箱式電阻爐的工作原理是什么？

更新時間：2026-01-22

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箱式電阻爐的核心工作原理是利用電阻加熱元件的焦耳效應(yīng)，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對流的方式對爐膛內(nèi)的物料進行加熱，具體過程可分為以下三個階段：

電能 - 熱能轉(zhuǎn)換階段

當加熱元件（鐵鉻鋁、鎳鉻合金絲或碳化硅棒、硅鉬棒等）接通額定電壓后，電流通過具有一定電阻值的元件時，會產(chǎn)生焦耳熱（遵循焦耳定律：

Q=I

，其中

為熱量，

為電流，

為元件電阻，

為通電時間），元件自身溫度快速升高，成為爐膛內(nèi)的熱源。

熱能傳遞階段

加熱元件產(chǎn)生的熱能以三種方式傳遞給爐膛內(nèi)的物料：

熱輻射：高溫加熱元件以電磁波的形式直接向物料輻射熱量，這是箱式電阻爐內(nèi)熱傳遞的主要方式，尤其適用于爐膛內(nèi)空氣流動較弱的工況。

熱傳導(dǎo)：熱量通過爐膛內(nèi)襯（如耐火磚、陶瓷纖維）傳遞到物料表面，適用于物料與爐膛內(nèi)襯直接接觸的場景。

熱對流：爐膛內(nèi)的空氣被加熱后形成對流氣流，攜帶熱量作用于物料表面，該方式在爐膛開孔或爐門頻繁開啟時作用更明顯。

溫度控制階段

溫控系統(tǒng)通過熱電偶實時采集爐膛內(nèi)的溫度信號，并將其傳輸至智能溫控儀表。儀表將實測溫度與設(shè)定溫度進行對比，通過自適應(yīng) PID 算法調(diào)節(jié)固態(tài)繼電器的通斷頻率，進而控制加熱元件的供電功率：

當實測溫度低于設(shè)定值時，增大供電功率，加熱元件升溫；

當實測溫度達到設(shè)定值時，降低或間歇性供電，維持溫度穩(wěn)定；

若出現(xiàn)超溫情況，超溫保護裝置會立即切斷主電源，避免爐膛溫度失控。

對于配備氣氛控制系統(tǒng)的箱式電阻爐，還會在上述過程中同步調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的氣氛（如通入惰性氣體、抽真空），以防止物料在高溫下氧化，并滿足特定工藝的加熱需求。

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