Một trong số đó làcác lị điện trở có khơng khí tuần hồn cỡng bức để ủ các rulô cáp nhôm.Là sinh viên ngành Nhiệt – Lạnh, đợc giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệplà thiết kế các lò điện trở
Trang 1Lời nói đầu
Cùng với sự phát triển kinh tế – xã hội của đất nớc, nhu cầu về sử dụng
điện năng của ngời dân cũng ngày một tăng cao Việc cải tạo, nâng cấp và xâydựng thêm các nhà máy điện cũng nh các mạng truyền tải điện là một yêu cầucấp thiết của ngành điện lực Nhu cầu về dây cáp điện của các công ty điện lực
và các công ty xây lắp điện do đó cũng tăng mạnh Việc đầu t trang thiết bịmáy móc và dây chuyền sản xuất hiện đại để nâng cao năng suất và chất lợngsản phẩm nhằm cạnh tranh với các sản phẩm cáp ngoại nhập là nhiệm vụ cơbản, hàng đầu đợc đặt ra với các công ty sản xuất cáp điện lực Việt Nam.Công ty liên doanh cáp điện lực Daesung – Việt Nam cũng không nằm ngoài
xu hớng đó Để nâng cấp và hoàn thiện dây chuyền sản xuất dây cáp nhômcủa mình nhằm tạo ra những sản phẩm mới có sức cạnh tranh cao, công ty đã
đầu t và xây dựng thêm nhiều trang thiết bị máy móc mới Một trong số đó làcác lò điện trở có không khí tuần hoàn cỡng bức để ủ các rulô cáp nhôm
Là sinh viên ngành Nhiệt – Lạnh, đợc giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp
là thiết kế các lò điện trở này, em đã tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu đặc điểm
kỹ thuật của các loại lò điện trở cũng nh đặc tính của nhôm và công nghệ sảnxuất dây cáp nhôm ở nớc ta để tìm ra phơng án thiết kế cho phù hợp
Sau hơn 3 tháng thực hiện, đợc sự hớng dẫn, chỉ bảo tận tình của PGS
TS Phạm Văn Trí cùng với sự nỗ lực cố gắng của bản thân, bản đồ án tốtnghiệp đã hoàn thành Nội dung chính của bản đồ án tốt nghiệp bao gồm:
Chơng 1 Nhôm và công nghệ sản xuất dây cáp nhôm
Chơng 2 Tổng quan về lò điện và các loại lò điện trở
Chơng 3 Chọn cấu trúc lò và tính toán các kích thớc cơ bản của lò.Chơng 4.Tính thời gian nung kim loại
Chơng 5 Tính toán cân bằng nhiệt và xác định công suất điện của lò.Chơng 6 Tính toán dây điện trở làm việc ở chế độ trao đổi nhiệt đối luChơng 7 Đo và khống chế chế độ nhiệt độ của lò
Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù đã rất cố gắng tìm hiểu và cânnhắc kỹ lỡng trớc khi quyết định thiết kế cấu trúc lò và đa ra các thông số kỹthuật của lò nhng do lần đầu tiên đợc giao nhiệm vụ thiết kế, kiến thức và kinhnghiệm thực tế còn hạn hẹp nên không tránh khỏi sai sót, em rất mong nhận
đợc sự góp ý, chỉ bảo của thầy cô và các bạn
Trang 2Em xin gửi tới PGS TS Phạm Văn Trí, ngời đã tận tình hớng dẫn, chỉbảo giúp em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này, lòng biết ơn sâu sắc
Em xin gửi tới Ban giám đốc công ty cơ điện Trần Phú, Ban giám đốccông ty liên doanh cáp điện lực Daesung – Việt Nam, KS Vũ Tuấn Anh,các thầy cô giáo trong Viện khoa học và công nghệ Nhiệt – Lạnh, gia đình vàbạn bè, những ngời đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ, động viên em trong thời gian
em thực hiện bản đồ án tốt nghiệp này, lời cảm ơn chân thành
Trang 3Chơng 1
nhôm và công nghệ sản xuất dây cáp nhôm
1.1 tính chất và vai trò của nhôm trong đời sống – kĩ thuật kĩ thuật
1.1.1 Tính chất của nhôm
Nhôm là nguyên tố hoá học thuộc nhóm III trong bảng hệ thống tuần
hoàn Nhôm thuộc chu kì 3, có số hiệu nguyên tử Z = 13, kí hiệu hoá học Al
Nguyên tử Al có 13 electron với cấu hình điện tử e nh sau:
1s22s22p63s23p1.Với cấu hình này, Al có 3 electron ở lớp ngoài cùng (3 electron hoá trị)
do vậy nhôm thờng có hoá trị III (Al3+).Tuy nhiên, nhôm cũng có hoá trị I
(Al1+) và gần đây, ngời ta đã điều chế đợc nhôm hoá trị II (Al2+)
Nhôm có bán kính nguyên tử 1,4 A0, bán kính ion 0,86 A0 và nguyên tử
l-ợng là 26,98 đ.v.C
Do có 3 electron hoá trị nên trong các phản ứng hoá học nhôm thể hiện
tính nhờng e (tính kim loại) Với độ âm điện lớn, nguyên tử nhôm có hoạt tính
rất mạnh Nhôm có thể phản ứng với ôxi trong không khí và tạo thành một lớp
màng ôxit (Al2O3) mỏng, lớp màng này rất bền vững nên lớp nhôm ở bên
trong không tiếp tục bị ôxi hoá Vì vậy, nhôm có khả năng chống ăn mòn rất
tốt
Cũng do có hoạt tính rất lớn nên trong tự nhiên, nhôm thờng tồn tại dới
dạng các hợp chất vô cơ nh : muối phèn (K2SO4.Al2(SO4)3. 21H2O), quặng
bôxit (Al2O3 nH2O),
Xét về mặt vật lí, nhôm là kim loại nhẹ (khối lợng riêng 2,7 g/cm3), màu
trắng bạc, nóng chảy ở nhiệt độ khoảng (660 ữ 670) 0C Nhôm rất dẻo, dễ dát
mỏng và kéo sợi Do có cấu tạo tinh thể dạng lập phơng tâm diện, mật độ
electron tự do lớn nên nhôm có độ dẫn nhiệt tốt Độ dẫn điện của nhôm cũng
rất tốt Độ dẫn điện của nhôm bằng 2/3 độ dẫn điện của đồng Hệ số dẫn nhiệt
của nhôm lớn gấp 3 lần hệ số dẫn nhiệt của sắt
Các tính chất của nhôm nh : tỉ trọng, nhiệt độ chảy, nhiệt độ sôi, nhiệt
dung riêng, độ dẫn điện phụ thuộc rất nhiều vào độ sạch và nhiệt độ của
Trang 4- Nhiệt độ sôi: ở áp suất thờng, nhiệt độ sôi của nhôm gần bằng
25000C, nhng ở trong chân không thì nhiệt độ sôi giảm xuống (xem bảng1.3)
Bảng 1 3: Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ sôi của nhôm.
