【国家标准(GB)】 电热设备的试验方法 第4部分：间接电阻炉

ICS 25.180.10
中华人民共和国国家标准
GB/T 10066.4---2004
代替 GR/T 10066.4.—1988
电热设备的试验方法
第4部分：间接电阻炉
Test methods for electroheat installations-Part 4.Indirect resistances furnaces(IEC 60397.1994 Test methods for batch furnaceswith metallic heating resistors,NEQ)2004-05-14发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2005-02-01实施
G扫/T10066电热设备的试验方法》现有十个部分：第1部分：通用部分；
一~一第2部分：有心感应炉，
一-·第3部分：无心感应炉，
一第4部分：间接电阻炉，
GB/T10066.4—2004
第5部分等离子设备（GB/T13535—19926电热用等离子设备试验方法》）—第6部分：工业微波加热设备输出功率的测定方法（GB/T18662-2002&工业微波加热设备输出功率的测定方法》）；
一第7部分；具有电子枪的电热设备；~第8部分：电渣重熔炉（GB/T1020—1989电重熔炉的试验方法》）；一一第9部分：高频介质加热设备输出功率的测量方法（GB/T14809—2000%高频介质加热设备输出功率的测量方法》）：
\-\第10部分：直接电弧炉（GB/T6542—1986直接电弧炉的试验方法》）：—第11部分：埋炉（GB/T74051987埋弧炉的试验方法》）。注：某些现有电热设备的试验方送未采用分部缔号（如措号内所示），在静订时将改为上述规定的分部编号，本部分为GB/T10066的第4部分。本部分与1EC60397：1994&具有金属加热北件的间歌式电阻炉的试验方法》（第二版）的一致性程度为非等效）。
本部分尚IEC60397：1994相比：修改了IEC60397：1984中的7条术语定义，删去了23条术语：一补充了IFC60397：1984正在考虑的控制气氛炉，真空炉和连续式电阻炉试验方法，用空炉能耗的测量替代IEC60397：1984中的积蓄热的测量。删去了冷却曲线的测量：-—修改简化了IEC60397：1994中炉温秘定度的计算公式，一-修改简化了IEC60397：1994中达稳的判定方法及其测量空炉摄失的计算公式本部分替代GB/T10066.4—1988电热设备的试验方法间接电阻炉\，与后者相比的主要技术内容变化如下，
增加了测温架、检测传感器、工作传感器、监控传感器.达稳时间、空炉升温能耗、热稳定状态其7条术语；
删去了“积热”术语；
一用“空炉能耗的测量”代替“积蓄热的测量”，增加“安全联锁和报警系统的试验”，修改了空炉升温时间计算公式；修改“额定功率的测录”，
增加“空炉升温能耗的测量”；修改“空炉损失的测量”；
一增加“达稳时间的测量”；
修改“炉温均句度的测量”，
一修改“炉温稳定度的测量”；GB/F10066.4—2004
…修改“泄漏电流的测量”，
-增加第7意数据处理与分析！
增加附录A(资科性附录)推荐的电阻炉测试电气原理图。本部分应与GB/T10066.1-2004电热设备的试验方法第1部分，通用部分\配合使用。本部分的附录 A为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国工业电热设备标推化技术委员会归口。本部分起革单位：西安电炉研究所、西安华能电炉厂。本部分起草人：李海波、姜战胜。本部分代替标准的历次版本发布情况为GB4836（部分）-1984、GB/T10066.4—1988。1范
电热设备的试验育法
第4部分：间接电阻炉
GB/T 10066.4---2004
