Электрические печи сопротивления

Электропечи сопротивления (печи плавильные, обжиговые, высокотемпературные, трубчатые, муфельные, электропечи отечественного и импортного производства)

Специалисты компании «Керамомикс» разрабатывают и поставляют электропечи сопротивления для таких отраслей как:

• ювелирная промышленность (печи для прокалки опок, плавильные печи);
• керамическая промышленность (печи для выжига связки, обжиговые печи, высокотемпературные печи, печи для деколя);
• лабораторные нужды ( камерные лабораторные печи, муфельные печи, трубчатые печи);
• плавка металлов (тигельные стационарные и тигельные поворотные печи, печи с температурой применения до 1400°С и выше);
• термообработка стекла (молирование, фьюзинг);
• термообработка металла (камерное или шахтное исполнение печей).

Для того, чтобы заказать печь и уточнить цены, свяжитесь с нашими менеджерами. Их телефоны Вы найдете в разделе Контакты.

Высокоэффективные теплоизоляционные материалы позволяют работать печам в энергосберегающем режиме. Конструкция печи ремонтопригодная, позволяющая, в случае необходимости, производить быструю и легкую замену нагревательных элементов и ремонт футеровки.

Печи для керамических производств могут поставляться с необходимым огнеприпасом (в частности, выжиговые печи могут поставляться с капсюлями или керамическими ваннами, обжиговые печи — с керамическими этажерками для размещения продукции).

Наша компания разработала типоряд печей для производства деколя на различных поверхностях (керамическая плитка, вазы, кружки, чайники и др.). Печи могут комплектоваться керамическими этажерками для удобного и компактного размещения продукции, а также для использования всего полезного объема печи. Расстояние между полками подбирается исходя из размера продукции.

Все печи могут быть выполнены в стандартном исполнении, или спроектированы и изготовлены по индивидуальному техническому заданию.

Если Вы решили собрать электропечь своими силами, то наша компания готова в этом помочь. Опытные специалисты проконсультируют Вас по подбору материалов, расчету теплоизоляции и нагревательных элементов.

Для того, сделать заказ, необходимо связаться с нашими менеджерами. Их телефоны Вы найдете в разделе Контакты.

Внимание заказчиков высокотемпературных печей!

Запущена в эксплуатацию муфельная электропечь с кварцевой трубой для проведения особо чистых процессов. В печи применена труба с наружным диаметром 220 мм и длиной 1650 мм. Температура эксплуатации печи — 1100°C внутри трубы. В печи применено трех зонное управление по температуре, в результате чего при температуре 1000°C равномерность температурного поля в печи по всей длине трубы составила ±0,5°C!

Управление печи осуществляется с силового шкафа оснащенного оптотиристорными модулями импортного производства, а также прибора серии ТРМ-148. В комплект поставки данной печи входит персональный компьютер, с которого осуществляется управление печи, а также на нем происходит запись и архивация циклограммы печи.

Ждем Ваших заказов на изготовление печей по телефонам из раздела Контакты, Вы можете воспользоваться Формой обратной связи или электронными адресами (keramomix@mail.ru или keramomix@yandex.ru).

Электропечи импортного производства

У компании «Керамомикс» появились новые возможности — поставки электропечей импортного производства для обжига керамики, производства деколя, лабораторных нужд и т.п. Также данные печи могут оснащаться огнеприпасом (керамическими этажерками) для более удобного размещения продукции внутри печи.

Более подробную информацию Вы можете получить у наших менеджеров по телефонам из раздела Контакты. Наши менеджеры с удовольствием ответят на все Ваши вопросы!

Силовые блоки для электропечей сопротивления на основе оптотиристорных модулей МТОТО.

Наша компания приступила к изготовлению силовых блоков для электропечей сопротивления на основе оптотиристорных модулей МТОТО, которые состоят из тиристора и излучающего диода на основе GaAs. Применение данных оптотиристорных модулей, взамен традиционно применяемых у других производителей электротермического оборудования симисторов, привело к повышению надежности в работе, уменьшению вероятностей выхода из строя оборудования вследствие повреждения (пробития) симистора.

В настоящее время мы изготавливаем силовые блоки с применением прибора серии Термолюкс (в качестве прибора-регулятора), который имеет ряд достоинств перед другими приборами аналогичного назначения.

РЕМОНТ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ, ПЕРЕДЕЛКА, МОДЕРНИЗАЦИЯ СТАРЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ.

