魏紫学习的功夫,秦军也在思考。
他在思考利弊,看看怎么做才能利益最大化。
最好是发展一种,以后还能用到的技术。
“哎,这些都是后世烂大街的东西啊!”
研究了一会儿,秦军还是看好电阻炉。
任何东西,烂大街的都是普通技术,要是做到最好,什么时候都是高科技。
电阻炉这种设备也是这样,简单的真简单,复杂的也是真复杂。
它的下限很低,但是上限也很高。
要是这么算起来,电阻炉也是很值得好好研究一下的。
而真要做好电阻炉,材料的选择是关键。
说到这个材料,秦军也是感觉有点头痛。
之前他哪里能想到,天天用的电阻炉、电弧炉,有一天他自己还得想办法制造?
虽然懂一些这些东西的原理,但是真要做出来,还真得好好想想办法。
此时他倒是有点痛恨自己,造不如买的思想害死人啊!
要是他原来也自己造几台尖端技术的电阻炉,现在哪还用费事研究?
“这归根到底是电流的热效应,后世各种家电上都在利用,做起来应该不难。”
“但是,怎么做到最好呢?”
刚才秦军是真没有谦虚,所以,对于这一次制造电炉,他也是抱着一边学一遍造的心理。
其实,这些东西现在已经制造出来很多年,想要学习,还真能找到很多参考资料。
就算是在国内,现在也有很多书上有详细的介绍。
因为工业生产情况不同,他现在面临的情况,有两种选择,也就是电阻炉与中频炉。
“中频炉好像更加高端?也更有用,但是需要先放一放!”
其实,两种炉子其实内部结构差不多,都是用电为能源。
只不过,电阻炉和中频炉的发明历史不同。
电阻炉最早起源于19世纪末,使用的是高阻值电流,通过材料产生的热效应。
而中频炉则出现在20世纪60年代,利用等离子体感应加热原理,对金属进行熔炼。
两者的最大区别,就是加热方式不同。
电阻炉采用电阻导体加热的方式,即通过电流在电阻体内部产生热效应加热材料,使其达到熔点。
而中频炉则采用感应加热的方式,即通过电磁感应产生涡流,使工件表面发生涡流加热从而达到熔点。
因为加热方式不同,所以内部结构也有区别,再就是中频炉更加节省能源。
如果是大规模工业化生产,或者要进行钢铁冶炼,肯定需要使用中频炉。
秦军如果要把高炉进行改造,建设新的大型高炉,就肯定需要建造中频炉。
但是,现在只是一条小型生产线上的加热炉,就没必要这么麻烦。
相比中频炉,还是电阻炉来的更简单。
电阻炉的操作控制较为简单,只需控制电流大小即可。
而中频炉需要控制电流频率和幅度等参数,对设备性能的要求更高一些。
只不过,电阻炉的用处很受限制。
它主要用于小型生产、实验室、微电子材料制备等领域。
而中频炉适用于大型生产、钢铁冶炼、有色金属冶炼、铸造等重工业领域。
但是,电阻炉也不是没有优点,那就是制造成本低、易于维护。
其加热速度和效率较低,适用范围相对有限。
中频炉则具有加热速度快、效率高、能耗低、温度分布均匀等优点,但制造成本较高。
当然,以后中频炉在能源消耗、材料应用等领域,仍有较大的发展空间。
不过,现在对于秦军来说,还是技术更加成熟的电阻炉,做起来更有把握。
有把握的自然要先做,但是中频炉也不能放弃,因为只要涉足冶炼,就离不开这个。
一個近期需要,一个远景规划,反正都得做,那就一次全部做好。
只不过,事有轻重缓急,现在还是以电阻炉为主。
“看原理,这玩意是真简单。”
梳理了一遍原来看过的所有技术资料,秦军发现只是制造简单的电阻炉,真不难。
因为自从发现电流的热效应,即楞茨-焦耳定律之后,电热法首先就是用于家用电器,后来又用于实验室小电炉。
秦军实验室中的小电炉,就是这种产品。
随着镍铬合金的发明,到20世纪20年代,电阻炉已在工业上得到广泛应用。
既然要推广,那最重要的肯定是运行稳定。
而电阻炉既然连家电之上都可以用,自然就肯定会运行稳定。
毕竟只有稳定运行的电器,才有机会推广利用。
当然,在工业上用的电阻炉,结构还要复杂一些。
这种电阻炉一般由电热元件、砌体、金属壳体、炉门、炉用机械和电气控制系统等组成。
加热功率从不足一千瓦,到数千千瓦。
工作温度在650℃以下的,为低温炉;
650~1000℃为中温炉,1000℃以上为高温炉。
加热钢胚,肯定要加热到一千度以上,最好是一千二百度。
所以,秦军需要高温炉。
既然要做高温炉,就要面临一个无可回避的问题。
那就是电阻丝,或者说是电阻材料的安全稳定问题。
秦军看好魏紫,就是因为她能本能的看出重点所在。
还有,她的学习能力是真强。
秦军归纳的一些技术资料、技术要求,并不多。
再加上他写的比较简明,所以魏紫看的很快。
此时她应该是看完了,正在思索。
“怎么样?说说吧?”