GB/T10066《电热设备的试验方法》的本部分适用于配有温度自动控制系统，炉内为自然气氛，中性保护气氛，控制气氛或真空，额定温度在250℃～1800℃范围内的各类实验用和工业用电阻炉（如井式炉，籍式炉、台车式炉、罩式炉或其他结构型式的炉子）等主要是加热和热处理用间歇式和连续式电阻炉、电阻熔炼炉和保温炉等。这些炉子可以是强追气氛循环的或非强迫气氛循环的。本部分是间接电阻炉（以下简称电阻炉）的专用部分，应与GB/T10066.1一2004配合使用，其目的是使测定上述炉子的主要参数和技本数据的试验条件、试验项目和试验方法标化。本部分不适用家用和类似用途的电热器具。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分·然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T2900.23-1995电工术语工业电热设备（ne9IEC60050（841）：1983）GB/T10066.1—2004电热设备的试验方法第1部分：通用部分（[EC60398：1999，M0D）GB/T10067.4—1988电热设备基本技术条件间接电纽炉GB5959.1电热设备的安全第1部分，通用要求（GB5959.1—1986，ne9IEC60519-1：1984）GB5959.4电热设备的安全第4部分：对电阻炉的通用要求（GB5959.4—1992、eqVIEC50519-2:1975)
GB/T9452—1988热处理炉有效加热区的测定方法JB/T7629—1994耐火纤维炉衬的设计和安装规范3术语和定义
GB/T2900.23~-1995、GB/T10066.1-2004和GB5959.1—1986以及下列求语和定义适用于本部分。
间接电租炉indirect resistance[uruace电流通过热元件（对电极盐浴炉，是流过电极和盐液）所产生的热量通过传导、对流、辐射，使炉料间接得到加热的电粗炉。
籁定电压rated voltage
电阻炉设计时规定并在铭牌上标出的接在加热元件上的电压。3.3
工作电压wurkingvoltage
对于配备调压器或变压器等的电阻炉，悬在设计时规定的接在如热充件或电极（对电极盐浴炉）上的电压，通常是一-个电压范围或几档电压。GB/T 10066.4—-2004
额定功率ratedpower
电阻炉设计时规定并在铭牌上标出的输人功率。3.5
工作温度workingtemperature
电阻炉设计时规定的止常使用温度，通常是一个温度范围，在此溢度范围内电阻炉应能满足所规定的炉温均勾度要求，工作温度的上限称最高工作溫度，3.6
试验温度testtemperatare
试验方法中所规定的炉子逃行某项试验时的这行温度。如末加规定，试验避度就是最高工作度。3.7
工作区尺寸mmworkingzonedimensions，mm电阻炉设计时规定并在图样上标明.满足炉温均勾度要求，允许放置炉料的炉内空间尺寸。3.8
空炉升温时间n-load heating uptinietp,h
通常指在额定电压下，把·台经过充分干燥的·没有装炉料的电阻护，从冷态合加热到达到试验温度所需的时间。
对多控温区的电阻炉，是指所有控温区都达到试验温度的时间，对于配备调压器或变压器等的电阻炉，是指按企业产品标准中规定的升温程进行升温所需的时间。3.9
no-loadpowerloss
空炉损失
没有装炉料的电狙炉的炉体部分在最高工作温度下的热稳定状态时所损失的功率。3.10
空炉升温能耗no-loadheating-upenergyconswmptionEo.kw.h
电阻炉在空炉升溢温时间内所消耗的总电能。3. 11
空炉能耗no-loadenergyconsumptionLh,kw.h
设有装炉料的电阻炉从冷态开始升温直到试验温斑下的热稳定状态时所消耗的总能量，包括这个阶段护体所积的能量和散尖到周围空间的能量及其附属设备《如开或炉的底座，深并炉的专用吊具等)所积蓄和做失的能量。
炉子的热稳定状态thermalsteadystate(offurnace）炉于的炉温和加热叻率不变或在菜一恒定的平均值附近略有波动的一种状态，3.13