В некоторых случаях бывает целесообразнее отремонтировать старую электропечь нежели тратиться на новую. Компания «Керамомикс» оказывает услуги по восстановительному ремонту старых печей, переделки под другой тип нагревателей для повышения температуры эксплуатации, подгонку конструктива печи под технологический процесс («муфелирования» нагревательных элементов, устройства этажерок в печи с необходимым количеством полок для грамотного размещения садки внутри печи и т.п.). При необходимости производим переделку электронного управления с заменой часто выходящего из строя симмисторного блока (в связи с «пробоями» симмисторов) на силовые блоки с применением более надежных модулей МТОТО.

Внимание заказчики! Мы изготовили электропечь с дожигателем!

Для технологических процессов, при которых может выделяться не сгоревший угарный газ и другие вредные вещества, наша компания изготовила и провела успешные испытания электропечи с установленным дожигателем, в котором осуществляется процесс дожига газа.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации печи внутри основной печи могут быть установлены различные типы нагревательных элементов, это и спиральные нагреватели из сплавов Х20Н80 или Х23Ю5Т, а также карбидкремниевые нагреватели. Также в зависимости от условий эксплуатации нагревательные элементы могут быть закрыты панелями из карбида кремния от внутреннего пространства печи для предотвращения возможного воздействия выделившихся газов на нагревательные элементы.

Внимание заказчики!

Сдана в эксплуатацию очередная печь для термообработки металла с температурой эксплуатации до 1300°C. На данной печи проведены испытания по реальным циклам термообработки на базе у заказчика.

Тигельная опрокидывающаяся электропечь!

Специалисты компании изготовили и испытали экспериментальную тигельную опрокидывающуюся электропечь, с установленными карбидкремниевыми нагревателями. Многим потребителям знакомы проблемы «сползания» спиралей при наклоне печи и в следствии быстрый выход их из строя. В конструктиве данной печи данная проблема исключена.

Данная печь предназначена для плавки цветных металлов в различных отраслях промышленности с температурой внутри тигля до 1350°C.

Более подробную информацию Вы можете получить у наших менеджеров по телефонам из раздела Контакты. Наши менеджеры с удовольствием ответят на все Ваши вопросы!

Изготовлены 2 печи для обжига длинномерных изделий в горизонтальном положении!

Нашей компанией разработаны и поставлены Заказчику две печи для обжига длинномерных изделий в горизонтальном положении до температуры 1450°C на П-образных карбидкремниевых нагревательных элементах импортного производства. Основное предназначение электропечей — обжиг керамических труб, но аналогичные печи могут с успехом применяться и в качестве электропечей термообработки металла.

Рабочая камера печи представляет вытянутую по горизонтали полость для горизонтального размещения длинномерных предметов.

Также наша компания может изготовить аналогичные печи меньшей температуры, и соответственно, более дешевых — для аналогичных технических процессов, а также большей температуры с применением других типов нагревателей, таких как дисилицид молибдена.

Обращаем внимание пользователей нашего сайта на то, что данный интернет-ресурс ни при каких условиях не является публичной офертой и носит исключительно информационный характер. Для получения более подробной информации о наличии и стоимости товаров, обращайтесь к менеджерам отдела продаж. Для связи используйте форму обратной связи, электронные адреса (keramomix@mail.ru или keramomix@yandex.ru) или телефоны, указанные в разделе контакты.

Электрические печи сопротивления

В современной промышленности и наукоемких областях активно применяются электрические печи сопротивления. Для осуществления нагрева в них используется энергия электрического тока. Нагреватели для данных печей изготавливаются из проволоки и ленты. Производят их преимущественно из нихрома и фехраля.

По сути, печи сопротивления – это футерованная (от слова футеровка, что означает облицовка внутренней поверхности огнеупорными и теплоизоляционными материалами) камера с расположенными в разных конфигурациях проволочными и/или ленточными элементами. Выделение тепла происходит в нагревателе, а затем передается нагреваемому предмету/тепловоспринимающей поверхности.

Основные элементы печей сопротивления

• рабочая камера;
• дверца камеры, которой закрывается отверстие;
• слой огнеупорной кладки (фактически, это облицовка внутренней поверхности рабочей камеры. Иначе ее называют футеровкой);
• нагревательные элементы;
• слой теплоизоляционного материала;
• механизмы погрузки/разгрузки изделий.

Рабочая камера — это, по сути, сердце печи сопротивления (независимо от того, к какому типу она принадлежит). В ней выполняются процессы обработки изделий. И в ней же находятся все важные составляющие данного устройства (нагревательные элементы, огнеупортная кладка и т.д.).

