它切開(kāi)為三個(gè)相等的部分，另一端不切開(kāi)， 由三道間隙把它分為在端部按星形相連的電阻相同的三 部分，A、B、C 為三相引出端。必要時(shí)，可根據(jù)阻值的 需要，在每相上開(kāi)一條或多條長(zhǎng)槽形長(zhǎng)縫，增大電阻值。

圖 5 組合式棒狀加熱體示意圖 平板式加熱體

圖 6 所示為平板式加熱體，是近幾年新采用的一種 加熱元件。它具有制造方便，輻射面積大，可以承受較 大的熱應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)。

圖 4 三相管式加熱體示意圖 組合式棒狀加熱體 管式加熱體多用在工作室為圓柱形的電阻爐上，由 于材料尺寸的限制，僅適用于小型高溫真空爐上。由于 受到原材料尺寸的限制，管式加熱體無(wú)法滿足大型熱處 理爐的需求，而且整體加工不僅制造成本大，使用過(guò)程 中局部出現(xiàn)損壞即整體報(bào)廢，使用成本大。 圖 5 所示為新研制的組合式棒狀加熱體，適用于使 用溫度 1 500 ℃以下的真空爐。該結(jié)構(gòu)采用石墨棒為加熱 元件，由多個(gè)組件組裝而成，因而不受原材料尺寸的制 約，加工容易，大大節(jié)約了制造成本。如果在使用過(guò)程 中，由于碰撞、氧化、老化等原因出現(xiàn)零部件損壞時(shí)，可 進(jìn)行局部零件的更換，維修方便，大大降低了使用成本。 整個(gè)結(jié)構(gòu)主要由石墨加熱棒、石墨錐形卡套、石墨 導(dǎo)電 環(huán)、99 瓷絕緣連接環(huán)、石墨螺栓等組裝而成。石墨 加熱 棒為發(fā)熱元件，通過(guò)石墨錐形卡套，固定于上下兩 端的 石墨導(dǎo)電環(huán)上。石墨導(dǎo)電環(huán)、99 瓷絕緣連接環(huán)通過(guò) 石墨 螺栓連接，形成上下兩個(gè)完整的圓環(huán)，通過(guò)合理布 圖 6 平板式加熱體示意圖 平板式加熱體主要使用在方形工作室內(nèi)，根據(jù)有效 加熱區(qū)的尺寸可由一塊或幾塊組成串并聯(lián)形式。制作時(shí) 將石墨坯料加工成板狀，再在上面開(kāi)槽若干，形成回路， 電極引出端 A、B 處應(yīng)加厚處理。根據(jù)爐溫均勻性的要 求，將平板式加熱體布置在爐內(nèi)的兩側(cè)面、頂部及底部， 形成方形工作室，可實(shí)現(xiàn)多面加熱的目的。 石墨布及石墨帶加熱體 近年來(lái)，用石墨纖維編織成石墨布或石墨帶來(lái)制作 加熱元件，可采用多條帶并聯(lián)成單相、三相供電。

與 石墨相比，石墨布具有熱慣性小、不變形，柔性好等 特點(diǎn)，不斷得到推廣使用。圖 7 所示為的一種 石墨帶固定方式，元件更換方便。石墨纖維編織的尺 寸，可根據(jù)電阻率的要求和爐膛空間布置的需要，進(jìn) 行專門編織。

對(duì)于實(shí)心棒，當(dāng)石墨加熱棒的直徑超過(guò) 12 mm 時(shí)，較好 用石墨管代替，這樣不僅可以增加電阻值，增大輻射面 積，提高熱效率，而且克服了實(shí)心棒在高溫時(shí)心部與外 部溫度差過(guò)大易于損壞電熱元件的缺陷。 （4）石墨加熱元件作為真空爐用電熱元件，電壓選 擇不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)的真空放電或輝光放電，致 使電熱元件受到損壞；如果電壓選擇的太低，就會(huì)增大 電熱元件的電流，致使電熱元件的連接結(jié)構(gòu)困難且復(fù)雜， 并且增大了電損耗。因此，元件的電壓應(yīng)在 200 V 以下， 根據(jù)使用溫度及爐內(nèi)氣氛，電壓選擇在 170 ～ 30 V 之間 較好 2 。 （5）石墨電熱元件電阻率隨溫度的變化不大，故一 般不考慮電阻溫度系數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)電壓及功率的大小， 選擇固定值的變壓器即可滿足使用。 圖 7 石墨帶固定方式示意圖 2 石墨加熱體的使用條件 石墨加熱體的材料一般選用石墨或三高石墨，由 于不同廠家生產(chǎn)的石墨坯料，其電阻率的差別很大，通 常為 8 ～ 13