达到热稳定状态的时间（简称达稳时间）heating-ptimetothermal steady stateta,h
炉子以冷态加热到达到试验温度下的热稳定状态的时间间隔。3.14
相对效率relative efficiency
GB/T 10066.4--2004
没有装炉料的间式电阻炉从冷态开始如热升温并在达到最高工作温度层保溢，直到达到基一规定时刻的时间（如4h～8h或达到热稳定状态时)内可被利用的能量与满功率输人能量之比。3.15
炉温均匀意,cfurnace temperature uniformity,'C电阻炉在试验温度下的热稳定状态时炉子作区内的温度匀程度。炉温均匀度的表示方法见6.15.6，除非另有规定，炉温均勾度表示为：在规定的各个测温点上测得的温度真实值减去设定温度（即临控点上所邂得的温度）所得的最大差值（可正可负）。没有特别说明时，指在空炉情况下。特殊猜况（如有罐炉，电热浴炉等），另在产品标准中规定。3.16
炉温稳定, Cfurmace temperatnre stability, t电阻炉在试验温度下的热稳定状态时控温点温度的稳定程度。炉温稳定度的表示方法：见6.16。3. 17
囊面温升,Ksurface temperature rise,K电阻炉在最高温度下的热稳定状态时，炉体外表面指是范围内任点的鼠度与环境源度的差，3. 18
加热能力，hheating capability,h表征间敏式电阻炉是否有足够的输人功萃的一-项指标。通常表示为在产品标推规定的试验条件下把炉料装入炉内后、炉温能在规定的时间内从冷态上升（如对真空护）或从开始加料时的温度（对一般电阻炉)回升到规定的溢度
最大装鞍量，kgmaximun loading，kg间歇式电炉设计时规定的每一炉最多能装载的炉料重量，包括随被加热工件或材料同时进炉的料筐,料盘或夹具等的重量，
生产率,kg/hprodnctton rate,kg/h连续式电阻炉设计时规定的在典型工件和典型加热工艺条件下，或在由制造厂和用户商定的条件下的生产能力。
多工区电阻炉aulti-worklng zone resistance furnace具有多个不同工艺要求的工作区的电阻炉，如具有卵热区、渗碳区、扩散区、保温区等的渗碳率火炉，式作时各区的温度一般不相同。3.22
多（控制）区电阻炉multi-controled zoneresistancefurnace同一个炉膜内加热元件被分成几组，分别用单独的控制回路（或系统）进行控温的电阻炉，如深并式电阻炉等。
测温架（桩、柱、笛）temperature measuring frame（stub.stud、rake）在炉温均匀度测量中，用来固定温度传感器位置的耐热支架（桩、柱、色），（一为金属制作）。3.24
工作传感器（或控温传感器）workingsensar（orsensorfortemperaturecontrol）安装在炉膛内（有缝炉除外）能准确反映炉壁温度用于控制、指示和记录炉的传感器。GB/T 10066.4—2004
检测传感器test sensor
安效在正作区测蕴架各个规定位置上用手于检测该点温度的传感器。3.26
监控传惠案mornitoringsensor
炉温均勾度试验时，安装在控温传感器延伸方向处在工作区内（有罐炉除外），能准确反映工艺规定温魔，并以此为基推判定炉溫均勾度的传感器。4一般要求和基本测量
按GB/T10066.1—2004第4，5两章的规定。5斌验项目
除GB/T10066.1-2004第6章中所列试验项目外，补充的项目如下，但所有些试验项不是必须全部进行的，对电翘炉技术经济评价所需进行的试验项目可以从中选取，必要时再在产品标准中补充，或由制造厂和用户商定，
5.1冷态检验项目
a）工作区尺寸的测量：
b）炉衬质量的检查；
加热元件制造质盘的检查！
d）金属加热元件玲态直流电阻的測量；e)
加热元对炉壳短路的检查：
安全联锁和报警系统的试验。
