Главная › Новости

Электрические печи сопротивления

Опубликовано: 14.10.2018

Изобретение электрической печи

Электрические печи сопротивления разделяются на несколько типов зависимо от методики производимого нагрева, но все они предназначены для термической обработки изделий. Данные установки являются незаменимыми в промышленных сферах, лабораториях и научно-исследовательских отраслях для сушек, предварительного разогрева, обжига, закалки и иных обработок высокими температурами.

Разные типы электрических печей сопротивления объединяют следующие достоинства:

Произведение равномерного высокотемпературного нагрева;

Компактные конструкции и высокомощный нагрев;

Возможность применения автоматических систем управления;

Возможность регулировать процессы работы в автоматическом режиме;

Применение высокоэффективной герметизации.

Электрические печи сопротивления по типу нагрева делятся на прямо действующие и косвенно прогреваемые. Печь прямого нагрева проводит ток непосредственно через изделие. Таким образом, набор необходимой температуры происходить за несколько секунд, и деталь прогревается практически мгновенно. К сожалению, такое оборудование имеет и слабые стороны. Например, чрезмерная громоздкость, некоторые сложности конструктивного характера и трудности в оперативном регулировании режимов не позволяют применять печи прямого действия для решения абсолютно всех задач. В основном такие устройства стараются изготавливать на основе косвенного действия с применением дополнительных элементов нагревания из жаропрочных сплавов. Нихромовые или фехралевые сплавы в виде проволоки либо ленты способны служить на протяжении длительного времени, надежно выполняя свои функции и точно соблюдая задаваемые температурные параметры и другие ряды преимуществ. В промышленном масштабе производится немалое количество установок косвенного нагрева с теплоотдачей конвективным методом, излучением, теплопроводностью или даже с комбинацией нескольких разных видов действия.

Электрические печи сопротивления также разделяют на разные типы по следующим показателям:

Рабочий режим 

Существуют устройства беспрерывного и периодического нагревания;

Способ применения 

Зависит от сферы использования (лаборатория, промышленность) и производимых нагрузок (единичное изготовление изделий или массовое);

Атмосфера функционирующей камеры

Есть атмосферы поддающиеся контролю, например, вакуумные, а есть агрегаты, работающие в воздушной среде (окислительные);

Обрабатываемое изделие. Одни печи направлены на работу с металлами, другие на обработку стекла, третьи – керамику либо изделия из фарфора.

Конструктивный тип печи сопротивления

Может быть шахтным, камерным, конвейерным либо вообще плавильным. Есть печи, у которых поддон выдвижной или пульсирующий, может быть карусельным или барабанным, толкательным и т. п.

Рабочая температура

Данный критерий говорит о производимой силе нагревания печи: низкотемпературная, высокотемпературная, особо высокотемпературная, сверхвысоко температурная.

Характеристики материалов для разных типов печей сопротивления

Логично сделать вывод, что нагревательный элемент, применяемый в печи сопротивления должен обладать жаростойкостью, жаропрочностью и высоким удельным сопротивлением. Конечно же, цена на такой нагреватель тоже должна быть приемлемой для потребителя. Максимально соответствовать всем указанным критериям могут элементы нагрева, в состав которых входят железо, хром, никель и алюминий. Таковыми сплавами являются хром и никель для печей сопротивления косвенного типа.

Нихромовый сплав маркировкой Х20Н80 характеризуется как долговечный, надежный, ударостойкий и хорошо свариваемый материал для нагрева. Помимо всего на его поверхности во время работы образуется специфическая пленка, предотвращающая растрескивание при часто прерываемой работе. Но недостатком данного материала является его ограниченность во временных нагрузках. Нихром нельзя использовать при длительном беспрерывном цикле работы, он попросту расплавится. При необходимости выполнения длительных и высокотемпературных работ целесообразно использовать фехраль. Сплав из фехраля также выделяется невысокой ценой сравнительно с нихромом. Данный нагреватель, зависимо от маркировки, способен длительно функционировать с теплоотдачей от 800 до 1400 С.

Но важно понимать, что фехраль имеет и массу недостатков по сравнению с нихромом. Она более хрупкая и не очень стойкая к коррозийным и магнитным воздействиям. В процессе работы температурное удлинение фехралевых элементов может достигать заметных величин, которые необходимо учитывать еще при изготовлении проекта на печь сопротивления. Футеровка печи с фехральным нагревом должна быть выполнена из кирпича либо обмазки содержащей глинозем в большом количестве. Максимально подходящие марки нагревателей фехрального состава для таких работ есть Х27Н70ЮЗ и Х15Н60ЮЗ.

Нагревательные элементы в большинстве моделей электрических печей сопротивления выполняются из проволоки либо имеют ленточную конструкцию. В промышленных печах в основном используется нихромовая либо фехралевая проволока диаметром 3-7 миллиметров, но также встречаются печи, в которых нагреватели сделаны из проволоки большего диаметра. При формировании спиральных нагревателей из прецизионных проволок они должны быть достаточно жесткими, иметь плотность намотки и соотношение диаметр/шаг с оптимальной теплопередачей. Дело в том, что высокая плотность намотки и большой диаметр способствуют росту мощности только до определенного предела. С дальнейшим ростом густоты укладки возрастает экранирующее влияние одних витков на другие – то есть снижается эффективность использования.

В настоящее время большим спросом пользуются нагреватели, размещенные в керамические трубки. Их показатели мощность находятся на высоком уровне, монтаж можно производить как в камере, так и на ее наружных стенках.

Ленточные элементы нагрева изготавливаются в виде зигзага и могут иметь неограниченную длину, зависимо от желаемой мощности печи. Закрепление таких нагревателей на нагреваемый объект происходит при помощи керамических стоек или жаропрочных сплавов.

Вывод

Разные типы печей сопротивления пользуются большим спросом в различных рабочих сферах производства. На сегодняшний день более достойного оборудования, чем электропечи сопротивления нет, они незаменимы в разномасштабных проектах начиная от гончарного дела и заканчивая крупными металлургическими заводами.