魏紫一边思索一边道:“这电阻炉的原理很简单,造起来不难,材料的选择才是难点吧?”
果然,魏紫没有让秦军失望。
就算他的技术资料之中,已经标注出这一点,但是现在能提出来,就肯定是有自己的想法。
“那你先说说,电阻炉制造的关键点是什么?”
魏紫听懂了秦军的意思,所以她立即道:“稳定肯定是关键,但是想要稳定,就需要好的材料。”
“而想要好的材料,就需要懂得原理。”
“根据需求,做好用的电阻炉,首先就需要知道电阻炉的加热方式。”
秦军自然很清楚,在高温和中温炉内,主要是以辐射方式加热。
在低温炉内,则以对流传热方式加热。
电热元件装在风道内,通过风机强迫炉内气体循环流动,以加强对流传热。
知道这些,就可以选择最优解的原材料。
秦军很清楚哪些材料最好,但是他现在能买到吗?
买不到,能自己做出来吗?
想到后世各种各样的电阻炉,秦军感觉有点挑花眼。
“你看看这些电阻炉设计图,看看哪一种适合我们现在使用。”
既然有人帮忙,那秦军就要用好。
所以,秦军再次抽出一沓图纸。
魏紫看了一眼这个年轻的厂长,感觉他就像是个宝箱,想要什么都可以摸出来。
“这些都是电阻炉设计,仔细看看。”
秦军画出的图纸很全面,后世的很多电阻炉这里都有。
魏紫翻了翻,有室式、井式、台车式、推杆式、步进式、马弗式和隧道式等类型。
还有可控气氛炉、真空炉、流动粒子炉等也都是电阻炉。
“我们是用在生产线上,是不是需要这种隧道式?”
秦军满意的直点头,这就是天赋。
魏紫虽然从来没有接触过冶金行业,但是她就是能第一时间抓住重点。
“对,在型钢生产线上,用来加热钢胚的电阻炉,最好是隧道式电阻炉。”
其实,对于秦军来说,这也是无奈之下的妥协。
因为太过高科技的选择,制造难度相对比较大的,现在就肯定不是最好选择。
“你再看看使用什么元器件!”
既然魏紫有用,那就让她再发挥一下。
这一次问题就比较有深度,可不太容易回答。
秦军也不是故意为难她,只是引导她,让她尽快了解以后需要做什么。
所以秦军解释道:“电热元件必须具有很高的耐热性和高温强度。”
“除此之外,还必须有很低的电阻温度系数,和良好的化学稳定性。”
“你看下一页,常用的材料,无非是金属和非金属两大类。”
“金属电热元件材料有镍铬合金、铬铝合金、钨、钼、钽等。”
“这些元件一般制成螺旋线、波形线、波形带和波形板。”
“还有非金属电热元件,制造材料有碳化硅、二硅化钼、石墨和碳等。”
“一般制成棒、管、板、带等形状。”
一边说着,秦军还一边查看魏紫的神色。
秦军发现,这些魏紫居然都能听得懂。
到了此时,秦军已经十分惊喜。
真不是他好为人师,因为只要让魏紫搞懂他的设计,这一个大锅就可以让她来背。
因为接下来的工作,还有很多。
像是电阻炉需要制造,中频炉需要研究,还有制造这两种设备的原材料,也需要自己烧制或者制造。
这些工作,如果全部落在秦军头上,那他得累死。
所以,只要找到一个表现的稍微好点的技术人才,秦军就会抓住不放。
“好好看看这些原材料的性能。”
“在制造业,性能决定一切。”
“当然,这也要考虑电阻炉的功率大小。”
“功率大,肯定要求原材料的性能更高。”
“这些是电热元件的分布和线路接法,依炉子功率大小和炉温要求而定。”
“这种炉子的优点很多。”
“比如电阻炉与火焰炉相比,具有结构简单、炉温均匀、便于控制的优点。”
“还有,电阻炉的加热质量好、无烟尘、无噪声等优点。”
“但是,它也不是没有劣势,比如使用费较高。”
“比如相比火焰炉,它肯定用起来更加方便,稳定性也肯定更高。”
“这里就需要技术,稳定性,材料决定稳定性。”
“你对这些还不算了解,接着看,下面有几种原材料。”
下面是秦军罗列出来的原材料,有些不容易弄到,但是却属于尖端产品。
还有一些他们随手可得,但是想要用好却比较难。
现在秦军最容易弄到的原材料,肯定是钨丝,但是这种钨丝很容易熔断。
比如九十年代盛行的电炉子,使用的就是一根钨丝。
只要用过的人都知道,这种东西动不动就会熔断。
所以,选择合适的材料,才能让产线稳定运行。
要不然,一两个小时就熔断一次,那还加热个屁。
“钨丝、碳化硅?”魏紫道。
“钨丝我在办公室的采购清单上看到过。”
“还有碳化硅,我好像也在哪里看到过?”