Nhiệt độ [ 0 C]
(trạng thái lỏng)
Nhiệt dung riêng [kJ/kg.K]
Trang 5- Độ dẫn điện: Độ dẫn điện của nhôm tăng theo độ sạch (xem bảng 1 5):
Bảng 1 5: Quan hệ giữa độ dẫn điện với độ sạch của nhôm.
Độ sạch
[% Al]
Nhiệt độ [ 0 C]
Điện trở suất x 10 -3
So với độ dẫn điện của đồng [%]
Nhôm là kim loại đợc sử dụng rộng rãi (sau sắt) trong nhiều ngành kinh
tế - kĩ thuật và đời sống hàng ngày Những ứng dụng này của nhôm liên quanchặt chẽ đến tính chất vật lí và hoá học của nhôm
Nhôm và hợp kim nhôm có đặc tính: nhẹ, bền đối với không khí và nớc.Nhôm đợc dùng làm vật liệu chế tạo máy bay, ô tô , tên lửa, tầu vũ trụ…
Nhôm và hợp kim nhôm có màu trắng bạc đợc dùng trong xây dựng nhàcửa và trang trí nội thất
Nhôm có tính dẫn nhiệt và dẫn điện tốt nên đợc dùng để chế tạo dây cápdẫn điện cao thế thay cho đồng
Nhôm đợc dùng để chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, dụng cụ đun nấu
Giấy nhôm không gây độc hại nên đợc dùng để bao gói thực phẩm, bánhkẹo
Bột nhôm dùng chế tạo hỗn hợp tecmic (hỗn hợp bột nhôm và ôxit sắttừ) để hàn kim loại, điều chế một số kim loại trong phòng thí nghiệm
Trang 6Nhôm siêu sạch dùng để chế tạo bán dẫn Al - Sb Loại bán dẫn này chịu
đợc nhiệt độ cao nên đợc dùng nhiều trong kĩ thuật điện tử
1.2 tình hình sản xuất tiêu thụ và công nghệ chế tạo cáp nhôm
ở nớc ta hiện nay
Hiện nay, ở nớc ta, dây cáp nhôm đợc sản xuất bởi rất nhiều công ty nh :Công ty cơ điện Trần Phú (Hà Nội), Liên doanh LG – Vina (Hải Phòng),Liên doanh CFT – Cadivi (Hồ Chí Minh), Liên doanh Daesung – Việt Nam(Cơ khí Yên Viên), với nhiều chủng loại và mẫu mã khác nhau
Sản phẩm chủ yếu của các công ty này là: Cáp nhôm có lõi thép, cápnhôm không có lõi thép, cáp nhôm có lõi thép bọc vỏ và cáp nhôm không cólõi thép bọc vỏ, các loại dây điện trần, dây điện bọc vỏ,
Các sản phẩm này có chất lợng tốt, mẫu mã đa dạng và phong phú nênkhông chỉ đợc thị trờng trong nớc chấp nhận mà còn rất đợc a chuộng ở nớcngoài Sản phẩm của các công ty này đã đợc xuất khẩu sang : Đài Loan, NhậtBản, Hàn Quốc,… với số lợng ngày càng tăng ở trong nớc, với chiến lợc pháttriển mạng lới điện quốc gia đến năm 2010 của ngành điện lực, nhu cầu tiêuthụ cáp điện của các công ty xây lắp điện cũng tăng mạnh Chỉ tính riêng ởcông ty cơ điện Trần Phú, lợng cáp điện đợc đặt hàng trong năm 2004 là:
Cáp nhôm không lõi thép: 1200 tấn
Cáp nhôm có lõi thép: 600 tấn
Cáp nhôm bọc PVC: 8000 tấn
Nhu cầu về cáp điện của thị trờng đối với các công ty khác cũng khá lớn
Đây là điều kiện rất thuận cho việc đầu t sản xuất - kinh doanh của các công
ty sản xuất dây cáp điện ở nớc ta trong thời gian tới
1.2.2 Công nghệ sản xuất dây cáp nhôm
Để tạo ra những sản phẩm có chất lợng và hình thức đặc trng, mỗi công
ty đều có dây chuyền công nghệ, thiết bị sản xuất và công nghệ chế tạo riêngbiệt khác nhau Nhng nhìn chung tất cả các sản phẩm do các công ty ở nớc tasản xuất đều trải qua các giai đoạn công nghệ sau:
- Nhập nhôm thỏi từ nớc ngoài về
Trang 7- NÊu ch¶y nh«m thái trong lß.
Trang 8Chơng 2
2.1 lò điện và lĩnh vực sử dụng của lò điện
2.1.1 Lò điện và đặc điểm của lò điện
Lò điện là thiết bị biến điện năng thành nhiệt năng dùng trong các quátrình công nghệ khác nhau nh nung nóng hoặc nấu luyện các vật liệu, các kimloại và các hợp kim khác nhau
Lò điện có u điểm:
- Có khả năng tạo đợc nhiệt độ cao do nhiệt năng đợc tập trungtrong thể tích nhỏ
- Tạo ra đợc tốc độ nung lớn do nhiệt năng tập trung, nhiệt độ cao
- Đảm bảo nung đều, nung chính xác, dễ điều chỉnh chế độ điện vàchế độ nhiệt của lò
- Lò đảm bảo đợc độ kín, có khả năng nung trong chân không hoặc trong môi trờng có khí bảo vệ nên kim loại ít bị tổn hao
- Có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá quá trình chất dỡ liệu và vận chuyển vật phẩm
- Đảm bảo đợc điều kiện lao động hợp vệ sinh: không có bụi, khói, íttiếng ồn Điều kiện thao tác tốt, thiết bị gọn nhẹ
Lò điện có nhợc điểm:
- Năng lợng điện đắt so với các năng lợng khác: than, dầu, khí
- Yêu cầu ngời vận hành lò điện phải có trình độ cao, nghiệp vụ tốt
2.1.2 Lĩnh vực sử dụng của lò điện
Với những u, nhợc điểm của lò điện đã trình bày ở trên, lò điện đợc sửdụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật:
- Trong luyện kim và chế tạo máy, lò điện có một vị trí quan trọng và thờng đợc dùng để:
+ Sản xuất thép chất lợng cao
+ Nhiệt luyện và hoá nhiệt luyện
Trang 9+ Nung các vật phẩm trớc khi cán, rèn dập, kéo dây kéo sợi.
