Меню

Нагрев печи от тока или сопротивления

Нагреватели для печей сопротивления

Общая информация и виды печей сопротивления

Электрические печи сопротивления зависимо от способа преобразования электричества в тепло разделяют на установки косвенного и прямого нагрева.

Печи, работающие по принципу косвенного нагрева, более востребованы и представлены в большом разнообразии конструктивных решений и технологических назначений.

Зависимо от технологического назначения печи сопротивления косвенного обогрева разделяют на три основные группы:

для тепловой и термохимической обработки полимеров, керамики, металлокерамики, черных и цветных металлов и т.д.;

для плавления металлов и сплавов;

для просушки лакокрасочных поверхностей, форм для литья, эмали и т.д.

Печи сопротивления бывают низкотемпературными (600–650 °С), среднетемпературными (1200–1250 °С) и высокотемпературными (выше 1250 °С).

Садочные печи работают циклично, включая в себя загрузку, термообработку и выгрузку. Обрабатываемый материал за время пребывания в печи положения не меняет. А методические установки — непрерывно воздействуют на обрабатываемый материал, обладают высоким уровнем производительности. Применяют такие печи в массовом поточном производстве.

Конструктивно садочные печи делятся на камерные, шахтные, колпаковые, колодцевые, элеваторные и печи-электрованны, а методические – на конвейерные, толкательные, рольганговые, барабанные, карусельные и протяжные.

Из-за наличия в печи участков с повышенными термическими показателями помимо стандартных материалов конструкции и электротехники в них еще входят материалы, обладающие высокой устойчивостью к воздействию чрезмерных термических нагрузок. К таковым относят материалы с огнеупорными и теплоизоляционными свойствами, а также элементы для нагревателей.

С помощью огнеупорных материалов формуют рабочее пространство печи — ее камеру или ванну. Так образуется огнеупорная кладка — внутренняя часть печной футеровки.

Требования к огнеупорным материалам:

устойчивость к повышенной температуре без деформирования и оплавки;

огнеупорная кладка должна выдерживать вес загрузки, тару, транспортирующие устройства. Также на кладке монтируют нагревательные устройства;

выдержка высоких температур без растрескивания и хорошая переносимость резких термических перепадов;

минимальный уровень электропроводности. Огнеупорные материалы в печи сопротивления еще выполняют функцию электроизоляторов;

мизерная теплопроводность: чем меньше теплопроводность, тем легче изготавливается кладка с минимальными потерями тепла без необходимости увеличения толщины стен;

нейтральные химические свойства. Материалы кладки не должны вступать в реакцию с обрабатываемым материалом, нагревательными элементами и газовой средой, которая заполняет пространство рабочей камеры.

Для производства печей сопротивления обычно используется шамот, динас хромомагнезит. В качестве теплоизоляции используется:диатомит, шлаковые и минеральные ваты, перлит, зонолит, различного рода комбинированные материалы на основе асбеста.

Общая информация и виды печей сопротивления

Нагреватели — это основной узел любой печи, который определяет надежность ее работы. Сырье, используемое для производства нагревателей, подбирается в зависимости от необходимой температурной выработки элемента нагрева и атмосферы в самой печи. Каждый материал, входящий в конструкцию нагревательного элемента должен обладать жаростойкостью, устойчивостью к окислениям и обрабатываемостью.

К материалам для таких устройств нагрева предъявляются специфические требования, включая:

Высокое удельное электросопротивление. Это позволяет увеличить период службы нагревателя и удобно поместить его в печной установке.

Низкий термический коэффициент электросопротивления.

Постоянные показатели электросопротивления. Материал не должен увеличивать со временем сопротивление иначе упадет уровень мощности печного оборудования.

Виды нагревателей для электрических печей сопротивления от «Полимернагрев»:

Карбидокремниевые нагреватели — предназначены для печей с высокотемпературной обработкой. Максимальная термоподача — 1400°С. Нагреватель имеет рабочую часть и холодные зоны. Обладает длительным сроком службы, высокой надежностью и легко поддается обслуживанию.

