定流加热物料加热时间与加热温度之间的关系,是物料加热过程的基本规律。在定流加热过程 中任一瞬间dr,根据能量平衡定律列出:式中,m为物料质量,kg;C()为&时物料比热容为物料时的电阻, 与O为物料加热开始和r时的温度,"C 为物料比热容的温度系数,t:—1#为物料 电阻率的温度系数,t:—1"为工作电流,A;j为加热过程的平均热效率;为计算物性参 数的基准温度,C。式(3-2)表明,加热时间和加热温度之间的关系是线性关系和对数关系的综合。如果温 度系数a与b的差异不大,则以线性关系为主。加热金属时,一般是系数b太a的几倍,则 以对数关系为主。式(3-2)反映了物料特性参数对加热时间的影响。q和a及6的影响明显,无需说明。而说明加热时间T与物料在&温度下密度成正比,与电阻率&成反比,与物料的截面积 A的平方成正比,与物料的长度I无关。 i表示物料加热过程的平均热效率其中T为按式(3-2)算出的加热时间,S;F为物料的散热面积,m2;a为物料的散热系数, [W/(m2_t:)]。在物料直接向周围大气散热时
其中C为物料的辐射系数,取“为201C ,可得ar= CU3 + 1112f2 + 4.69 X 10\ + 9.08 X 107] x 10 — 8 j和r互相关联,用试算法计算。提高热效率的重要途径是尽量缩短加热时间。 恰当地确定工作电流,是研讨定流加热过程的关键课题。理论上,可以根据加热终了时 工况参数确定工作电流。加热终了“/”时物料的电热功率和热效率分别为上式表明,物料的电阻小,而要求加热到高温,则所需的工作电流大。为保证加热过程 中热效率高,/fe的值通常为5〜7。k值大,加热快热效率高,但是加热可能不均勻,电效率降 低,要求变压器容量大。加热过程的平均电效率提高功率因数的主要途径是尽量减小短网的感抗。措施之一是根据“配置补偿电容,或 者改用直流电。定流加热过程中的工作电压 随物料温度t变化,其较大值i7_与电阻率温度系数b有关,若b为正值,则加热终了时工作电 压为(^^^若6为负值,则加热开始时工作电压为因此加热所需的供电容量(VA)由上式可知,对于给定的被加热物料,为了节电,首先要考虑尽量降低加热温度;其次, 工作电流要尽量大,使加热时间尽量短;进一步,要考虑尽量减小短网电阻。