攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 盐浴炉的设计
d?式中 d—排气罩出口直径（m）；
qV 式（2.14）
900?V2 V2—排气口气体流速，V2=6～8（m/s）。
w1w2w图2.3 盐浴炉排气装置 （左）上部抽风装置；（右）侧部抽风装置
若采用排气口装置排气时，排气口的宽度等于坩埚上口的宽度，高度为100mm左右，也可按下述公式进行计算。 首先按公式计算排气量：
，?3V3LB（ qVB0.2） 式（2.15） 2L，式中 qV—估算排气量(m3／s)；
V3—盐液面蒸汽流动速度，通常取0.4～0.5m／s； L—坩埚上口的长度(m)； B—坩埚上口的宽度(m)。 排气口的面积为：
16
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 盐浴炉的设计
，qV Sk? 式（2.16）
V4式中 Sk—排气口的面积(m2)；
V4—排气口气体流动速度，常在5～15m／s范围内。
排气口通长为长方形，宽长比为1～4。长形排气口可分成几段，小型盐浴炉常采用单侧排气；大型盐浴炉用双侧排气。 本设计采用排气口装置排气，采用单侧抽风。
2.9电极盐浴炉的起动电阻
盐类在固体状态时的电阻很大，所以各种电极盐炉不能利用固体盐进行起动。起动电阻就是一个电阻加热体，所以它的计算方法也是确定加热体的断面尺寸和长度，而后确定螺旋柱体或波纹体的尺寸。起动电阻通常用低碳钢制作。可用圆钢、方钢或扁钢。前两种常绕螺旋体，扁钢常弯曲成波纹体。波纹之间的距离可取25mm左右。起动电阻至电极的安装距离可取30mm左右，但最好有几圈能伸入两电极中间的间隙中。
起动炉子时，不必要把全部盐都加热到炉子工作温度，只要将电极之间的那部分盐加热到盐的熔点以上100～200℃使盐熔化即可。通常可以1／3的盐量计算。
熔化1／3的盐所需的热量可分为三部分：①从常温将盐加热到熔点所需热量Ｑ1；②盐熔化时所吸收的热量Q2；③将盐从熔点加热到高于熔点200℃所需热量Q3。
从常温将盐加热到熔点所需热量Ｑ1：
1 Q1?GC固千卡 式（2.17） （t熔-t0）3式中 G—坩埚装盛盐的总重量，公斤，
C固—固体盐比热，千卡／公斤·度，见表2.1； t熔—盐的熔点，见表2.1； t0—常温，可取20℃。
盐熔化时所吸收的热量Q2：
1 Q2?Gg解千卡 式（2.18）
3式中 g解—盐的熔解热，千卡／公斤，见表2.1。
将盐从熔点加热到高于熔点200所需热量Q3：
1 Q3?GC液?200千卡 式（2.19）
3式中C液一熔盐比热，千卡／公斤·度，其值见表2.1。
17
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 盐浴炉的设计
总能量为：
Q总?Q1?Q2?Q3千卡 =
要求P?1 (Q1?Q2?Q3)千瓦/时。 式（2.20）
860Q总 式（2.21） t式中 t—选定的起动时间。
起动电阻的直径和长度可以如电阻炉加热体的计算方法计算。但实际上都选一定截面积的电阻体，再根据表面负荷计算电阻体的长度l，即
P100P l?（2.22） ?1000毫米?米 式
?d??d?式中d—电阻体直径，mm；
?—电阻体允许表面负荷，当温度为900～1200℃时可以采用?=3～4瓦/厘米2
当温度为650～850℃时，可取4～6瓦／厘米2。要求起动电压V?1000PR，
1式中 R—起动电阻体的电阻值，R??欧姆；
A式中 ?—电阻体电阻系数，对耐热合金可取1.1～1.4欧姆?mm2／米对低碳钢可取 0.11～0.12欧姆·mm2／米。
18
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 3 盐浴炉设计的计算
3 盐浴炉设计的计算
本设计指导老师给出的初始条件：①加热料筐最大尺寸—550×415×200；②炉子生产率—75kg/h；③最高工作温度—900℃；④盐浴的成分35oCl2+65% NaCl。
3.1坩埚尺寸计算
根据最大料筐的尺寸为550×415×200mm，盐浴炉炉膛长度L=550+2×50=650 mm，炉膛宽度B=415+2×50 = 515mm，炉膛高度H=200+100+50+100=450mm，炉膛内装熔盐的容积为V=6.50×5.15×3.5=117.16升。
3.2盐浴炉功率和电极的计算
根据熔盐重量与炉子的生产率之比，校核炉膛容积是否适当，G=Kd=3×75 =225公斤。
由表2.1查得熔盐在900℃时的密度r=2.28公斤／公升，实际熔盐的体积为
Vt? G225??98.68升。r2.28
且V > Vt。
故炉膛尺寸符合，可以暂时定为650×515×450mm。
根据炉膛尺寸为650×515×450mm；熔盐容积应V=6.50×5.15×3.5=117.16升。 查表2.5得K0=0.35，则 P炉?K0V=0.35×117.16 ≈ 41千瓦。
变压器容量S =1．2P炉?1.2×41 = 49.2千伏安，参考表2.8可知选ZUDG—503型变压器(变压器容量为50千伏安)。
为了便于砌砖，电极高度暂定113mm，电极长度(与熔盐接触部分)为650mm，厚65mm；两电极间距离515mm；变压器次级最大绕组由并联改为串联，使二次最高电压为35伏；由表2.7查得35％BaCl2+30％NaCl的电阻率ρ=3210μΩ?m，N=0.72。则
2 U U 2 Lh 352?113?650P最大????75.6千瓦。33RN?B?10 0.72?3210?0.515?10 瓦
变压器分接开关接在最高档时，浴炉能获得的最大功率与变压器额定容量之比为：P最大：S = 75.6 ：49.2 ≈ 1.54。
变压器分接开关接在最高档时，二次电压为35伏，盐浴炉能获得最大功率
19
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 3 盐浴炉设计的计算
为75．6千瓦，故最大二次电流为： I2?
电极横截面积电流密度为：
P最大U最大75.6?103??2160安。35I横?I22160??29．4安/厘米2F横11.3?6.5
I横?100安/厘米2。
电极表面积电流密度为：
I表?I22160??2．94安/厘米2F表65?11.3
I表?40安/厘米2。
通过上述计算可知，盐浴炉的电极尺寸，相对位置与炉子所需功率及变压器容量的匹配是适当的，电极横截面积及表面积也符合要求，故确定炉膛尺寸为650×515×450mm，电极高度为113mm，电极长度（与熔盐接触部分）为650mm，变压器容量为50千伏安。
3.3排气装置的计算
排气装置的设计。排气量：
， qV?3V3LB（B0.2） 2L0.5150.2)?3600
2?0.65 =3?0.4?0.65?0.515( ≈800m3/h。
可以取排气量为900m3/h，抽风方式采用单侧抽风，排气口蒸汽流动速度取10m/s，则排气口面积为：
，qV900 Sk?=?0.025m2。
V410?3600 排气口的宽长比为3，设宽度为B排，长度L排则 3B排?B排?0.025，B排? L排=3×91=273mm。
0.025?0.091m?91mm 33.4启动电阻的计算
选用直径15mm的低碳钢条制作起动电阻，预计在2小时内将浴盐的1／3熔化并加热到熔点以上200℃。
由表2.1查得盐的固体比热为0.14，液体比热为0.18千卡／公斤·度，熔解
20