Молибденовые нагревательные элементы для печей — подают температуру до 1700°С. Работает в воздушной, инертной и окислительной средах. Обладает быстрым выходом на заданный режим температуры.

Канальные устройства нагрева для печи сопротивления — максимальная температурная подача 1350°С. Представлены в виде керамического литого блока. С одной стороны имеет форму плоскую, а с другой находятся выемки для размещения нагревательного элемента. Спираль для нагревателя выполняется из нихромовой проволоки. Канальные ТЭНы имеют фиксированные размеры с различными показателями мощности.

Нихромовая спираль — это простая проволока из нихрома. Представлена в виде пружины определенного диаметра. Основные свойства: механическая прочность и высокое сопротивление. Температура нагрева до 1100°С.

Фехралевая спираль — обладает высокими показателями сопротивления и термоустойчивости. Спираль из фехраля может изготавливаться как в форме классической спирали из нити, так и виде ленточного зигзага. Диаметр спирали и сечение нити нагревателя рассчитываются с учетом установочной мощности, типа используемого оборудования и рабочей среды. Температура нагрева: до 1150 °С.

Все представленные виды нагревателей для печей сопротивления могут использоваться в установках разной конструкции и служить для решения различных задач. Более подробную информацию вы можете получить у менеджеров «Полимернагрев».

Печи сопротивления по типам и конструкциям

Печи, которым характерно периодическое действие изготавливаются в разных конструкционных вариантах. В основном они служат для выпуска индивидуальных и мелкосерийных выпусков деталей. Самыми популярными вариантами считаются: камерные, шахтные, колпаковые, печи с выдвижным подом, элеваторные и электропечи с рабочей ванной.

Камерная печь

Камерная печь

Печи с камерой используются для термообработки металлических изделий. Мощность камеры может составлять до 160 кВт. Работает при напряжении 220–380 В. Стенки рабочего пространства обложены огнеупорным материалом (кирпичи, блоки) и теплоизоляцией. Внутри также размещены нагревательные устройства. Загружают такое оборудование в ручном режиме, при помощи крана или за счет загрузочных механизмов, находящихся перед дверью печки. Производить контроль и регулировку температуры в печи можно при помощи электроблока, который будет взаимодействовать с термопарой подходящего типа.

Шахтная печь

Шахтная печь

Электропечки шахтного типа служат для мелкосерийного производства и используются для длинных, крупных и мелких деталей в корзинах. Форму и размеры шахты определяют исходя из формы и габаритов загрузки. Такие печки могут иметь как круглое, так и квадратное сечение для различных размеров рабочего пространства и разных показателей температуры. Пространство, в котором непосредственно происходит обработка детали, перекрывается крышкой. В случае, когда необходимо поддерживать максимально равномерную температуру в рабочем пространстве и при рабочих процесса с контролируемыми атмосферами шахтные печи оснащаются вентиляторами.

Колпаковая печь

Колпаковая печь

Печи колпачного типа являются лучшим вариантом для отжига листового металла, полосы и проволоки в пучках. Основными конструктивными элементами являются одна или несколько стационарных футерованных клетей, на которых устанавливаются продукты, муфель, используемый при термообработке в защитной среде или в вакууме, нагревательный колпак с футеровкой и колокол с ускоренным охлаждением. Нагревательные элементы расположены на внутренней поверхности боковых стенок раструба. В стендах установлены вентиляторы печи, которые осуществляют замкнутую циркуляцию атмосферы печи. В печах с защитной средой между колпаком и подставкой, а также между муфелем и подставкой имеются песчаные пробки. Электричество подается на подставку, а нагреватели колпака подключаются через контактные соединения.

Печь с выдвижным подом

Печь с выдвижным подом

Оборудование с выдвижным подом представляет собой механизированную модификацию камерных печей. Под перемещается в камеру и возвращается обратно после нагрева. Нагревательные элементы расположены на стенках камеры и на поду.