- Trong công nghiệp hoá học lò điện đợc sử dụng để:
+ Sản xuất CaC2, SiC, B4C
+ Trong các lĩnh vực khác, lò điện đợc sử dụng để sản xuất: gốm,
sứ, thuỷ tinh, các loại vật liệu chịu lửa
Ngoài ra, lò điện còn đợc sử dụng rộng rãi trong đời sống sinh hoạt: bếp
điện, nồi cơm điện, bình nớc nóng, thiết bị nung, rán, sấy điện
2.2 Các phơng pháp biến đổi điện năng thành nhiệt nănG
Điện năng đợc biến đổi thành nhiệt năng theo các phơng pháp sau :
Q = R.I2.t [J]
Trong đó:
- R : điện trở của dây dẫn, [ Ω ]
- I : cờng độ dòng điện chạy qua dây dẫn, [A]
- t : thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn, [s]
Nguyên lý làm việc của lò điện trở đợc trình bày trên hình 2.1:
Trang 10Hình 2.1 Nguyên lý làm việc của lò điện trở.
a - Đốt nóng trực tiếp b - Đốt nóng gián tiếp
1 - Cầu dao điện 4 - Vật liệu đợc nung nóng trực tiếp
2 - Biến áp 5 - Vật liệu đợc nung nóng gián tiếp
3 - Đầu cấp điện 6 - Dây điện trở
2.2.2 Phơng pháp cảm ứng ( hình 2.2 )
Phơng pháp cảm ứng dựa trên định luật cảm ứng điện từ của Faraday:Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm thì tạo ra từ trờng biến thiênxung quanh cuộn cảm Từ trờng biến thiên này tác động lên vật dẫn (vật nunghoặc nấu chảy) làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vật dẫn - dòng điệnxoáy (dòng Fucô)
Những phần của vật dẫn có dòng điện xoáy sẽ toả nhiệt
Những phần không có dòng điện xoáy chạy qua sẽ nhận nhiệt bằng dẫnnhiệt hoặc đối lu từ phần kim loại nóng có dòng điện xoáy chạy qua
Nguyên lý làm việc của lò điện cảm ứng đợc trình bày trên hình 2.2:
Hình 2.2 Nguyên lý làm việc của lò điện cảm ứng
5
4
12
a)
43
341
b)
Trang 11
a Lò điện cảm ứng có kênh b Lò điện cảm ứng kiểu nồi
1 Mạch dẫn từ 3 Nồi lò, chứa vật liệu cần gia công
2 Vòng cảm ứng 4 Tờng lò bằng vật liệu chịu nóng
2.2.3 Phơng pháp hồ quang điện ( hình 2.3 )
Phơng pháp hồ quang điện dựa trên nguyên lý phát nhiệt của ngọn lửa hồ
quang điện Hồ quang điện là một trong những hiện tợng phóng điện qua chất
khí Bình thờng thì khí không dẫn điện, nhng nếu ion hoá khí và dới tác dụng
của điện trờng thì khí sẽ dẫn điện Khi hai điện cực tiếp cận nhau thì giữa
chúng sẽ xuất hiện ngọn lửa hồ quang Ngời ta dùng nhiệt năng của ngọn lửa
hồ quang để gia nhiệt cho vật nung hoặc nấu chảy
Nguyên lý làm việc của lò hồ quang điện đợc trình bày trên hình 2.3:
Hình 2.3 Nguyên lý làm việc của lò điện hồ quang
a – Lò hồ quang trực tiếp b – Lò hồ quang gián tiếp
1 – Điện cực 3 – Vật gia công nhiệt
2 – Ngọn lửa hồ quang 4 – Tờng lò
2.2.4 Phơng pháp điện môi ( hình 2.4 )
Phơng pháp điện môi dựa trên nguyên tắc: Nếu đặt các vật liệu rắn,
không dẫn điện vào vùng điện trờng có tần số cao thì các nguyên tử, các phân
tử của vật đó sẽ bị phân cực Sự phân cực này có tần số bằng tần số biến đổi
của điện trờng và tần số này thờng rất lớn Đối với sự phân cực có tần số lớn
thì sẽ sinh ra nhiệt ma sát, nhiệt ma sát này toả ra trong toàn bộ thể tích của
vật nung
Trong lò nung điện môi, vật liệu nung đợc đặt giữa các phần điện cực
Các điện cực này có thể tiếp xúc với vật nung hoặc đặt cách xa vật nung một
khoảng nào đó
Nguyên lý làm việc của lò nung điện môi đợc trình bày trên hình 2.4:
1 2
4 3
a)
1 2
4 3
b)
Trang 12Hình 2.4 Nguyên lý làm việc của lò nung điện môi.
2.2.5 Phơng pháp Plasma ( hình 2.5 )
Phơng pháp Plasma dựa trên nguyên tắc phát nhiệt Plasma: đó là sự toảnhiệt trong luồng không khí đợc ion hoá dới tác dụng của hồ quang điện Dokhí bị ion hoá và bị nén trong thể tích không lớn nên mật độ nhiệt rất cao vànhiệt độ đạt đợc cũng rất lớn (10000 ¿ 20000) OC
Nguyên lý làm việc của lò điện Plasma đợc trình bày trên hình 2.5:
1 Bể lò kim loại
2 Cuộn cảm đểnung nóng và
khuấy trộn kimloại
3 Nồi lò bằng vậtliệu chịu nóng
4 Ngọn lửa hồquang
5 ống bao quanh
điện cực
6 Điện cựcgraphit
7 Đờng thổi khíArgon
8 Điện cực gắn vào nồi lò
Hình 2.5 Nguyên lý làm việc của lò điện Plasma.
4 3
2 1 8
21
~
2 Chất điện môi (vật gia công nhiệt)
Trang 13Theo phơng pháp biến đổi điện năng thành nhiệt năng ngời ta chia lò
điện thành các loại sau:
Lò điện hồ quang đợc phân thành lò điện hồ quang trực tiếp và lò điện
hồ quang gián tiếp
2.3.2 Sơ đồ phân loại lò điện
Sự phân loại lò điện đợc trình bày trên hình 2.6 và hình 2.7 :
Trang 14Hình 2.6 Sơ đồ phân loại lò điện.
