2.Нагрівальні елементи печей опору.

Для електропечей опору використовуються нагрівачі, які виготовляються з жароміцних матеріалів, стійких до окислення киснем повітря при високих температурах, з високим питомим опором і малим температурним коефіці -

єнтом опору і стійких до старіння.

Найбільше розповсюдження отримали дротяні та стрічкові нагрівачі, які виготовляються у вигляді секцій з хромонікелевих та хромоалюмінієвих сплавів.

Дротяні нагрівачі виконуються зигзагоподібними і спіральними.

Стрічкові нагрівачі виконуються зигзагоподібними.

В низькотемпературних печах спіральні нагрівачі підвішують на керамічних

трубках або на поличках футеровки.

В середньотемпературних печах спіральні нагрівачі укладають в пазах футеровки. Дротяні нагрівачі кріплять на спеціальних гачках або опорах.

Для дротяних та стрічкових звичайно використовують такі сплави нагріва - чів: залізохромоалюмінієві Х13Ю4 – для низькотемпературних печей, ОХ23Ю5А и ОХ27Ю5А – для печей з температурами до 1000 °С; залізохромонікелеві (ніхроми): Х23Н18, Х25Н20 – для печей з температу -рами до 1050°С, Х15Н60 и Х15Н80Т – для печей з температурами до 1150 °С.

Нагрівачі високотемпературних печей виготовляють з вольфраму, молібдену, ніобію, танталу або графіту.

В табл. 6.1. приведені рекомендовані температури нагрівачів з цих сплавів. В області, яка обмежена рекомендованими температурами, термін служби нагрівачів складає не менше 10 000 год. Під безперервним режимом в табл. 6.1. розуміється безперервна робота протягом доби (методичні печі), під перервним – робота з включенням і відключенням печі декілька разів на добу з суттєвим охолодженням її у відключеному стані.

Матеріал нагрівача	Рекомендована температура, °С для режиму
	безперервного	перервного
Х20Н80 і Х20Н80Т Х15Н60 Х25Н20, Х23Н18 Х13Ю4 ОХ23Ю5А ОХ27Ю5А Карборунд Дісиліцид молібдену	1050 950 850 750 1050 1150 1350 1550	1060 900 800 650 1000 1100 1300 1500

Таблиця 6.1. Рекомендовані температури нагрівачів печей опору.

Примітка. Дані для металевих нагрівачів з діаметром дроту d = 4 мм або товщиною стрічки a = 2 мм. При d = 7÷10 мм і а = 3мм значення температур можна підвищити на 50 °С.

На рис.6.4. приведені конструкції дротяних і стрічкових нагрівачів.

Рис.6.4. Конструкції дротяних

і стрічкових нагрівачів.

а) – зигзагоподібний дротяний;

б) – зигзагоподібний стрічковий;

в) – спіральний на керамічних

втулках;

г) – спіральний на керамічних

трубках;

д) –спіральний в пазах футеровки.

1 – фасонна керамічна втулка;

2 – керамічна трубка;

3 – паз футеровки.

В печах с електрокалориферами і соляних ваннах (при температурах до 600 °С) часто використовують трубчаті електронагрівачі (ТЕН). Нагрівач типу ТЕН (рис.6.5.) складається з металевої трубки 1, по оси якої розташована ніхромова спіраль 2, яка приварена до вивідних кінців 5 нагрівача. Трубка заповнена кришталевим окисом магнію (періклазом) 3. В кінцях трубки закріплені вивідні ізолятори 4. Трубка легко згинається, тому ТЕНи випус -каються різної форми (в том числі ребристими – для електрокалориферів).

Для печей с робочими температурами вище 1100 – 1150°С використовують неметалеві нагрівачі у вигляді стержнів: карборундові, основу яких складає карбід кремнію (до 1300 – 1400°С), та з дісиліциду молібдену (до 1400 –1500 °С). Використовують також графітові і вугільні нагрівачі (до 2000 – 2500°С).

Найбільш розповсюджені в високотемпературних печах нагрівачі з моліб -дену (до 2000 °С в захисному середовищі) і вольфраму (до 2500 °С в захис -ному середовищі).

Електрична потужність, яка споживається нагрівачами, складає для невеликих печей одиниці кіловат, а для крупних печей може достигати тисяч кіловат і більше. Встановлені (номінальні) потужності деяких видів печей опору: від 8 до 160 кВт – камерні печі загального призначення; від 25 до 160 кВт – шахтні печі; від 20 до 1000 кВт – камерні печі для сушки електротех - нічних виробів; від 10 до 150 кВт – барабанні печі; від 90 до 270 кВт – штов - хальні печі (від 750 до 1100 кВт – з камерами охолодження); від 6 до 800 кВт – конвеєрні печі (до 1400 кВт – з камерами охолодження).