Элеваторная печь

Элеваторная печь

Данное оборудование тоже имеет выдвижной под, поднимающийся при помощи столика. Используется для отжига чугуна.

Карусельная печь

Карусельная печь

Оборудование с вращающимся подом, в который материалы подаются через загрузочное отверстие. Двигаясь вместе с кольцевым очагом, материалы нагреваются и, совершив почти полный оборот, выгружаются через выпускное отверстие.

Электрическая печь-ванна

Электрическая печь-ванна

Электрическая печь-ванна имеет форму шахтной печи с ванной или тиглем, встроенным в рабочее пространство. Электрод соляные ванны особенно широко распространены; они одновременно обеспечивают быстрый, равномерный и неокислительный нагрев. Подбирая состав солей, также можно проводить термохимическую обработку (науглероживание, азотирование, борирование и т. д).

Читайте также:  Используя схему объясните как изменится сила тока через резистор r2

Конвейерная печь

Конвейерная печь

В ней обрабатываемое изделие перемещается внутри рабочего пространства печи, представляющего собой длинную прямоугольную камеру на конвейерной ленте, изготовленной из термостойкого материала. Конвейерные печи используются для различных видов температурной обработки металлов, для пайки медными припоями, сушки и других процессов при температуре 1000-1100 С. Печам непрерывного действия характерно перемещение обрабатываемых материалов от зоны загрузки к зоне разгрузки.

Барабанные электропечи

Барабанные электропечи

Предназначается для закалки небольших деталей из стали не имеющих заостренных краев. Служит для сушки и перемещения нагретых материалов от загрузки к разгрузке и конструктивно выполнен в виде трубы. Нагревательная камера представляет собой металлическую конструкцию, облицованную изнутри огнеупорным шамотным волокном. Камера оснащена открывающимися поворотными боковыми стенками для обеспечения доступа к нагревателям. Вся камера разделена по длине на 5 температурных зон. Разгрузочное устройство выполнено с вибратором и соединено с барабаном со стороны выхода готовой продукции. Шкаф управления выполнен в отдельном корпусе и его электронная оснастка предназначена для управления печью.

Протяжные печи

Протяжные печи

Предназначены для термообработки проволоки, ленты, тонкостенных труб из черных и цветных металлов. Движение продуктов в духовке осуществляется вытягиванием из специальных протяжных или намоточных устройств, расположенных перед загрузочными и разгрузочными отверстиями духовки. Протяжные печи выполнены вертикальными, горизонтальными и башенными.

Здесь представлены только основные и самые широко распространенные типы печей сопротивления, на самом деле подобных установок существует огромно количество и предназначаются они для решения отдельны задач.

Источник

Электрическая печь сопротивления

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Электрическая печь сопротивления» в других словарях:

Электрическая печь сопротивления — (ЭПС) электротермическая установка, в которой тепло выделяется за счет протекания тока по проводнику. Установки такого типа по способу выделения тепла делятся на две группы: косвенного действия (тепло выделяется в нагревательных элементах) и… … Википедия

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ — печь, в которой используется теплота, выделяющаяся при прохождении электрического тока через проводники из сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением (напр. нихрома, хромаля и др.), которые являются нагревательными элементами печи.… … Большая политехническая энциклопедия

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ — печь, в которой используется теплота, выделяющаяся при прохождении электрического тока через проводники с активным электрическим сопротивлением. В качестве рабочего сопротивления применяют нагревательные элементы из сплавов типа нихром, хромаль,… … Металлургический словарь

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ — печь, в к рой используется теплота, выделяющаяся при прохождении электрич. тока через проводники с активным электрич. сопротивлением. Преобладают Э. п. с. косвенного действия: рабочим сопротивлением в них служат нагреват. элементы в виде… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Электрическая печь — плавильная или нагревательная печь, в которой используется тепловой эффект электрических явлений. По способу преобразования электрической энергии в тепловую различают следующие типы Э. п.: дуговые печи (См. Дуговая печь), индукционные… … Большая советская энциклопедия