2.4 Vật liệu để chế tạo dây điện trở
2.4.1 Yêu cầu của vật liệu chế tạo dây điện trở
Dây điện trở là bộ phận phát nhiệt của lò, làm việc trong điều kiện nhiệt
độ cao do đó phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Chịu nóng tốt, ít bị ôxi hoá ở nhiệt độ cao
- Có độ bền cơ học cao, không bị biến dạng ở nhiệt độ cao, có thể tựbền vững dới tải trọng của dây
- Điện trở suất phải lớn: Tạo cho dây điện trở có cấu trúc gọn khi cùng
đáp ứng một công suất yêu cầu, dễ dàng bố trí trong lò
- Hệ số nhiệt điện trở nhỏ: Hầu hết các vật liệu chế tạo dây điện trở đều
có hệ số nhiệt điện trở nhỏ và dơng (nhiệt độ càng cao, điện trở cànglớn)
lò điện cảm ứng
lò điện plasma
Trang 15- Các kích thớc phải ổn định : Một số vật liệu, ngày càng chảy dài ra,
đứng về mặt cấu tạo, lắp ráp không thuận lợi, khi xây lò và lắp ráp phảichừa chỗ dự phòng cho sự dãn dài của dây, nh vậy không đạt yêu cầuchắc chắn
- Các tính chất điện phải ổn định hoặc ít thay đổi
- Dễ gia công: Kéo dây, dễ hàn, đối với vật liệu phi kim loại phải épkhuôn đợc
Để thoả mãn 7 yêu cầu trên, trong thực tế rất khó có vật liệu nào đáp ứng
đợc, nhng ngời ta đã chọn đợc một số vật liệu thoả mãn tốt các yêu cầu chính
để chế tạo dây điện trở Các vật liệu đó là: Crôm - Niken, Crôm - Nhôm, Crôm
- Nhôm - Sắt, Cacbuarun (SiC),
2.4.2 Vật liệu kim loại
Đa số các lò điện trở dùng dây điện trở bằng hợp kim Crôm - Niken(Nicrôm), hợp kim Crôm - Nhôm - Sắt Những hợp kim này có điện trở suấtlớn
Các kim loại nguyên chất ít đợc sử dụng vì: điện trở suất của chúngkhông lớn, hệ số nhiệt điện trở lớn, dễ bị ôxi hoá trong không khí
Những kim loại có nhiệt độ chảy cao: Molipden (Mo), Tantan (Ta),Vonfram (W) đợc dùng làm dây điện trở trong các lò điện trở chân khônghoặc lò điện trở có khí bảo vệ
Trong những lò làm việc ở nhiệt độ thấp, chế độ làm việc ngắn thì có thể
sử dụng thép xây dựng làm dây điện trở
a) Hợp kim Nicrôm
Hợp kim Nicrôm có độ bền nóng tốt vì có lớp màng crôm ôxit (Cr2O3)bảo vệ rất chắc chắn, chịu đợc sự thay đổi nhiệt độ tốt nên có thể làm việctrong các lò có chế độ làm việc gián đoạn
Hợp kim Nicrôm có cơ lý tính tốt ở nhiệt độ thờng cũng nh nhiệt độ cao:dẻo, dễ gia công, dễ hàn, điện trở suất lớn, hệ số nhiệt điện trở nhỏ, không cóhiện tợng già hoá Nicrôm là vật liệu đắt tiền nên ngời ta có khuynh hớng tìmcác loại vật liệu khác thay thế
b) Hợp kim Sắt - Crôm - Nhôm
Trang 16b a
Hợp kim này chịu đợc nhiệt độ cao, thoả mãn các yêu cầu về tính chấtdẫn điện, nhng có nhợc điểm là: giòn, khó gia công, kém bền cơ học ở nhiệt
độ cao Vì vậy khi thiết kế cần lu ý tránh tác động tải trọng của chính dây điệntrở
Một nhợc điểm nữa của hợp kim này là ở nhiệt độ cao dễ bị các ôxit sắt,
ôxit silic tác dụng hoá học, phá hoại lớp màng bảo vệ của các ôxit nhôm vàcrôm Vì vậy, tờng lò (ở những nơi tiếp xúc với dây điện trở) phải là vật liệuchứa nhiều Alumin (Al2 O3 ≥ 70%, Fe2O3 ≤ 1%)
Độ dãn dài của hợp kim này tới 30% 40% đã gây khó khăn khi lắp
đặt dây trong lò, vì vậy cần tránh đoản mạch khi dây dãn dài và cong ở LiênXô cũ, ngời ta đã chế tạo đợc hai hợp kim эи - 595 và эи - 626 có nhiệt độlàm việc đạt 13000C Chúng là hợp kim Crôm có hàm lợng lớn, đợc biến tínhbằng các kim loại kiềm thổ nên tăng độ dẻo ở 10000C, do vậy có độ bền cao.Các dây điện trở đợc tiêu chuẩn hoá khi sản xuất Dây điện trở bằng hợpkim X13ю4; OX23ю5A; X27ю5A; X20H80 A; X20H80 có các loại:
Dây điện trở có tiết diện hình chữ nhật (a x b) [mm x mm]:
Tiết diện của
dây
( a x b )
[ mm x mm]
1,0x8 1,0x10 1,2x10 1,2x12 1,2x15 1,2x20 1,4x10 1,4x15 1,4x20 1,5x10 1,5x12 1,5x15 1,5x20 1,8x15 1,8x18 1,8x20 2,0x15 2,0x20 2,0x25 2,2x20 2,2x25 2,5x20 2,5x25 2,5x30 2,5x40 3,0x25 3,0x30 3,0x40
Trang 17Tiết diện dây: 2 x 20; 2, 5 x 25 ; 3 x 30 [mm].
