박스형 저항로에서의 열 전달은 주로 대류와 복사를 통해 이루어집니다.퍼니스 벽과 지붕은 가열 요소에서 대류를 통해 열을 흡수한 다음 이 열을 금속 공작물에 방출합니다.이 공정은 내부 표면의 높은 방사율과 대류 열 손실을 최소화하는 진공 또는 제어된 대기로 인해 효율적입니다.이 설계는 야금 공정에 필수적인 균일한 가열을 보장합니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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저항로에서의 열 발생
- 발열체는 줄의 법칙(열 ∝ 전류² × 저항)에 따라 저항을 통해 전기 에너지를 열로 변환합니다.
- 발열체는 일정한 열 출력을 보장하기 위해 최적의 저항으로 설계됩니다.
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용광로 벽/지붕으로의 대류 현상
- 내부 표면은 발열체로부터 열을 흡수하여 대류 (퍼니스 챔버 내 유체/가스 운동).
- 진공로에서는 증발-응축 사이클이 있는 시스템에서 볼 수 있듯이 열 매체(예: 물)의 상 변화가 이 전달을 향상시킵니다.
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금속으로의 복사
- 가열된 벽/지붕에서 방출되는 열 복사 (적외선 파장)은 스테판-볼츠만 법칙에 따라 금속에 전달됩니다.
- 방사선은 고온 환경(예, igbt 유도로 )는 매체가 필요 없고 균일한 가열에 효율적이기 때문입니다.
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단열 및 효율성
- 이중 단열재로 열 손실을 최소화하여 높은 열 효율을 유지합니다.
- 로터리 퍼니스는 조정 가능한 매개변수(온도, 회전 속도)를 통해 열 프로파일을 최적화하지만 박스 퍼니스는 정적 복사열 전달에 의존합니다.
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재료별 고려 사항
- 저온 공정(예: PECVD)은 열 충격을 피하는 반면, 저항 용광로는 금속 처리를 위해 더 높은 온도에서 작동합니다.
- 담금질 시스템(오일/물 탱크)은 가열 단계와 분리되어 있지만 예냉 균일성을 위해 동일한 복사/대류 원리에 의존합니다.
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요약 표:
| 열 전달 메커니즘 | 설명 |
|---|---|
| 대류 | 챔버의 유체/가스 운동을 통해 가열 요소에서 퍼니스 벽/지붕으로 열이 전달됩니다. |
| 방사 | 가열된 벽/지붕은 금속 공작물에 열 복사(적외선)를 방출하여 균일한 가열을 보장합니다. |
| 단열 | 이중 단열재로 열 손실을 최소화하여 열 효율을 높입니다. |
| 소재 고려 사항 | 내화 재료는 방사선 흡수/방출을 극대화하여 더 빠른 가열을 가능하게 합니다. |
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