печь сопротивления — Электрическая печь, принцип действия которой основан на тепловом действии (по закону Джоуля Ленца) электрического тока в проводнике. Таким проводником является нагреваемое тело (печь сопротивления прямого действия) или нагреватель, передающий… … Справочник технического переводчика

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ — плавильная или нагревательная печь, в которой тепловой эффект достигается с помощью электрического тока. Различают дуговые, индукционные, печи сопротивления, электронно лучевые и др … Большой Энциклопедический словарь

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ — печь, нагреваемая электр. током. Различают Э. п.: 1) дуговые, в к рых нагревание производится вольтовой дугой; 2) индукционные, в к рых тепло производится электр. током, индуктируемым (см. Индукция) в материале, подлежащем нагреву; 3) печи… … Технический железнодорожный словарь

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ — плавильная млн. нагревательная (см.), в которой используется тепловой эффект электрических явлений. Э. п. делят на дуговые (см.), индукционные (см.), электрические печи (см.), электронно лучевая (см.) и др … Большая политехническая энциклопедия

печь сопротивления — [resistance furnace] электрическая печь, принцип действия которой основан на тепловом действии (по закону Джоуля Ленца) электрического тока в проводнике. Таким проводником может быть нагреваемое тело (печь сопротивления прямого действия) или… … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Электрические печи нагрева сопротивлением

Печь сопротивления представляет собой футерованную камеру. Тепло выделяется в нагревателе, после чего отдается нагреваемому изделию.

Электрические печи сопротивления по способу превращения электрической энергии в тепловую разделяются на печи косвенного действия и установки прямого нагрева.

Классификация печей нагрева сопротивлением по технологическому назначению

По технологическому назначению печи сопротивления косвенного нагрева можно разделить на три группы:

1) термические печи для различных видов термической и термохимической обработки черных и цветных металлов, стекла, керамики, металлокерамики, пластмасс и других материалов;

2) плавильные печи для плавки легкоплавких цветных металлов и химически активных тугоплавких металлов и сплавов;

3) сушильные печи для сушки лакокрасочных покрытий, литейных форм, обмазок сварочных электродов, металлокерамических изделий, эмалей и т. п.

Классификация электрических печей нагрева сопротивления по характеру работы

Классификация электрических печей нагрева сопротивления по характеру работыЭлектрические печи сопротивления обычно используют для термической обработки изделий, которые должны изменять свою температуру в соответствие с заданным режимом обработки. По первому способу изделие помещается в камеру печи и изменяют температуру внутри камеры в соответствии с графиком обработки, потом изделие выпускают, загружают новое, цикл повторяется. Такой способ принят в печах периодического действия (садочные печи). Есть два вида садочных печей – камерные и шахтные.

Для печи периодического действия (садочной) характерно неизменное положение нагреваемого тела (садки) в течение всего времени пребывания в печи. Цикл работы печи включает загрузку, тепловую обработку по заданному режиму и выгрузку. Печь может работать круглосуточно (тогда циклы непрерывно следуют друг за другом) или с перерывами – в одну или две смены.

По второму способу камерные печи сопротивления создают несколько температурных зон в соответствии с требуемым графиком обработки изделия. Обрабатываемое изделие перемещается с заданной скоростью от загрузочного окна к разгрузочному. При такой организации процесса возможно движение изделий непрерывным потоком. Это печи непрерывного действия (методические).

Эти печи используют в условиях серийного производства, автоматизация технологического процесса предполагает обеспечение:

1. Автоматического перемещения изделия с заданной скоростью внутри печи.

2. Автоматическую подачу необработанных изделий и уборки обработанных.

3. Автоматическая стабилизация t° в температурных зонах печи.

Печи непрерывного действия особенно удобны для работы в поточных технологических линиях с металлообрабатывающими станками и другими агрегатами и устройствами.

Классификация электрических печей нагрева сопротивлением по температурному режиму

Печи сопротивления косвенного нагрева разделяются по температурному режиму на низко-, средне- и высокотемпературные.