- Dây diện trở làm việc trong các lò có đối lu tuần hoàn hoặc trong cácbuồng nung không khí thờng có:
Đờng kính dây: 3 ; 3,5 ; 4 ; 4,5 [mm]
Tiết diện dây: 1 x 10; 1, 2 x 12 ; 1,5 x 15 [mm x mm]
2.4.3 Vật liệu phi kim loại
Các vật liệu phi kim loại đợc sử dụng làm dây nung thờng là:
Cacbuarun (SiC), than và grafit , cripton
a) Vật liệu Cacbuarun
Cacbuarun là hợp chất của cacbon và silic, đợc chế tạo dới dạng thanh.Các thanh Cacbuarun chỉ khác nhau về cấu trúc và phơng pháp chế tạo.Cacbuarun chịu đợc nhiệt độ cao 1350 ¿ 14000C nên có thể đảm bảo cho lò
đạt tới nhiệt độ 1350 ¿ 1400 0C
Điện trở suất của Cacbuarun lớn hơn nhiều so với kim loại, chúng đạt tới(800 ¿ 900) Ω mm2/m vì vậy các thanh Cacbuarun thờng có kích thớc lớn
Các thanh Cacbuarun giòn, tăng nhiệt độ nhanh khi nung nên phải sấy vànâng nhiệt từ từ
Điện trở của thanh Cacbuarun giảm khi nhiệt độ tăng Khi làm việc,thanh nung Cacbuarun bị già hoá (điện trở tăng lên khi thời gian sử dụngtăng) Sau 60 ¿ 80 giờ làm việc đầu tiên, điện trở tăng 20%, sau đó tăngchậm hơn Vì điện trở tăng dần do bị già hoá, nên để đảm bảo công suất, phảităng điện áp cấp vào lò (P = U2/R), cho nên lò làm việc với thanh Cacbuarunthờng phải có máy biến áp nhiều nấc điện áp để điều chỉnh điện áp thứ cấp Thời gian sử dụng các thanh nung Cacbuarun từ 1000 đến 2000 [h] khinhiệt độ lò là 14000C Nếu nhiệt độ lò cao hơn 14000C, thời gian làm việcgiảm đi nhiều lần Nếu nhiệt độ lò trong khoảng 12000C ữ 13000C thì thờigian làm việc tăng 2 ữ 3 lần so với ở 14000C Do các thanh nung Cacbuarun bịgià hoá khác nhau, ta không nên đấu nối tiếp các thanh nung Cacbuarun
Các đặc trng kỹ thuật của các thanh nung Cacbuarun do Liên Xô sảnxuất đợc trình bày ở bảng 2 1:
Trang 18Bảng 2.1 Các đặc trng kỹ thuật của thanh đốt SiC ( Liên Xô sản xuất).
Kiểu thanh đốt
Kích thớc [mm] Diện tích bề
mặt làmviệc [cm2]
Điện trở ban
đầu của thanh
ở điều kiệnnóng [Ώ]
Chiều dàitoàn thanh( L∑)
Đờngkính hai
đầu( D )Thanh nung công nghiệp
Trang 192 Hai chữ số viết ở mác thanh đốt:
- Chữ số thứ nhất là đờng kính phần làm việc
- Chữ số thứ hai là chiều dài phần làm việc
b) Vật liệu than và grafit
Than và grafit đợc dùng để chế tạo dây đốt dới dạng thanh, ống, tấmhoặc nồi Ta trộn thêm một lợng nhỏ samốt vào grafit để tăng độ bền, tăng
điện trở suất, nhng lại làm giảm nhiệt độ làm việc
Khi nung, than và grafit dễ bị ôxi hoá trong không khí nên thờng đợcdùng trong các lò có khí bảo vệ hoặc tính toán với thời gian làm việc ngắn
c) Vật liệu Cripton
Cripton là hỗn hợp của grafit, cacbuarun và đất sét Chúng đợc tạo hạt có
đờng kính 2 ¿ 3 mm ở dạng hạt, xuất hiện điện trở tiếp xúc giữa các hạtnên điện trở suất của Cripton lớn hơn điện trở suất của than và grafit Điện trởsuất của Cripton phụ thuộc nhiều vào độ nén chặt giữa các hạt
Trong các lò thí nghiệm, nhiệt độ lò đạt 18000C Cripton bị cháy dần khilàm việc, nhng giá thành của lò rẻ và lò có cấu tạo đơn giản nên lò Criptonvẫn đợc sử dụng khá rộng rãi
2.4.4 Cấu trúc của dây điện trở kim loại
Trang 20Trong các lò điện trở, dây điện trở thờng có tiết diện tròn hoặc tiết diện
chữ nhật Từ hai loại tiết diện này, ngời ta tạo ra các kiểu cấu trúc dây khácnhau:
- Dây điện trở tròn có cấu trúc xoắn (xoắn trụ hoặc xoắn phẳng)
- Dây điện trở tròn có cấu trúc dích dắc
- Dây điện trở tiết diện chữ nhật, cấu trúc dích dắc
Kích thớc cơ bản của các loại dây đợc mô tả trên hình 2 7:
Hình 2 7 Các kích thớc cơ bản của dây điện trở.
a – Dây tiết diện tròn, kiểu dích dắc
b – Dây tiết diện chữ nhật, kiểu dích dắc
c – Dây tiết diện tròn, kiểu xoắn lò xo
Khi chọn lựa và lắp đặt dây vào trong lò cần chú ý:
- Khả năng ăn mòn hoá học giữa dây điện trở và lớp lót tiếp xúc vớidây điện trở
- Khả năng ăn mòn hoá học của khí lò đối với dây
- Khi nhiệt độ dây điện trở cao hơn 9000C không đợc đặt dây điện trởtrực tiếp lên tờng lò bằng gạch samôt (để tránh tạo ra hợp chất dễ chảygiữa dây và samôt)
- Để giữ dây cố định, ta dùng gạch gốm chất lợng cao làm gạch đỡ dây
điện trở (samôt loại A, vật liệu Alumin, vật liệu giàu Al2O3)
t = 2e
d e
a)
t t
Trang 21- Dây điện trở Sắt – Crôm – Nhôm bị giòn trong môi trờng có chứakhí CO Trong môi trờng này ta phải dùng dây điện trở Crôm – Nhôm(Cr - Al).
