Матеріали для нагрівачів в печі опору

Елементи нагрівання, використовувані для роботи в печах високого опору повинні безвідмовно функціонувати при екстремальній температурної виробленні. Вони повинні мати жаростійкість, кислостійкість, жароміцність і не піддається деформації при високих температурах.


Матеріали для нагрівачів в печі опору


Конструкція нагрівача повинна бути продуманою так, щоб пристрій з часом не подовжувався. Електронагрівачі для печі опору зазвичай використовуються у вигляді стрічок або дроту різного перетину, який навивається по спіралі і складається з металевого матеріалу. Метали для нагрівачів повинні добре піддаватися механічній обробці і з'єднанню методом зварювання.

Електричні властивості матеріалів також повинні відповідати певним вимогам: мати високий електроопір для забезпечення невеликих розмірів нагрівального пристрою і зручності їх розміщення в електропечі; низьким термічним коефіцієнтом для збільшення електроопору. З цієї причини велика частина матеріалів складаються із сплавів, так як їх електроопір зростає з температурою набагато меншою, ніж показник опору у чистих металів.

Металева сировина для електронагрівачів печей опору

До основних металевих матеріалів для нагрівачів, які спеціально розроблені для електропечей і максимально підходять для всіх перерахованих вище вимог відносяться хромонікелеєві матеріали. Їх класифікують як подвійні і потрійні сплави ніхрома. Подвійні сплави складаються з нікелю і хрому, залізо в сплав входить, але в нещадно малій кількості до 3%.


Матеріали для нагрівачів в печі опору


Домішки заліза хоч і в малій кількості необхідні, тому що саме за рахунок його наявності поліпшується оброблюваність матеріалу і знижується його вартість. Але, при цьому зростає температурний коефіцієнт збільшення електроопору і знижується жаростійкість. Нагрівачі з подвійних сплавів здатні якісно працювати при термічному навантаженні до 1200 ° С, потрійні витримують температуру до 1000 ° С.

Ніхрому характерні хороші механічні властивості і хороша податливість до обробки. Електричні властивості вважаються цілком задовільними для вирішення завдань по нагріванню печей опору: питомий опір сплаву високий, коефіцієнт збільшення температури і електроопору невеликий, для ніхрому не характерно старіння і зростання. Електроопір різних ніхромових сплавів зростає на 3-10% в процесі нагрівання до максимального температурного показника.

Залізохромоалюмініеві сплави, до складу яких не входить дорогий і дефіцитний нікель мають гарний рівень жаростійкості. Показник їх питомого опору практично не залежить від термічних значень. Сплав з маркуванням Х23Ю5 здатний максимально видавати 1200 ° С, а сплав марки Х27Ю5Т - 1300 ° С.

Але, слід розуміти, що матеріали, до складу яких входить тільки хромель, алюмель і залізо не виділяються особливою міцністю. Вони крихкі і після декількох нагрівань подовжуються, що провокує їх подальше деформування. Температурне навантаження понад 1100 градусів підвищує чутливість сплаву до окислювальних процесів і кремнезему, який в подальшому швидко руйнує захисну плівку з окису алюмінію і хрому. З цієї причини футерування електропечі в ділянках контакту з нагрівальними елементами железохромоалюмініевого складу повинно складатися з чистого високоглиноземистого матеріалу.

Хромонікель і залізохромоалюмінієві сплави для виробництва електронагрівачів виконують у вигляді холоднотягнутого і гарячекатаного дроту, діаметр якого може становити 0,5-14 мм. Можливо також виготовлення зазначених сплавів і у вигляді стрічки з поперечним перерізом від 1.10 до 4.40 мм.

Металеві електронагрівачі для печі опору виготовляють з чистого молібдену, який здатний витримувати температури до 1700 ° С, або з вольфраму, що легко переносить температурне напруження до 2500 ° С. Зазначені матеріали можна використовувати лише у вакуумі, в аргоновому або в водневому середовищі. При використанні нагрівачів з молібдену їх контакт допустимий тільки з чистими високоглиноземними вогнетривами, а вольфрамові нагрівачі можна експлуатувати тільки у вакуумній печі з термоізоляцією екранного типу.

Електронагрівачі з молібдену і вольфраму виготовляють тільки у вигляді листів, сітки або дроту. Електроопір вольфраму і молібдену збільшується до 10 разів при нагріванні до максимальних термічних показників. Основними труднощами, які пов'язують з використанням даних матеріалів, є їх погана податливість до обробки і зварювання.

Сплави неметалічного походження

До нагрівальних елементів неметалевого складу відносяться карбідокремнієві стрижні, сілітові і глобарові трубки діаметром від 6 до 30 мм. Відмінністю зазначених матеріалів є різниця конструктивного виконання і технологія виробництва. Карбідокремнієві нагрівачі здатні витримувати температури до 1500 ° С і не змінюють своїх характеристик в окислювальному середовищі.


Матеріали для нагрівачів в печі опору


Стрижні из силіта и глобара при нагріванні стають крихкими та втрачають міцність. Матеріали характеризуються високою чутливістю до швидкого нагрівання. В процесі зростання температури вони втрачають питомий опір. В процесі експлуатації сіліт і глобар швидко старіють. Опір їх при цьому збільшується до 25%. Електропечі, що комплектуються карборундовими пристроями нагріву в обов'язковому порядку повинні доповнюватися ступінчастими трансформаторами, які при експлуатації будуть регулювати напругу, що підводиться. Тривалість роботи карборундових нагрівачів в середньому становить 1100 годин при постійному температурному навантаженні 1400 градусів. Якщо температуру знизити до 1300 градусів, можна продовжити термін служби нагрівача в 2 - 3 рази.

До неметалічних елементів, що входять в конструкцію нагрівача для печі опору також відносять ді-силицид молібдену, який здатний працювати при 1680 градусах. Використовувати такий нагрівач можна як в окислювальному середовищі, так і в умовах вуглекислого газу. А ось використовувати дісиліцид молібдену у вакуумній або водневій атмосфері не рекомендований. Випускають цей тип нагрівача у вигляді стрижня з U-подібною формою. Діаметр робочої зони досягає 6 мм. Питомий електроопір залежить від виробленої температури і збільшується до 12 разів при наборі температури до 1600 градусів. Харчування печі повинно проводитися тільки за рахунок східчастих трансформаторів, які мають допуск регулювання вторинної напруги в широкій межі.

Графіт також часто використовують для виробництва нагрівачів. Він відмінно підходить для роботи в вакуумному або аргоновому середовищі. На основі графіту виготовляють пластинчасті або трубчасті елементи нагріву. Стрижневі нагрівачі виконують з поперечним перерізом 5, 20. 40 мм. в порівнянні з перерахованими даний тип матеріалу значно дешевше, добре піддається обробці і якісно працює при температурах аж до 2100 градусів у вакуумному середовищі. Питомий опір практично не залежить від температури, при нагріванні до максимальних значень зростає до 12%.

Замовити електронагрівачі для муфельних печей опору ви можете в будь-який час на сайті «ТЕН24». Залишайте заявку, і наш менеджер зв'яжеться з вами в найкоротші терміни. Виготовлення замовлення займає від 3 днів. Доставка здійснюється по всій Україні.





Дивитися усі статі


.

Задати питання

Логотип ТЕН 24
Для того, щоб купити нагрівачі або надіслати електронною поштою питання заповніть форму або просто зателефонуйте за телефонами