Вопрос № 3 Укажите конструктивное исполнение электрических печей сопротивления, нагревательные элементы.

На конструкцию печей сопротивления существенно влияют характер работы и особенности загрузки и выгрузки нагреваемых материалов, а также температурные условия, наличие или отсутствие искусственной атмосферы в рабочем пространстве печи.

По способу загрузки и характеру работы во времени различают печи периодического (садочные) и непрерывного (методические) действия. В печи периодического действия после загрузки нагреваемое тело не изменяет свое положение в течении всего времени тепловой обработки, т.е до момента выгрузки. В печи непрерывного действия нагреваемые изделия загружаются с одного конца печи, перемещаются по ее длине, прогреваясь до заданной температуры, и выдаются с другого конца печи.

К основным типам конструкции термических печей сопротивления можно отнести, например, следующие:

-каменная печь,

-шахтная печь,

-колпаковая печь,

-печь с выдвижным подом,

-толкательная печь,

-конвейерная печь,

-барабанная печь,

-ролгановая печь

По рабочей температуре печи сопротивления подразделяются на низкотемпературные (до 600-700ºС), среднетемпературные (от 600-700ºС до 1200-1250ºС) и высокотемпературные (от 1250-2500ºС).

Температурные условия также накладывают отпечаток на конструкцию печи, нагревательных элементов, вспомогательных механизмов и на применяемые для них материалы.

Нагревательные элементы. Для электропечей сопротивления нагреватели изготавливаются из жаропрочных материалов, стойких к окислению кислородом воздуха при высоких температурах, с высоким удельным коэффициентом электросопротивления. Они должны обладать заметным старением, т.е изменением электрических свойств во времени. Наиболее распространение получили проволочные и ленточные нагреватели из хромоникелевых и хромоалюминиевых сплавов, изготавливаемые в виде секций.

Проволочные нагреватели изготавливаются зигзагообразными и спиральными, ленточные – зигзагообразными. Проволочные зигзагообразные нагреватели навешивают на стенках и своде печи на жаропрочных крючках, подовые нагреватели укладывают свободно на фасонные кирпичи. Спиральные нагреватели в низкотемпературных печах подвешивают на фасонных керамических втулках, на керамических трубках и др. В среднетемпературных печах спиральные нагреватели укладываются также в пазах футеровки. Ленточные нагреватели крепятся на стенках и своде обычно на спец. Керамических крючках; на поду их укладывают на керамических опорах.

Обычно применяют следующие сплавы для проволочных и ленточных нагревателей: железохромоалюминиевые Х13Ю4, ОХ23Ю5А, ОХ27Ю5А; железохромоникелевые (нихромы) Х23Н18, Х25Н20, Х115Н60 и др.

В печах сопротивления с электрокалориферами и соляных ваннах ( при температураз до 600ºС) часто применяются трубчатые электронагреватели (ТЭН).

Вопрос №4 Приведите электрооборудование печей сопротивления. Объясните устройство электрических печей сопротивления: однозонной, двухзонной, трёхзонной.

Рисунок 1- Поясняющие электрические схемы установок печей сопротивления

Электропечная установка сопротивления имеет следующие основные элементы:

1) собственно электропечь; 2) вспомогательные механизмы печи с электроприводом (или с гидро- и пневмоприводом), обеспечивающие загрузку и выгрузку нагреваемых изделий и материалов или перемещение их в рабочем пространстве, подачу в печь воздуха или газа; 3) комплектующее электрооборудование - трансформатор или автотрансформатор для согласования напряжения питающей сети с напряжением на нагревателях, а в некоторых установках и для регулирования напряжения на нагревателях; щиты, пульты, станции управления для включения и отключения печи, автоматического регулирования температуры, управления приводами и системами подачи газа в печь с защитной или специальной атмосферой, либо вакуумной системой вакуумных печей; 4) датчики системы измерения и автоматического регулирования температуры печи, а также измерения и контроля вакуума или давления газа и др.параметров.

Основным родом тока для питания печей сопротивления служат трех- или однофазный переменный ток частотой 50Гц, а основное напряжение 380В.

На рисунке электрические схемы установок печей сопротивления: однозонные (а, б, д), двухзонные (в) и трехзонные (г).

ЭПС- электропечь сопротивления

ЩУ1, ЩУ2, ЩУ – щиты управления

ТрП – печной трансформатор или автотрансформатор

ЩСУ – щит станции управления

ШВ – шкаф станции ввода

ШУ – шкаф управления

Т, Т1, Т2, Т3 – датчики температуры

Д, Д1, Д2, Д3 – двигатели вспомогательных механизмов.