a) Cấu trúc dây điện trở có tiết diện chữ nhật
Dây điện trở có tiết diện chữ nhật thờng có cấu trúc dích dắc Chúng ờng đợc treo thẳng đứng trên tờng lò hoặc đặt nằm ngang ở đáy lò, nóc lò.Những kích thớc cơ bản của dây điện trở tiết diện chữ nhật, cấu trúc dích dắc
th-và cách treo chúng lên tờng lò đợc mô tả trên hình 2 7 th-và 2 8
Dây điện trở tiết diện chữ nhật, kích thớc a x b thì thờng m = b/a = 10
B-ớc dích dắc t nên chọn bằng 2b (t = 2b) Khi bố trí dây điện trở trên tờng lò, tadùng các móc nhỏ làm bằng chính vật liệu của dây, cắm vào tờng lò để giữdây Việc bố trí các móc này tuỳ theo bớc dích dắc t (hình 2.8)
Hình 2.8 Dây điện trở tiết diện chữ nhật, cấu trúc dích dắc,
Chiều cao dích dắc H không vợt quá 10b (H ≤ 10b) khi treo Khi đặt dây
điện trở nằm ngang trên giá đỡ hoặc trên các bản gốm có rãnh thì chiều dài Hkhông bị giới hạn
b) Cấu trúc dây điện trở có tiết diện tròn kiểu dích dắc
b r
e t A
6
7
1 2
5 4
3 2 1
Trang 22Dây điện trở tiết diện tròn, cấu trúc dích dắc đợc kẹp chặt trên tờng bênbằng những viên gạch gốm có gờ, hoặc dùng móc treo bằng thép bền nhiệt (d
Đối với dây tiết tròn, kiểu dích dắc đặt ở đáy lò thì chiều cao dích dắc H
có thể lấy lớn hơn (20 ữ 30) % so với các giá trị nêu trên Khoảng cách giữacác trục của dích dắc e (xem hình 2 7 và 2 8) đặt trong các tấm gạch địnhhình có gờ, phụ thuộc vào kích thớc của viên gạch Hiện nay, các viên gạch cókích thớc bớc gờ là: 12,5 và 17,5 mm
Đối với những dây dùng chốt để kẹp chặt thì khoảng cách e không nhỏhơn 2,75 lần đờng kính dây điện trở Những dây treo ở tờng bên thì đợc treotrên các móc, các móc này đợc chốt vào tờng lò
c) Cấu trúc dây điện trở có tiết diện tròn, kiểu xoắn lò xo
ở những lò có nhiệt độ thấp, ngời ta treo tự do dây xoắn hoặc cố địnhchúng bằng các dây cách điện
ở những lò có nhiệt độ trung bình hoặc nhiệt độ cao, ngời ta đặt dâyxoắn ở trong các rãnh hoặc nằm trên các giá đỡ hay quấn quanh các ống gốm
Đờng kính dây là d, đờng kính vòng xoắn là D, bớc xoắn t ≥ 2d, đợc trình bàytrên hình 2 7
Trong cùng điều kiện nh nhau, nếu bớc xoắn t càng lớn thì ảnh hởng chechắn giữa các vòng xoắn càng nhỏ Đờng kính trung bình của mỗi vòng xoắn
D càng lớn thì khả năng phân bố công suất trên 1m2 tờng lò càng lớn, nhng độ
Trang 23bền cơ học lại yếu đi và dễ xảy ra biến dạng của đờng xoắn dới tác dụng củatrọng lợng bản thân dây xoắn
Khi đặt dây xoắn nằm tự do thì giá trị D/d không lớn hơn 10 (D/d ≤ 10)
- Phải đảm bảo vít quấn đều vì tại những vùng bớc vít bị mau thì nhiệt
độ của dây sẽ quá cao và gây đứt dây nung
2.4.5 Các kiểu bố trí dây điện trở trong lò
Trong thực tế có rất nhiều kiểu bố trí dây điện trở ở những vị trí khácnhau trong lò, mỗi kiểu bố trí dây đều có những u, nhợc điểm riêng Tuỳ thuộcvào yêu cầu công nghệ của từng lò, ta sẽ chọn cách bố trí dây điện trở cho phùhợp
Các kiểu bố trí dây điện trở trong lò đợc trình bày trên hình 2 9:
2.5 Công suất bề mặt riêng của dây điện trở
2.5.1 Công suất bề mặt riêng của dây điện trở lí tởng
Dây điện trở lí tởng là dây điện trở nằm xen giữa hai mặt phẳng songsong vô tận của vật nung Lớp lót không tham gia trao đổi nhiệt (tổn thấtnhiệt bằng không) Nh vậy nhiệt lợng toả ra từ dây điện trở sẽ đợc hớng toàn
bộ tới bề mặt vật nung và không có tổn thất nhiệt
Trang 24Công suất bề mặt riêng của dây điện trở lí tởng là công suất toả ra trênmột đơn vị diện tích bề mặt của dây Công suất này phụ thuộc vào nhiệt độ bềmặt của dây điện trở và phụ thuộc vào nhiệt độ bề mặt của vật nung.
Wlt =
100)4−( T v
100)4] 10 -4 [W/cm2] (2.1)Trong đó:
- Wlt: công suất bề mặt riêng của dây điện trở lí tởng, [W/cm2]
- Td: nhiệt độ bề mặt của dây điện trở, [K]
- T v: nhiệt độ bề mặt của vật nung, [K]
- d: độ đen của dây điện trở
- v: độ đen của vật liệu nung
Mối quan hệ giữa công suất bề mặt riêng của dây điện trở lí tởng (Wlt) vànhiệt độ của dây (Td), nhiệt độ bề mặt vật nung (Tv) khi d =v =0,8 có nghĩa
là C lt qd = 3,78 [W/m2.K4] đợc trình bày trên hình 2 10
Khi xác định Wlt (theo 2.1) chúng ta hiểu Td là nhiệt độ cao nhất của dây
đảm bảo thời gian phục vụ theo yêu cầu cho trớc
Trang 25Hình 2.10 Công suất bề mặt riêng của dây nung lý tởng W lt
phụ thuộc vào nhiệt độ vật nung t v và nhiệt độ dây điện trở t d
2.5.2 Công suất bề mặt riêng của dây điện trở thực
Trang 26Công suất bề mặt riêng của dây điện trở thực là công suất toả ra trên một
đơn vị diện tích bề mặt của dây điện trở thực tế Theo định nghĩa này, thì giátrị của nó bằng thơng số giữa công suất dây điện trở và bề mặt xung quanhcủa dây điện trở đó
F xq , [W/cm2] (3.3)trong đó:
- W: công suất bề mặt riêng của dây điện trở thực, [W/cm2]
- P: công suất toả nhiệt của dây điện trở, [W]
- Fxq: diện tích bề mặt xung quanh của dây điện trở, [cm2]
Trong thực tế, ngời ta xác định công suất bề mặt riêng của dây điện trởthông qua công suất bề mặt riêng của dây điện trở lí tởng và sau đó xét tới ảnhhởng của những yếu tố khác biệt giữa dây điện trở thực và dây điện trở lí tởng
W = Wlt c t kt hq , [W/cm2] (3.4)Trong đó:
- W: công suất bề mặt riêng của dây điện trở thực, [W/cm2]
- Wlt: công suất bề mặt riêng của dây điện trở lí tởng, tính theo
công thức hoặc tra theo đồ thị ở hình 2 10, [W/cm2]
- c: hệ số hiệu chỉnh khi xét tới ảnh hởng của hệ số bức xạ
qui dẫn Cqd Khi C lt qd = 3,78 [W/cm2.K4] thì c = 1 Hệ sốhiệu chỉnh c đợc tra theo đồ thị ở hình 2 11
Trang 27
- kt : hệ số hiệu chỉnh khi xét tới ảnh hởng của kích thớc vật nung Giátrị kt phụ thuộc vào tỉ số giữa bề mặt tính toán của vật nung (Fv) và bề mặtcủa tờng lò có bố trí dây điện trở (Ft) Giá trị của kt đợc xác định theo đồ thịtrên hình 2 12
Hình 2.12 Hệ số kt phụ thuộc vào tỉ số F v / F t
Fv : bề mặt trao đổi nhiệt của vật nung, [m2]
Ft : bề mặt tờng lò, trên đó có bố trí dây điện trở, [m2]
- t : hệ số hiệu chỉnh khi xét tới ảnh hởng của cấu trúc và cả hìnhdạng tiết diện của dây điện trở, cụ thể là xét tới ảnh hởng bớc xoắn Giá trị của
t đợc xác định theo đồ thị hình 2.13a, hình 2 13b, hình 2.13c
1,4
1,2 1,0
0,8
0,6 0,4
0,2 0
Trang 28Hình 2.13a Hệ số t phụ thuộc vào t/d đối với dây
tiết diện tròn, cấu trúc xoắn.