5.2热态检验项目
空炉升温时间的测量；
额定功率的测最：
最高工作溢度的测量；
空炉升温能耗的测量，
空炉损失的测量；
空炉能耗的测量：
达稳时间的测量，
相对效率的测量
炉温均匀度的测量：
炉温稳定度的测量！
表面温升的测量；
1）加热能力试验；
装料运行检验；
控制气筑电阻炉的检漏：
泄漏电流的测盘：
生产率的测量；
热态试验后的检查。
6试验方法
电阻炉的试验方法接GB/T10066.1一20Q4第7章和以下补充规定相应项目试验，当两者有不一致时，以本部分补充项目的试验方法为准。5.2试验项目推荐的电阻炉电器原理图附录A，la)~c）。6.1工作区尺寸的测重
根据产品标准和设计图样规定用盘具进行测量。6.2炉村质量的检查
GB/T10066.4—2004
对砖砌炉衬，按有关规定进行检查：对耐火纤维炉衬按JB/T7629一1994进行检查。6.3加热元件制造质盘的检查
在加热元件的制造和电阻炉的装配安装过程中应按设计图样要求，用量具测量加热元件的主要尺寸，必要时用放大镜检查加热光件表（尤其焊接部位）有无裂纹等缺陷。6.4金赢加热元件冷态直流电阻的测量用事流电桥或数字欧姆表测量。单相接线时测量总电阻；三线接线时测并许算各相的电阻。6.5加热元件对炉壳短路的检查
在电阻炉炉体装配完戒，但未烘炉干燥之，用万用表测最热元件对炉壳的电阻，应无短路现象。6.6安全联锁和报誉系统的试验
按GB/T10066.1一2004中7.1.9进行试验。用模拟信号或设备本身的电器，观案报警是否正常工作,联锁是否可靠，限位是否正确。6.7空炉升温时间的测量
试验前电阻炉应已充分干煤，在空炉冷态情况下接上电源，测出炉温上升到最高工作温魔的时间。用秒表测量。
测最空炉升温时间应根据电阻炉所用加热元件的性质和控制方式，分别按下列要求进行测量。6.7.1对采用镍铬和铁铬铝等电阻温度系数不大的金履明热元件的电阻炉在测量过程中，有条件（例：有调压器等）应使输人电压的波动不超过其额定值的土2%，否则应用秒表和电能表测出试验过程中的平均輪人功率力（等于升温期间输人给炉子的电能除以实测升温时间），面可用经验公式（1）近似计算：
式中·
t-电炉的空炉升温时间，单位为小时(h)t一-实测升温时间，单位为小时（）；力——电炉的实测额定功率；单位为于瓦（kW)；工一修正指数：
p—t期间实测的平均输人功率，单位为千瓦(kw）。* 1
注1：凡是通过谢压器或变压器等供电者，按下述规定调节其输人功率：对于无级谢压的电阻炉，其输人功率的偏差应在二2%范围内，对于有级调压的电阻炉，其人功率的偏差应在士10%范固内，试验结果也应用上述方法折算。
注2：X范围为1.5-2.0，般实验电阻炉取高值.工业电阻炉取低值。6.7.2对于采用钨、钳、钼、铬酸、碳化硅、二硅化钼等电阻温度系数较大的加热元件和石墨作为加热元件的电阻炉，在测量时其输人电压应先调节在最低值上，然后根据企业产品标准中所规定的升温方式逐渐升高电压，并且根据是分级或无级调压，使额定功率的偏差尽可能保持在6.7，1中所述的范圃内。6.8额定功率的测量Www.bzxZ.net
在上述试验中，当炉温将达到最高工作溢度而温控仪尚未起作用时，用功率表测量，对于位式控温电阻炉也可在炉温达到最高工作温度以后的电期间内测量。若检验期间受电压波动的影响，量结果应按下式进行折算。
2 = p()
GB/T 10066.4—2004
式中;
p。—额定功率，单位为千瓦(kw)；P。\在电压U(与U,的偏差不超过士5%)时测的功率,单位为千瓦(kW)U.——额定电压;单位为伏特(V)I一測量功率时的电压,单位为伏特（V)。6. 9最高工作温度的测量
在6.7的试验后，用电阻炉本身配备的温度议表或其它合适的仪表测量。6. 10空炉升温能耗的测量
在 6. 7 所述合闻前记录电能表的读数 E,通电后,每隔 5 min~10 min 或 30 min 分记录炉温 6,设备功率 力或加热功率力,(分别如围 A,1a)或 c)所测),电流 I、输人电能E(t)以及电源电压 U,在炉温达到最高工作温度时刻，读取电能表读数E，则空炉升溢能耗E即E = E—E