У первых верхняя температурная граница лежит в пределах 600–650°С и процессы теплообмена идут с значительной или даже преобладающей ролью конвекции. Низкотемпературные печи часто называют конвекционными печами.

В средне- и высокотемпературных печах теплообмен внутри печи осуществляется в основном излучением, а доля конвективного теплообмена незначительна. Печи с преобладающим лучистым теплообменом иногда называют радиационными.

Классификация электрических печей нагрева сопротивлением по температурному режимуСреднетемпературные печи имеют верхнюю температурную границу 1200–1250 °С, определяемую возможностью применения для нагревательных элементов специальных сплавов сопротивления. Технологические применения этих печей весьма обширны: процессы закалки, нормализации, отжига, термохимическая обработка черных металлов, нагрев под обработку давлением черных и цветных металлов и т. п.

Названные группы печей отличаются как конструктивно, так и механизмом передачи тепла от нагревателя к изделию. Таким образом, в низкотемпературных печах основным механизмом передачи тепла является конвекция, т.е. в таких печах тепло передается потоком циркулирующего воздуха. Для интенсификации процесса теплопередачи низкотемпературные печи обычно снабжают вентилятором и нагреватель иногда размещается в отдельной камере. Эта камера связана с основной камерой каналами для циркуляции воздуха. В средне и высоко температурных печах основное тепло от нагревателя к изделию передается излучением. Т.о., в данных печах установка вентилятора не нужна, но необходимо наличие оптической связи между нагревателем и изделием, т.е. они должны быть размещены в общей камере.

Читайте также:  Зависимость силы тока от времени в цепи переменного тока имеет вид

Классификация электрических печей нагрева сопротивлением по температурному режимуДругие конструктивные отличия связаны с устройством футеровки и материалом нагревательных элементов. В низкотемпературных печах футеровка содержит только теплоизоляционный слой, а жесткость футеровки обеспечивается двумя связанными между собой внешними и внутренними каркасами.

В среднетемпературных печах в футеровке появляется огнеупорный слой, выполненный их легковеса. Этот слой имеет механическую связь с внешним каркасом печи, в связи с чем надобность во внутреннем каркасе отпадает.

В высокотемпературных печах огнеупорный слой выполнен из шамота. Между огнеупорным слоем и слоем теплоизоляции вводится дополнительный слой легковеса для снижения температуры теплоизоляции до допустимой.

В низко и средне температурных печах используются металлические нагреватели их фехраля и константана при t° до 800 °С и нихрома до 100 °С.

Типы и конструкции печей сопротивления косвенного нагреваВ высокотемпературных печах обычно используют неметаллические нагреватели (карборундовые, графитовые, угольные). Такие нагреватели могут значительно изменять свое сопротивление при нагреве и в процессе эксплуатации. Кроме того, для надежной работы такие нагреватели должны разогреваться постепенно при малой мощности (иначе они растрескаются).

Учет этих специфических особенностей приводит к необходимости применять в высокотемпературных печах те или иные средства регулирования подводимого напряжения (автотрансформатор, регулируемый трансформатор).

Для многих технологических процессов требуются вакуум или инертные газы в рабочем пространстве печи, поэтому в ряде случаев печи сопротивления выполняют вакуумными, газонаполненными или вакуумно-компрессионными.

Типы и конструкции печей сопротивления косвенного нагрева

Электрические печи сопротивления периодического действия

Электропечи сопротивления периодического действия разнообразны по конструкции, их применяют в индивидуальном или мелкосерийном производстве. Из них наиболее широко распространены колпаковые, элеваторные, камерные и шахтные печи.

Колпаковая печь – печь периодического действия с открытым снизу подъемным нагревательным колпаком и неподвижным стендом. Нагреваемые детали (садка) 5 с помощью подъемно-транспортных устройств помещаются на стенд 1. Поверх них сначала устанавливается жаропрочный колпак – муфель 3, а затем основной колпак 2 камеры печи, выполненной из металлического каркаса с огнеупорной футеровкой. Нагревательные элементы 4 расположены по боковым стенкам колпака и в кладке стенда. Питание нагревательных элементов осуществляется с помощью гибких кабелей и штепсельных разъемов.

