在 實驗電爐熱交換中,通常至少要分成三個不同的溫度區(qū):爐氣、爐墻和被加熱(或熔化)的金屬。其中以爐氣的溫度 高;爐墻溫度次之;被加熱的金屬溫度 低。這樣,在爐所與爐墻之間、爐氣與金屬之間以及爐墻與金屬之間,以輻射和對流的方式進行著熱交換,還有由于爐墻的導(dǎo)熱而發(fā)生的熱損失(該熱損失對于爐內(nèi)的熱交換也是有一定影響的)。下面分析一下被加熱的金屬在實驗電爐內(nèi)獲得熱量的幾中主要傳熱方式。
(1)爐氣對金屬的輻射傳熱 爐氣輻射的熱量傳給爐墻和金屬的表面上后,則有一部分被吸引,另一部分被反射回去。反射出來的熱量,要通過充滿爐膛內(nèi)的爐氣,一部分被爐氣吸收,剩余部分輻射到對面的爐墻或金屬上,如此反復(fù)輻射。
(2)爐墻及爐頂對金屬的輻射傳熱 它的輻射情況和上一種有些類似,也是反復(fù)輻射連續(xù)不斷。所不同的是爐墻內(nèi)表面還以對流的方式吸收熱量,而這些熱量仍以輻射的方式傳出。
(3)爐氣對金屬的對流傳熱 在現(xiàn)有 實驗電爐爐膛中,爐氣的溫度大多在800℃~1400℃范圍內(nèi)。爐氣溫度在800℃左右時,輻射與對流的作用差不多相等。當(dāng)爐氣溫度高于800℃時,則對流傳熱減少,而輻射傳熱急劇增加。