任務:生產(chǎn)透明AI2O3,陶瓷原料,設計電護一臺。

原始條件:

①每周期生產(chǎn)率:1.6kg(分解、轉(zhuǎn)相后).

②燒成曲線如圖所示。

③由于原料為硫酸鋁銨(AINH4(SO4)2·12H2O).分解時放出大量的SO3、NH3及水蒸汽，要求有通風設備。

1.爐型選擇

(1)硫酸鋁銨分解溫度為1000C.轉(zhuǎn)相為1250C。如用鐵鉻圖A110,轉(zhuǎn)相的燒成曲線鋁絲(OCr2,Al,)作為電熱體，正常工作溫度為1050---1200C,*高使用溫度為1300C。該元件在分解氮中*高工作溫度為11000。在含硫氧化性氣體中為1000C.在滲氮氣氛中為1000c,.這些氣體破壞電熱元件的A1203保護膜。產(chǎn)生腐蝕作用。

若采用馬弗壁.成為間接傳熱，爐溢將降低.只能完成原料分解工藝.難于實現(xiàn)轉(zhuǎn)相。尚需設計一臺供轉(zhuǎn)相用的電爐，增加操作工序和設備投資.

(2)采用硅碳棒電爐，爐溫為1350C。元件有良好的化學穩(wěn)定性.溫度場較均勻.產(chǎn)髦較高.維修方便一臺電滬既能完成材料的分解.又能進行轉(zhuǎn)相.提高效率.節(jié)省投資。

由于分解的材料放出SO.,和NH,等.實驗表明.采用排氣暇.適當通風.對硅碳棒的腐蝕是很小的。因此，確定設計一臺箱式硅碳棒電111爐。

2.爐睦尺寸確定

硫酸鋁按分解后.每爐周期產(chǎn)敬為2.02kg,需裝入原料18kg.分裝在30個#1510X155(mm)的琳渦內(nèi).每個柑禍的裝料址為18X10浪/30=600g。

3.爐體結(jié)構(gòu)設計

爐體材料的選擇，應滿足耐火保溫、節(jié)約能耗和經(jīng)濟要求.通常可根據(jù)本單位現(xiàn)有材料合理選用。若爐襯太薄.則爐殼表面溫度過高.使熱損失增大，工作條件差.如爐襯太厚.使電爐體積和重量增加，爐墻蓄積熱世大.

根據(jù)設計的原始條件.爐墻內(nèi)層可選用高鋁磚或耐火粘土磚，外層用泡沫AIA磚、硅藻上磚或硅酸鋁耐火纖維.它能顯著降低熱耗.減少蓄熱.減輕爐體重量。爐墻外表面溫度一般為70-80c為宜。

護墻厚度設計的實質(zhì).是選擇合適的總熱阻.使?jié)M足內(nèi)表面及外表面溫度要求.井使各層交界面處的*高溫度不超過相鄰外層材料的使用溫度。本設計爐墻的方案之一是:113mm厚耐火枯土磚、113mm硅藻土磚、10mm硅酸鋁纖維氈和5mm的保m板.砌筑于爐殼中。爐殼由角鋼焊成鋼架，內(nèi)部焊接鋼板。由于硫酸鋁銨分解放出煙氣.需設汁排煙系統(tǒng)。

4.箱式硅碳棒電阻爐的筑爐

筑爐材料應滿足強度、耐火度、不漏氣等要求，并且盡量采用標準、廉價、易購的材料.

(1)硅碳棒孔的制作

自己研制的硅碳棒爐，爐膛較高，硅碳棒長.要求頂、底孔同心度好，才能保證安全使用.

按砌筑順序排列耐火磚，整體畫線.應保證各孔的中心距相等，底、頂一致.鉆孔時將磚放平、固定，以保證孔的垂直度并保護鉆頭.問時.不要加水或其它冷卻劑。

(2)筑爐

筑爐應保證爐體的密封、強度及穩(wěn)定性。先將護殼放置在便于使用、操作、維修、安全及便于處理廢氣的位置。并將爐底調(diào)至水平。

爐膛用濕砌法，應注意底部平整，爐墻垂直，磚縫錯開并盡可能小.應特別注意硅碳棒插入孔的對中。在砌磚時，每砌完一塊，用略小于孔徑的直棒插在上下各對孔中，并且固定，待整體砌完適當千操后，再拆除直棒.以保證同心度。

各層保溫磚用干砌法。各磚縫交錯并填以同類材料的粉末。爐門用高鋁磚與保溫磚。

熱電偶安裝于爐膛后部中間.要求能反映爐膛平均溫度.便于操作并保護熱電偶安全使用。