任務(wù):生產(chǎn)透明AI2O3,陶瓷原料,設(shè)計(jì)電護(hù)一臺(tái)。

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(shí)放出大量的SO3、NH3及水蒸汽，要求有通風(fēng)設(shè)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?dú)夥罩袨?000c,.這些氣體破壞電熱元件的A1203保護(hù)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)相。尚需設(shè)計(jì)一臺(tái)供轉(zhuǎn)相用的電爐，增加操作工序和設(shè)備投資.

(2)采用硅碳棒電爐，爐溫為1350C。元件有良好的化學(xué)穩(wěn)定性.溫度場(chǎng)較均勻.產(chǎn)髦較高.維修方便一臺(tái)電滬既能完成材料的分解.又能進(jìn)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(shí)驗(yàn)表明.采用排氣暇.適當(dāng)通風(fēng).對(duì)硅碳棒的腐蝕是很小的。因此，確定設(shè)計(jì)一臺(tái)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(gè)#1510X155(mm)的琳渦內(nèi).每個(gè)柑禍的裝料址為18X10浪/30=600g。

3.爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

爐體材料的選擇，應(yīng)滿足耐火保溫、節(jié)約能耗和經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)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(hù)墻厚度設(shè)計(jì)的實(shí)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?fù)鈱硬牧系氖褂脺囟?。本設(shè)計(jì)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(shè)汁排煙系統(tǒng)。

4.箱式硅碳棒電阻爐的筑爐

筑爐材料應(yīng)滿足強(qiáng)度、耐火度、不漏氣等要求，并且盡量采用標(biāo)準(zhǔn)、廉價(jià)、易購(gòu)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(zhǎng).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(yīng)保證各孔的中心距相等，底、頂一致.鉆孔時(shí)將磚放平、固定，以保證孔的垂直度并保護(hù)鉆頭.問時(shí).不要加水或其它冷卻劑。

(2)筑爐

筑爐應(yīng)保證爐體的密封、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。先將護(hù)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(yīng)注意底部平整，爐墻垂直，磚縫錯(cuò)開并盡可能小.應(yīng)特別注意硅碳棒插入孔的對(duì)中。在砌磚時(shí)，每砌完一塊，用略小于孔徑的直棒插在上下各對(duì)孔中，并且固定，待整體砌完適當(dāng)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(cuò)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(hù)熱電偶安全使用。