Поскольку в печах сопротивления имеются зоны с достаточно высокой температурой, например, более 1500 градусов Цельсия, то, помимо традиционно применяемых электротехнических и конструктивных материалов, в них используют огнеупорные составляющие, способные сохранять свои свойства при заданном температурном режиме. В данном случае эти материалы формируют огнеупорную кладку (внутреннюю часть футеровки печи).

• устойчивость к высоким температурам. Это значит, что по-настоящему огнеупорный материал не плавится и не теряет форму под воздействием температур выше 1580 градусов Цельсия.
• способность выдерживать механические нагрузки в условиях высоких температур. Это означает, что огнеупорный слой кладки должен быть достаточно прочным для того, чтобы на нем можно было укрепить нагревательные элементы.
• устойчивость к колебаниям и перепадам температур.
• низкая проводимость электроэнергии. В таких печах огнеупорный материал является своего рода электрическим изолятором, поскольку на внутренней поверхности огнеупорной кладки располагаются нагревательные элементы.
• незначительная теплопроводность. В данном случае наблюдается закономерность: чем меньше показатель теплопроводности, тем проще выполнить кладку печи без значительного увеличения толщины стен.

• шамот;
• динас;
• хромомагнезит.

• диатомит;
• перлит;
• зонолит;
• минвата;
• шлаковая вата.

• не окисляются при высоких температурах;
• жаропрочные;
• обрабатываемые.

Но это не все требования к материалам. Они также должны обладать следующими свойствами: Высокие показатели удельного сопротивления. При низком сопротивлении нагреватель, который получает питание от сети 380 либо 220 В, получается слишком длинным. При этом он имеет малое сечение. В связи с этим его нелегко расположить в печи. Помимо этого, нагреватели с малым сечением недолговечны. Материал для нагревательных элементов не должен повышать сопротивление при длительной эксплуатации. Такой процесс «старения» нагревателя приводит к снижению мощности печи.

• спиральные;
• трубчатые (ТЭНы);
• зигзагообразные;
• ленточные.

Как правило, нагреватели изготавливают из сплавов с высоким электрическим сопротивлением.

Механизмы для загрузки и разгрузки изделий могут быть управляемы специальным электронным блоком с индикацией. Это значительно упрощает процесс работы.

Виды печей сопротивления: классификация

• Термические печи для термической и термохимической обработки различных материалов (стекла, пластмассы, металла, керамики, металлокерамики и т.д.);
• Плавильные печи. Они предназначены для плавки легкоплавких цветных металлов;
• Сушильные печи. Данные устройства применяются для сушки лакокрасочных покрытий, литейных форм и т.д.

• низкотемпературные (600-650 градусов Цельсия);
• среднетемпературные (700-1250 градусов Цельсия);
• высокотемпературные (выше 1250 градусов Цельсия).

По характеру функционирования данные устройства разделяют на печи периодического действия (садочные) и печи непрерывного действия (методические). Устройства второго типа отличает циклический механизм работы. В течение всего времени, пока нагреваемый предмет находится внутри печи, он не меняет своего положения.

В методических печах нагреваемые предметы непрерывным потоком проходят печь, и в течение этого времени они нагреваются по заданному закону. Данные устройства отличаются большей производительностью, нежели садочные печи. В связи с этим их зачастую используют в массовых поточных производствах.

• камерные;
• колпаковые;
• элеваторные;
• шахтные;
• колодцевые;
• печи-электрованны.

• барабанные;
• конвейерные;
• толкательные;
• протяжные;
• рольганговые;
• карусельные.

Классификация печей сопротивления по конструктивным особенностям

Печи периодического действия могут иметь различную конструкцию. Данные устройства используются в мелкосерийном производстве. Их виды были перечислены в предыдущем разделе. Расскажем подробнее о каждом из них.

Камерные печи

• формирует рабочее пространство печи сопротивления;
• несет нагреватели и загружаемые в камеру изделия.

Теплоизоляционные материалы снижают потери тепловой энергии.

Изделия можно загружать в печь вручную либо с использованием крана. Помогут в этом деле загрузочные механизмы. Их следует монтировать перед дверцей печи. При высокой производительности и для тяжелых по весу загрузок выпускаются модели печей, в которых операции загрузки и выгрузки изделий механизированы. Температура в них регулируется благодаря электронному блоку управления с цифровой индикацией температуры. Последний не встроен в печь, а представляет собой отдельный агрегат, но при этом взаимодействующий с вмонтированной в камеру печи термопарой.