Печи сопротивления периодического действия: а – колпаковая; б – элеваторная; в – камерная; г – шахтная; 1 – стенд; 2 – камера печи; 3 – жаропрочный муфель; 4 – нагревательные элементы; 5 – нагреваемое изделие (садка); 6 – опускающийся под; 7 – подъемное устройство; 8 – свод; 9 – механизм подъема свода

Колпаковая печьПо окончании нагрева электропитание колпака отключается и он переносится на соседний стенд, где уже установлена очередная загрузка для нагрева. Остывание садки происходит на стенде под жароупорным муфелем, что обеспечивает необходимую скорость остывания.

В колпаковых печах при каждом цикле теряется лишь теплота, запасенная в муфеле и кладке стенда, что составляет 10–15 % от теплоты, запасенной в кладке колпака.

Мощность колпаковых печей достигает нескольких сотен киловатт. Благодаря тому что колпак и муфель могут быть герметизированы, нагрев и остывание садки можно проводить в защитной атмосфере.

Элеваторная электропечьЭлеваторная электропечь – печь периодического действия с открытой снизу неподвижной камерой нагрева 2 и с опускающимся подом 6. Она представляет собой цилиндрическую или прямоугольную камеру, установленную на колоннах на высоте 3–4 м над уровнем пола цеха.

Под печи поднимается и опускается гидравлическим или электромеханическим подъемником, который установлен под камерой нагрева. Нагреваемые изделия – садку 5 нагружают на тележку, затем с помощью лебедки продвигают под печь и поднимают подъемником 7, вдвигая в камеру. По окончании технологического процесса под опускается и изделие снимается.

В низкотемпературных печах нагреватели 4 расположены на стенках. В высокотемпературных печах нагреватели расположены на стенках и в поду.

Элеваторные печи служат для отжига, эмалирования, цементации, обжига керамических изделий, спекания и металлизации деталей.

Печи комплектуются многоступенчатыми трансформаторами.

Камерная электропечьКамерная электропечь – печь периодического действия с камерой нагрева, загрузка и разгрузка садки которой производятся в горизонтальном направлении. Камерная печь состоит из прямоугольной камеры 2 с огнеупорной футеровкой и теплоизоляцией, перекрытой сводом 8 и помещенной в металлический кожух. Печь загружается и выгружается через закрываемое дверцей отверстие в передней части.

В поду камерной печи обычно имеется жароупорная плита, на которой расположены нагреватели 4. В печах до 1000 К теплообмен обеспечивается за счет излучения или вынужденной конвекции, обеспечиваемой замкнутой циркуляцией печной атмосферы.

Шахтная печьШахтная печь представляет собой круглую, квадратную или прямоугольную шахту. Корпус печи заглублен в землю и перекрывается сверху крышкой с затвором и электроприводом. Нагревательные элементы в ней установлены обычно по боковым стенкам.

Электропечи сопротивления непрерывного действия (методические печи)

Электропечи сопротивления непрерывного действия (методические печи)При установившемся технологическом процессе термообработки для увеличения производительности предпочтительно применять непрерывнодействующие печи. В зависимости от требований технологического процесса в таких печах кроме нагрева изделий до заданных температур можно производить выдержку при этой температуре, а также их охлаждение. В таком случае печи выполняют состоящими из нескольких зон, протяженность которых зависит от конкретных условий проведения технологического процесса.

Часто печи непрерывного действия объединяют в один полностью механизированный и автоматизированный агрегат, состоящий из нескольких печей. В частности, такая линия может включать в себя закалочную и отпускную печи, закалочный бак, моечную машину и сушилку.

Конструкции печей непрерывного действия различаются в основном механизмами перемещения нагреваемых изделий в рабочем пространстве печи.

Конвейерная печь – печь непрерывного действия с перемещением садки на горизонтальном конвейере.