t - bớc xoắn d - đờng kính dây
Hình 2.13b Hệ số t phụ thuộc vào tỉ số e/d, dây tròn kiểu dích dắc.
0,8
0,41,0
1,21,6
d
Trang 29Hình 2.13c Hệ số t phụ thuộc vào tỉ số e/b, dây tiết diện hình chữ nhật, kiểu dích dắc.
- hq: hệ số hiệu chỉnh khi xét tới ảnh hởng bức xạ có hiệu quả của dây
điện trở Giá trị của hq tra theo bảng 2.3, ứng với m = b/a = 10 Khi m ≠ 10thì hq có thay đổi nhng không đáng kể Khi vật nung đặt trong lòng của dâyxoắn thì hq = 0, 68
Bảng 2.3 Giá trị của hệ số hq.
Dây tiết diện tròn, cấu trúc
0
t
e b e
Trang 31Chọn cấu trúc lò và tính toán các
kích thớc cơ bản của lò.
3.1 chọn cấu trúc lò
3.1.1 Cơ sở lựa chọn cấu trúc lò
Khi lựa chọn cấu trúc lò cần lu tâm tới các dữ liệu kỹ thuật sau:
- Đảm bảo yêu cầu công nghệ của dây chuyền sản xuất đề ra
- Năng suất, thời gian, số lợng vật liệu đa vào lò
- Hình dáng, kích thớc vật liệu đợc gia công nhiệt trong lò
- Lò có nhiệt độ sử dụng: 150 ¿ 180OC
- Nhiệt độ cao nhất của lò: 250OC
- Dung sai nhiệt độ: 30C
- Đờng kính của rulô sau khi đã quấn dây cáp nhôm: φ rulụ Al = 570 mm.
- Hệ số điền đầy của cáp nhôm khi quấn trên rulô: k = 0,75
- Thời gian nâng nhiệt của lò: tới 180OC trong 1 giờ
- Năng suất của lò: 3000 kg/ mẻ nung
- Vật gia công nhiệt: Rulô cáp nhôm có các kích thớc cơ bản đợc trìnhbày trên hình 3.1:
Trang 32Hình 3.1 Rulô dùng quấn dây cáp nhôm.
3.1.2 Chọn cấu trúc lò
a) Các yêu cầu về cấu trúc lò:
Theo yêu cầu công nghệ và các điều kiện ban đầu đã trình bày ở trên, lòlựa chọn cần có cấu trúc thoả mãn các yêu cầu sau:
- Lò làm việc theo chu kỳ (theo từng mẻ nung)
- Lò kiểu buồng, có đáy di động (để thuận tiện cho việc chất, dỡ liệu)
- Có sự đối lu tuần hoàn cỡng bức của không khí nóng trong buồng
lò (để đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ và khả năng trao đổi nhiệt trong buồng lò đợc thuận lợi)
- Đảm bảo không gian buồng lò kín để tổn thất nhiệt ở mức thấp nhất
- Đảm bảo sự an toàn về điện cho công nhân kỹ thuật khi vận hành lò
Ta lựa chọn cấu trúc lò để đạt đợc ở mức cao nhất những yêu cầu về côngnghệ và kỹ thuật đợc trình bày ở trên
b) Chọn cấu trúc lò:
Sau khi nghiên cứu cấu trúc và đặc điểm của từng loại lò cũng nh nhữngyêu cầu mà lò thiết kế cần thoả mãn ta quyết định lựa chọn và thiết kế lò.Hình dáng sơ bộ của lò đợc trình bày trên hình 3.2:
Trang 331 – Đờng ray 6 – Các tấm ngăn và vỏ lò bằngthép.
2 – Dây điện trở 7 – Đáy lò di động
3 – Các rulô cáp nhôm 8 – Dao rạch trên máng cát
4 – Lớp xỉ bông cách nhiệt 9 – Máng cát
5 – Quạt gió tuần hoàn 10 – Bê tông móng lò
Nguyên lý làm việc của lò:
- Các rulô cáp nhôm đợc xếp lên đáy lò di động 7 ở bên ngoài buồng
lò Sau đó đáy lò 7 đợc đẩy vào trong lò nhờ hệ thống đờng ray 1 Khi toàn bộ
đáy lò đã đợc đa vào, ta đóng chặt cửa lò, tiến hành kiểm tra độ kín khít của lò
và độ an toàn của toàn bộ hệ thống cấp điện cho lò rồi mới cho lò hoạt động
- Trớc tiên, ta bật nguồn điện cho quạt gió tuần hoàn 5 chạy để cungcấp gió và tạo sự tuần hoàn của gió trong buồng lò Sau khi quạt chạy đợckhoảng 3 5 phút, ta sẽ đóng cầu dao cấp điện cho dây điện trở hoạt động.Trong quá trình lò làm việc, quạt gió tuần hoàn 5 sẽ hút không khí từ khônggian buồng lò thổi tạt sang hai không gian bố trí dây điện trở 2 ở hai phía tờngbên để nhận nhiệt từ dây điện trở Sau khi nhận nhiệt từ dây điện trở xong,luồng không khí nóng này lại đợc thổi tạt sang không gian làm việc của buồng
lò thông qua các lỗ khoan trên tấm thép ngăn Trong không gian làm việc củabuồng lò, không khí nóng sẽ trao đổi nhiệt đối lu với các rulô cáp nhôm 3 rồilại đợc hút lên trên và đợc thổi tạt sang hai bên nhờ quạt gió Quá trình lu
Hình 3.2 Hình dáng sơ bộ của lò điện trở ủ rulô cáp nhôm.