6. 11空炉损失的测量
电阻炉的空护损失应在电翘炉空炉最商工作温庭下的热稳定状态时进行测量。炉内气氛应与正常工作时相间，炉内风机所消耗的功率应包括在内。电阻好的热稳定状态和空炉损失应在电阻炉达到最高工作温度后用下述兰种方法之一来磺定。a）平均功率法
用高精度（0.5级）、高分辨率数字电能表测量电阻炉相邻各段时间内的耗电量，如在第一段时间Afi内的耗电量为Ei，在第二段时间△t内的耗电量是E.，....在第n段时间内At.内是E，等。对手般位式控制的电阻炉，Ar，At，At.各段时间都必须是整数个遵断周期，即At十其中一(,)要尽可能小。
对于连续控温的电阻炉，各段时间都应相等，即AtA=A=At,h，除非另有规定，At的值对于实验电阻炉和全纤维炉衬工业电阻炉取20in对砖炉衬工业电阻炉取30tin。求出各段时间内的平均功率：
—E/P2-E/tg，P—E./设a和l分别是1P2Pa中的最大值和最小值，求得
AwPrad/Puinl
同样,对于 s/pap4 求得42一pmmz?/ pminz重复类假计算，直到A-1≤1.03；%1.03A+1≤1.03。这时，就议为在A时间段结束时，电阻炉已达到实际上的热稳定状恋
电阻炉的空炉损失按式（4)计算E-1 →E, + E+1 6, - 20
式中：
加—电阻炉空炉损尖，单位为手瓦kw)；-，t+1——量时间段，单位为小时)E-1,E,E+—在测量时间段内的电阻炉耗电量,单位为干瓦小时(kW，h),o
电阻炉的最高工作温度，单位为摄氏度（℃）。一斌验最后阶段的环境溢度，单较为摄氏度(C)。(4
注；如果试验中不能出现连续兰个4都小于1. 03的情况,赠允许在出现连续二个△小于 1. 03 以后，再次出现连续二个 么(△,和 -1)小于 1. 03 时就认为已达热稳定状态。并用最后二个 △多1. 03 讨算空炉摄失。b）表面温升法(适用手多区炉)
用分辨率不低于0.2℃的温度计测量炉壳的表面温度翻环境温度，测量点应选择在炉膛測壁中心并远GB/T 10066.4—2004
离引出孔的位置上，每髓小时测量-一次温度值，并求出该点的温升值。（的取值间卒均功率法）设在测量过程中求得的炉壳表面温升值分别为。为进行类似于上述平均功率法的计算求得每示个相邻溢升值中的最大与最小值之比真到A-1≤1,034.≤1,03An+1≤1.03
这时就认为电阻炉在At，时间段结束时已达到热稳定状态。电阻炉的空炉损失按式（5)计算。(E+E+..+
式中：
AtI -AtAtm
EM ).8. 20
+ Atm)' e, - B.
各控制区的测量时间段单位为小时（h）：E1,E、\Em——各控制区测量时间段内各区的耗电量,单位为千瓦小时(kW，h)M控制区数，对单区炉,M=1。
（5）
注：对各控制区的测量时间段△M应不小于1h对位式控温的电阻护，各区的避量时间中应分别包含整数个通断期。
如果将电能表接到主回路，而非各区，则这时空炉损失按式（5\)计算，即：E.- 20
式中：
E~~~α测谢时间段输人给电阻炉的耗电觉，单位为干瓦小时（kw，h)△t—测量时问，单位为小时(h)。注：At应不小于 1, 5 h。
℃）经验判稳法
由于炉衬结构和试验温度相同的同一品种电阻炉实际上达到热稳定状态的时间近拟地相等，因此可以根据以往的经验（用以上月种方法）在企业产品标准中规定同一品种电阻炉实上达到热稳定状态的时间。对所规定的值有争议时，用以上)或b)方法校验。电阻炉的空炉损失按式（6)计算：Pa
我中：
Aten b
一一从电阻炉实际上达到热稳定状态开始计算的测量时间段，单位为小时（）：E在At时间内输人给电阻炉的电能，单位为千瓦小时(KW·h）。注：应不小于1h对于位式控温电阻护，应包含整数个通断周期。如果是位式控温，耳主回路中未接电能表，也可用功率表测量，则空炉损失按式(7)计算1.8.-20
po= —.-8
P——达热稳定状态时电炉的实谢额定功率，单位为千瓦kW)！t通渐周期内的通电时间,单位为秒(s);T—通断周期，单位为秒(s)