“对了,耐火材料厂的下一步工作,就是研发这种碳化硅材料吧?”
说着,魏紫站起身,来到一个橱柜跟前。
很快,她就从里面抽出一份文件。
里面是秦军随手写下来的,以后耐火材料厂的发展规划。
里面,就有相关碳化硅的内容。
不管是钨丝,还是碳化硅,都实在是太过显眼,秦军不可能放过它们。
没办法,这已经是后世几十年的实践证明出来的优质材料,最重要的是很有钱途!
所以,不要看就是两种简单的原材料,秦军却很重视。
秦军最喜欢的就是制造原材料,比如之前的碳钢、锰钢。
真说起来,这两种也就是最基础的原材料,反而是用它们加工出来的成品,秦军不太在意。
因为只要原材料足够好,国内有着无数猛人,可以设计出最先进的机器、设备。
在原材料研究方面,国内的短板很明显。
秦军打算在这一方面发力,尽可能的追赶一下跟国外的差距。
现在他也只能是仿制,但是以后谁又知道会发生什么呢?
仿制的多了,赚的钱多了,他就不能推陈出新?
万丈高楼平地起,秦军不会好高骛远,他也没资格好高骛远。
趁着他的记忆还有点优势,他想着尽快的把一些技术推出来。
所以,现在最重要的就是把结构图,制造原理,维护方法等等全部写出来。
只要有这些东西,就算没有太多人才,秦军也相信他厂里的那些普工,在魏紫的带领之下,也能够有所作为。
当然,他需要写的详细一些,要不然,那些连大学都没上过一天的家伙,很可能要抓瞎。
这一次他也算是准备充足,让魏紫可以稍微看一下,就能明白秦军的意图。
当然,这绝对少不了魏紫那超凡的学习能力。
原理稍微提一句就懂,制造工艺,设备图纸,看看就明白。
还有最重要的电热元件的选择,她也能提出自己的意见。
现在秦军都要怀疑,他是重生人世,还是魏紫是!
他现在感觉,魏紫那学习能力,还有接受能力,居然比他还要厉害。
就像是现在,弄清楚了秦军的意图,魏紫已经十分有见地。
“我明白了,最重要的是先要有好的原材料。”
“原材料无非就是两点,一种是金属原材料,一种是非金属原材料。”
“而在这两类原材料当中,我们最容易获得的,感觉还不难做的,肯定是钨丝和碳化硅。”
“钨丝的用途很多,我们都知道,也明白优缺点。”
“但是,钨是战略金属,用处太多,我们不能消耗太多。”
“所以,如果有选择,我们是会避免使用这种原材料的吧?”
说完,魏紫看向秦军。
秦军立即点头:“对,所有珍惜的、国内稀缺的,或者是需要进口的,能避开都需要避开。”
魏紫笑了:“虽然不想用,但是它太好用,所以您还是舍不得?”
秦军也是在纠结这一点,因为钨丝,它用起来是真方便。
不过,想要使用钨丝来做电阻炉,还需要避免其弱点。
“既然想用,那就用,毕竟我们不可能生产太多电炉,也用不到多少钨丝。”
“所以,我们要避免钨丝的熔断问题,让它尽可能的稳定。”
“钨丝烧断的原因有很多,比如烧结原因。”
钨丝在高温状态下容易烧结,烧结后的钨丝会严重降低其导电性。
甚至会产生电流不稳定等现象,进而导致断丝。
这些秦军当然很清楚,而用钨丝,他的想法跟魏紫一样,可以少用,毕竟它是真好用。
毕竟秦军知道怎么预防钨丝熔断,防治方法也简单,最简单的就是避免长时间高温连续使用。
再就是可将气体中的钨粉增多,可减缓烧结速度。
另外还有蒸发原因造成的熔断,钨丝在高温状态下易蒸发。
长时间高温连续使用,会加速钨丝的蒸发,导致钨丝变脆,断丝率升高。
这种情况没法避免,只能在使用寿命超过了一定期限之后,尽快更换钨丝。
要不然就要改变使用条件,减少钨丝的工作温度。
最后,钨丝在启动或关闭电弧过程中,受到电流浪涌影响,导致钨丝过热、扭曲变形等情况,从而出现断丝问题。
要避免这种情况,就需要对电弧进行控制。
要不然就采用钨丝起动装置,控制电弧的启动。
钨丝烧断,有多种原因,但都可以通过科学合理的使用方法来改善。
只要正确选择使用条件、控制钨丝的工作温度、避免烧结等情况,就可以大大降低钨丝的断丝率,延长设备的使用寿命。
所以,就算钨丝有着各种各样的缺陷,它也是可以使用的。
因为在电子机械行业中,钨丝是一种广泛应用的零部件。
其稳定性和可靠性,对于整个机械工作的质量和寿命,有着至关重要的作用。
“所以,怎么避开这所有缺陷,也是一个需要研究的课题?”
到了现在,秦军已经是一脸惊叹。