109
5
678
432
1
Trang 34chuyển và trao đổi nhiệt giữa không khí với dây điện trở trong không gian 2 vàcác rulô cáp nhôm 3 cứ thế diễn ra trong suốt quá trình làm việc của lò.
Hệ thống dao rạch cát 8 và máng cát 9 giúp tạo độ kín khít cho buồng lòkhi di chuyển đáy lò di động 7 vào và ra khỏi lò
3.2 Tính các kích thớc cơ bản của lò
3.2.1 Tính kích thớc nội hình lò
Việc xác định kích thớc nội hình lò phải căn cứ vào:
- Số lợng rulô đợc chất trong lò
l-a) Tính khối lợng thép làm lõi quấn rulô:
Trên cơ sở kích thớc hình học của lõi rulô và khối lợng riêng của thép tatính đợc khối lợng thép làm lõi quấn của 1 rulô (xem hình 3.1)
lõi thép , [kg] (3.1)Trong đó:
thép : khối lợng riêng của thép, thép = 7800 [kg/m3]
Vlõi : thể tích của lõi thép, đợc xác định theo công thức sau:
1 : đờng kính ngoài mặt bích rulô, 1 = 0,610 [m]
H1 : chiều dày mặt bích rulô, H1 = 0,010 [m]
2 : đờng kính ngoài của lõi rulô, 2 = 0,270 [m]
3 : đờng kính trong của lõi rulô, 3 = 0,250 [m]
H2 : chiều cao của lõi quấn rulô, H2 = 0,335 [m]
4 : đờng kính trong mặt bích rulô, 4 = 0,060 [m]
lõi thép = 0,0086881.7800 = 67,77 [kg]
b) Tính khối lợng của dây cáp nhôm quấn ở một rulô:
Trang 35Dây cáp nhôm đợc quấn bắt đầu từ đờng kính ngoài của lõi rulô
2 = 270 [mm] tới bề mặt ngoài có φ rulụ Al = 570 [mm] (cách mặt ngoài
1 mộtkhoảng cách 20 [mm]) Với cách quấn này ta sẽ xác định khối lợng dây cápnhôm quấn ở một rulô
φ rulụ Al : đờng kính bề mặt ngoài của cáp nhôm sau khi quấn xong,
φ rulụ Al = 0,570 [m].
2 : đờng kính ngoài của lõi rulô, 2 = 0,270 [m]
H 2 : chiều cao của lõi quấn rulô, H 2 = 0,335 [m]
N : số lợng rulô xếp trong lò, [rulô].
G : năng suất của lò, theo yêu cầu thiết kế G = 3000 [kg/mẻ].
G rulụ Al : khối lợng cáp nhôm quấn ở một rulô, G rulụ Al = 134,264
[kg]
N=3000
134 ,264=22,344 [rulô] , lấy N = 23 [rulô].
Trang 36Với số lợng rulô đã chọn, ta kiểm tra lại năng suất thực tế của lò:
+ ở hàng đầu và hàng cuối (tính theo chiều dọc lò) ta dùng cácthanh thép hình để chặn (tránh hiện tợng rulô bị lăn trên đáy lò)
- ở tầng trên, các rulô đợc bố trí làm hai hàng, mỗi hàng gồm 4 rulô:
+ Khoảng cách giữa các hàng là a = 100 [mm]
+ Khoảng cách giữa mặt trên của rulô và nóc lò, h = 500 [mm]
Hình 3.3a Mặt cắt ngang lò của phơng thức bố trí rulô.
b a
a b
a h
Trang 37Ln : chiều dài nội hình lò, [mm]
n1 : số rulô trong một hàng ở tầng dới (tính theo tầng dới vì tầng này
có nhiều rulô hơn), n1 = 5
1 : đờng kính ngoài mặt bích rulô, 1 = 610 [mm]
A: khoảng cách giữa các rulô với tờng cuối lò, A = 150 [mm]
B: khoảng cách giữa các rulô với cửa lò, B = 400 [mm]
Trang 38- Chiều cao nội hình lò:
Hn = Hliệu + h (3.6)Trong đó:
h: khoảng cách từ mặt trên của tầng rulô thứ 2 và nóc lò,
h = 500 [mm]
Hliệu : chiều cao của 2 tầng rulô, đợc mô tả trên hình 3.4 và xác
định bằng công thức:
Hliệu = 2.R1 + H (3.7)với:
Trang 39Chúng ta đã tính đợc các kích thớc nội hình của lò, bây giờ ta sẽ thiết kếcấu trúc của tờng lò, nóc lò (chiều dày và vật liệu).
a) Cấu trúc của tờng lò, nóc lò và đáy lò:
* Cấu trúc của tờng lò và không gian bố trí dây điện trở
Cấu trúc của tờng lò và không gian bố trí dây điện trở đợc trìnhbày trên hình 3.5 :
Cấu trúc của tờng lò và không gian bố trí dây điện trở gồm:
1 - Lớp thép ngăn có lỗ để gió nóng thổi qua : 1 = 3 [mm]
2 – Dây điện trở và không gian bố trí dây điện trở: khg = 200 [mm]
3 – Lớp vỏ giữa (làm bằng thép tấm): 2 = 3 [mm]
4 – Lớp cách nhiệt bằng xỉ bông: bông = 160 [mm]
5 – Lớp vỏ lò (làm bằng thép tấm): vỏ = 3 [mm]
* Cấu trúc của tờng đuôi lò:
Cấu trúc của tờng đuôi lò đợc trình bày trên hình 3.6:
Hình 3.5 Cấu trúc của tờng lò và không gian bố trí dây điện trở.
Vùng bố trí các rulô cáp nhôm
Trang 40Hình 3.6 Cấu trúc của tờng đuôi lò.
Cấu trúc của tờng đuôi lò gồm 3 lớp:
1 – Lớp vỏ trong (làm bằng thép tấm): 2 = 3[mm]
2 – Lớp cách nhiệt bằng xỉ bông: bông1 = 240[mm]
3 – Lớp vỏ lò (làm bằng thép tấm): vỏ = 3[mm]
* Cấu trúc của cánh cửa lò:
Cấu trúc của cánh cửa lò đợc trình bày trên hình 3.7:
Hình 3.7 Cấu trúc của cánh cửa lò.
Vùng bố trí các rulô cáp nhôm