陶瓷工業中使用的熱工設備可分為連續運行和間歇運行,從使用的熱源又可分為火焰式和電加熱式。電熱窯是壹種將電能轉化為熱能,提高制品溫度,按照預定的燒成曲線完成燒成過程的窯爐。與火焰窯相比,它具有特殊的優點,如:容易獲得2000℃以上的高溫,窯溫可在較大範圍內控制,易於實現動作控制;由於燃燒不同的燃料,對環境的汙染小;此外,它還具有結構簡單、占地面積小的優點。因此,電熱窯爐在陶瓷行業,尤其是電子陶瓷、高溫陶瓷等特種陶瓷的生產和科研中得到了廣泛的應用。
電爐與火焰爐的比較
首先,比較壹下熱工的基本原理。
火焰窯需要燃料燃燒提供熱量,所以需要計算燃料燃燒和燃燒設備;燃料燃燒需要供給助燃空氣,燃燒產物需要排出窯外,因此需要計算窯內氣體流量、流動阻力、各種壓頭的變化和通風設備。電熱窯壹般通過電熱元件將電能轉化為熱能,需要選擇電熱元件,計算電熱元件的尺寸,選擇計算電源和控制設備。因為不存在燃料燃燒的問題,所以不允許考慮送風、排除燃燒產物等通風設備。在窯內傳熱方面,火焰窯主要是燃燒產物的氣體輻射傳熱和強制對流傳熱,而電窯主要是電加熱器的固體輻射傳熱和自然對流傳熱,即這兩類窯傳熱的基本方式不同。但如果要求對電熱窯內的制品進行強制冷卻或排除制品燒成過程中產生的氣體,並保持窯內壹定的壓力系統,則需要對電熱窯的通風設備進行計算,窯內也存在強制對流傳熱。
第二,比較結構和操作的主要優缺點。
電熱窯不需要燃燒設備,壹般也不需要通風設備。它具有結構簡單、占地面積小、加熱空間緊湊、熱強度高、熱效率高等優點。窯內產品不受煙氣和灰渣的影響,溫度容易控制。因此,產品的燒成質量好。產品可在任何壓力(高壓或真空)或特殊氣氛條件下入窯加熱,可獲得火焰窯難以達到的2000℃以上的高溫。
第三,從成本上比較
壹般來說,燃料窯的設備費用和運行費用較低;但電加熱窯的設備成本和運行成本較高。但就窯內氣氛和溫度控制而言,電窯更勝壹籌。體積小、價格高的陶瓷產品,如特種陶瓷或需要進行可控氣氛處理的產品,傾向於使用電加熱窯爐。另外,在電力資源豐富的地區,電價便宜,也可以考慮電熱窯。