Схема конвейерной электропечи: 1 – теплоизолированный корпус; 2 – загрузочное окно; 3 – нагреваемое изделие; 4 – нагревательные элементы; 5 – конвейер

Под печи представляет собой конвейер – полотно, натянутое между двумя валами, которые приводятся в движение специальными двигателями. Нагреваемые изделия укладываются на конвейер и передвигаются на нем через рабочее пространство печи. Конвейерная лента может быть выполнена плетеной из нихромовой сетки, штампованных пластин и соединяющих их прутков, а также для тяжелых нагреваемых изделий – из штампованных или литых цепных звеньев.

конвейерная электропечьКонвейер размещается целиком в камере печи и не остывает. Однако валы конвейера находятся в очень тяжелых условиях и требуют водяного охлаждения. Поэтому часто концы конвейера выносят за пределы печи. В этом случае значительно облегчаются условия работы валов, но возрастают потери теплоты в связи с остыванием конвейера у разгрузочных и загрузочных концов. Нагреватели в конвейерных печах чаще всего размещаются на своде или в поду под верхней частью ленты конвейера, реже – на боковых стенках.

Конвейерные нагревательные печи в основном применяются для нагрева сравнительно мелких деталей до температуры около 1200 К.

Схема толкательной печи: 1 – толкатель с приводным механизмом; 2 – нагреваемые изделия; 3 – теплоизолированный корпус; 4 – нагревательные элементы; 5 – подина печи; 6 – закалочная ванна

Для высоких температур (выше 1400 К) применяются печи непрерывного действия с перемещением садки путем проталкивания вдоль рабочего пространства – толкательные печи. Они применяются для нагрева как мелких, так и крупных деталей. На поду таких печей устанавливаются направляющие в виде труб, рельсов или роликового пода, изготовленных из жароупорного материала, и по ним в сварных или литых специальных поддонах перемещаются нагреваемые изделия.

Читайте также:  Тренажер для мышц током

Перемещение поддонов обеспечивается электромеханическими или гидравлическими толкающими устройствами. Основное преимущество таких печей перед другими типами – их относительная простота, отсутствие сложных деталей из жароупорных материалов. Их недостатки – наличие поддонов, применение которых ведет к увеличению тепловых потерь и к повышенному расходу электрической энергии, ограниченный срок службы поддонов.

Толкательные печи , предназначенные для нагрева крупных заготовок правильной формы, выполняют без поддонов. При этом нагреваемые изделия укладывают в печь вплотную непосредственно на направляющие.

Толкательные печиТолкательные водородные печи предназначены для различных технологических процессов, требующих нагрева в водороде или диссоциированном аммиаке. Они широко применяются в электроламповом производстве, при производстве металлокерамических деталей и твердых сплавов, для обжига и спекания керамики, для отжига и пайки металлических деталей и т. д.

Протяжная электропечьПри использовании в качестве защитного газа водорода или диссоциированного аммиака на загрузочных и разгрузочных камерах печи предусмотрены «свечи» для контроля заполнения ее рабочим газом. Состав рабочего газа каждой печи регулируется самостоятельно и расход его контролируется с помощью расходомеров для водорода и азота. Разгрузочные камеры печей имеют предохранительные клапаны для защиты от разрушения в случае образования в них взрывоопасной смеси.

Протяжная электропечь – печь непрерывного действия для нагрева проволоки, прутков или ленты путем непрерывной протяжки через камеру нагрева. Она представляет собой муфель с нагревателями, через который пропускается нагреваемое изделие.

Протяжная электропечь: 1 – теплоизолирующий корпус; 2 – нагреватель; 3 – муфель; 4 – нагреваемое изделие

В протяжных печах применяется также смешанный способ нагрева; прямой – с помощью контактных приводных роликов и косвенный – с помощью нагревателя. Косвенный нагрев обеспечивает термообработку концов прутка в начале и в конце процесса, когда прямой нагрев не может быть осуществлен.

Источник



Электрические печи сопротивления

печи сопротивления

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

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.

электропечи сопротивления

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.

Источник