马弗炉电加热温度自动控制系统的研究
1 国内外马弗炉研究的现状
1.1 国内马弗炉研究的现状
马弗炉又叫高温炉，在测定煤炭灰分，挥发分，艾氏卡法全硫以及煤灰成分分析等试验中，都要利用马弗炉进行加热灼烧试样和沉淀物，因而它是煤质分析中不可缺少的基本加热设备。马弗炉的结构通常分炉体和温度控制2个部分。炉体主要由外壳、保温层、炉膛和加热元件组成。炉膛由耐高温、传热系数小的碳化硅材料制成。炉膛内层开有通孔，穿有加热元件----镍烙丝绕成的炉丝。炉丝能耐1080 -1100℃的高温。为防炉丝熔断，马弗炉的常用温度为900℃， 最高不超过1000℃[[1]]。
国内马弗炉的研究开始于上世纪七十年代。经历了加热方式转变、结构的转变、控制系统的转变等过程。上世纪九十年代开始与国外公司合作，目前我国马弗炉无论在结构设计、温度的均匀性、使用稳定性、故障率、自动化程度还是能耗上均有很大提升。目前，全国热处理加工工厂约18000个，热处理设备总量已超15万台，装机容量约2250万kW，年耗电约330亿千瓦时，电力成本占热处理销售收入的30%左右。未来热处理加工行业将平稳增速，仍然有很大市场空间。
1.2 国外马弗炉研究的现状
国外的马弗炉在新材料应用，控制系统的性能优化，在炉体结构、冷却系统、传送系统、控制系统、安全保护等方面的设计都处于领先地位。知名的马弗炉制造公司产品具有系列化、专用化的特点，在自动控制、结构设计及温度场技术等方面拥有多项发明专利。微波马弗炉国外已有成熟产品销售，但价格不菲。上海某公司作为国内实验室微波仪器的领先者，也开发出了商品化的设备。但是微波马弗炉由于其原理结构复杂，导致整机的重量远远超过其他类型马弗炉，并且价格也非常昂贵[[2]]。
美国、日本及欧洲的许多发达国家均先后制定了21世纪热处理技术发展规划和目标。2004年，美国能源部工业技术局、美国金属学会热处理学会和热处理协会共同制订了热处理技术路线发展目标:到2020年，能源消耗减少80%;工艺周期缩短50%;生产成本降低75%;热处理畸变为零;热处理件质量分散度为零;热处理加热炉寿命提高10倍;热处理炉价格降低50%和热处理生产对环境的影响为零。在美、日、英等工业发达国家，每人平均能耗不过300kWh/t，能源成本占热处理生产成本的25%左右，而我国人均能耗超过600kWh/t，能源成本是工业发达国家的1～2倍。我国热处理行业的从业人员约为54万人，人均产值不足20万元/年，而发达国家同行业人均产值至少50万元/年，某些先进的专业厂，人均产值已达100万元/年，和这些发达国家相比，我国热处理技术至少落后世界先进水平15年以上。
今后马弗炉的发展趋势将是针对用户以及行业的特异性需求，开展定制化、个性化、智能化、科技附加值高的产品。在节能、安全、效率、加热均匀程度以及与分析仪器联用方面深入研究。
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