a)方法是基本方法，当a)方法难以得到正确结果时(如对多控温区电阻炉等)可采用b)方法。c)方法在对由a）方法所取得的结果有成熟经验的情说下采用或在双方商定认可时来用6.12空炉能耗的测量
分别记录在6.7的试验开始前电能表读数E。和接著进行的6.11试验中实际上达到热稳定状态时电能表的读数E，求其差值E5就是空炉能耗。即：E E—E,
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6. 13达稳时间的滋量
在6.11中a)的测量中，当A≤1.03时，这时对应的A，未时刻就是达稳时间，用秒表测量。6. 14相对效率的测量
在6.7试验开始前和在接着进行的6.11试验中的规定时刻t(如8h,16h或在达到热稳定状态时），分别读取用来测量输人给电阻炉能量的电能表的读数，相对效率按式（9)计算：n-1
式中:
矿相对效率，单位为百分比(%)；p——电阻炉的额定功率，单位为千瓦kW),“从开始加热到达到某一规定时刻的时间，单位为小时(h)E.…在t时问内输入给电阻炉的能量，单位为干既小时(kW·h)。6.15炉湿均匀魔的测景
6.15.1测量条件
a）本试验方法适用于用温度传感器测温的电阻炉。.(9
b）炉温均匀度在电阻炉未装炉料（空炉）情况下测量，用户要求在装料情况下测量时，炉料的材质，形状、大小、布置方式，测量点的位置和要求达到的指标等由用户和需造厂另行商定，c）对试验温度规定如下：
最高工作温度不超过1200℃的炉子，其试验温度分别是最低丁作温度和最高工作温接。最高工作温度超过1200℃的炉子，其试验温度分别是最低工作度和1200℃。d）炉温均勾度在规定的测量点上，在试验温度下的热稳定状态时测量，用户如果有其它要求，可与制造广易行商定。
e）具有风机的电阻炉，在试验期间风机应正常运转。f）对于布置在控温点（或监控点）和各测温点上的传感器应通过转换开关用同一只准确度为0.1级或0.2级，分辨率不低于0.001mV自流数宁电压表或相同推确度等级的其他仪表，如DR系列等多点邀回检测仪表来测量。
）控温传感器应固定在设计规定的位暨L，其端点不应伸人到工作区内（但监控传感器应在距控温传感器端点延伸方间不超过1501111处的工作区内，并以此测量值为基准，判定炉温均句度）。对多区电阻炉，每个控温传感器附近都应有一个监控传感器。h）试验用传感器（即检测传感器、控温传感器、监控传感器）应事先在试验溢度范围内与标准传感器进行校正，求出其修正值。1）对各个温区的控溢表应分别进行校正。6. 15.2测温装需
测温装置山测湿架（桩、柱，笃等）、铠装传感器，补偿导线，转换开关及检测仪表等组成：6.15.3测温架（桩、柱，笃）
6.15.3.1测温架月于固定检测传感器，以确保在试验温度下传感器的热端不移位，不变形。6.15.3.2根据试验温度的高低，测温架一般可用高温合金，不锈钢、低碳合金钢或低碳钢的管捧料焊接而成，直控一般为8mm~16mm：6.15.3.3测温架的大小和形状根据电阻炉工作区形状、尺寸及测量方法而定。6.15.4测温区
6.15.4.1凡以\工作区尺寸”作为设计参数的电阻炉，测温区即为设计图样上用工作区所表示的长方体或圆杜体。
6.15.4.2凡以\炉膛尺寸\或其它尺寸作为设计参数的电阻炉，其测温区另在产品标准中规定，或参照图 1、图2示意的尺寸。
6=100(整体式炉益）
150（对分体式炉整）
d- D--100
D—炉膜直径
一炉胜深度
1,2.3.4.5,6.7..测避点
a=5% 1.+20
h=5%+20
c-5%H+20
1=90% 1, -.30
L——炉睡长度
W——炉瞳宽度
H——炉瞳离度
1.2.3、4.5,6.7.8、9 为测温点围1井式电阻炉工作区和满湿点位置围图2箱式炉测温这和测温点位置图GB/T10066.4—2004
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