Главный минус использования немеханизированных камерных печей сопротивления – трудная загрузка и выгрузка изделий. Между тем тепловой КПД электропечей в значительной степени зависит от технологических операций. Но, как правило, он не превышает 65-70%.

Шахтные печи

• ручным;
• пневматическим;
• электромеханическим;
• гидравлическим.

В моделях шахтного типа устанавливаются нагревательные элементы из сплавов высокого сопротивления. Те электропечи, которые имеют глубокие камеры (более 600 мм), являются многозонными устройствами. При необходимости шахтные модели оснащают печными вентиляторами. Такая мера бывает нужна, например, при работе с контролируемыми атмосферами.

Колпаковая печь

• Муфель. Представляет собой огнеупорный сосуд, вставляемый в камеру печи для обжига помещенных в него изделий. Данный элемент применяется в том случае, если нужна термическая обработка в защитной среде или вакууме.
• Футерованный нагревательный колпак;
• Колпак ускоренного охлаждения.

В стендах монтируют печные вентиляторы. В электропечах с защитной средой также имеются песочные затворы. Электрическую энергию подводят к стенду печи, а нагревательные элементы колпака подключают посредством контактных соединений. Надежной и точной посадка получится, если применить направляющие стойки. К слову сказать, один нагревательный колпак способен обслуживать несколько стендов.

Колпаковая промышленная печь

Печь с выдвижным подом

Электропечи, оснащенные выдвижным подом, — это механизированная модификация камерных печей. Под устройства представляет собой футерованную тележку, в которую загружаются изделия. В таких печах нагреватели размещаются на стенках печной камеры и на самом поду (т.е. футерованной тележке). Электроэнергия к подовым нагревателям подводится через контактные приборы либо посредством гибких кабелей. Печи сопротивления с выдвижным подом используют для отжига изделий крупных размеров.

Лабораторная печь с выдвижным подом

Элеваторная печь

Электрические печи элеваторного типа также оснащаются выдвижным подом, который поднимается в камеру посредством специального подъемного стола. Такие печи сопротивления используют в целях отжига изделий из чугуна.

Электрическая печь-ванна

Такие печи используются в целях термообработки ответственных длинномерных и тонкостенных изделий из металла в частном и мелкосерийном производстве. Нагрев в этих устройствах выполняется за счет жидких теплоносителей.

Внешне электрическая печь-ванна похожа на шахтную печь, но в ней встроена в рабочее пространство ванна. В современной промышленности востребованы электродные соляные ванны. Их преимущество в том, что в них выполняется одновременно быстро и равномерно безокислительный нагрев изделий. Подбором состава солей возможно проведение термохимической обработки. Речь идет о цементировании, азотировании, борировании и т.п.).

Для методических печей характерно перемещение изделий в направлении от загрузочного проема к разгрузочному во время нагрева. Рассмотрим виды этих устройств.

Барабанная электропечь

• барабана;
• поворотной рамы с приводом вращения барабана;
• камеры нагрева;
• основания печи;
• устройства загрузки со шнековым питателем;
• разгрузочного устройства;
• домкрата;
• уплотнителя;
• шкафа управления;
• площадки обслуживания.

Барабан нужен для сушки и перемещения нагреваемых изделий от загрузочной зоны к разгрузочной. Внешне он похож на трубу. Внутренняя поверхность первой зоны барабана оснащена прямыми лопастями, которые способствуют равномерному распределению массы по всему объему барабана. Находящиеся в других четырех зонах барабана лопасти загнуты. Это улучшает качество распределения.

В пятой зоне барабана есть место, предназначенное для загрузки мелющих тел. Камера – это металлическая конструкция, футерованная с внутренней стороны шамотно-волокнистым материалом. Она оснащена по бокам стенками, которые обеспечивают доступ к нагревательным элементам камеры. Сами нагреватели размещаются на дне и боковых стенках. Они производятся из алюмо-хромо-железистого сплава, например фехрали Х23Ю5Т. По длине в камере функционируют 5 температурных зон. Устройство загрузки со шнековым питателем предназначено для загрузки изделий. Разгрузочное устройство оснащено вибратором. Оно присоединяется к барабану с той стороны, с которой осуществляется выход уже обработанных изделий. Шкаф управления изготавливается в отдельном корпусе. В нем бывает вмонтирована электроаппаратура. Данное оборудование обеспечивает управление механизмами печи сопротивления.

Карусельная печь

Они оснащены кольцевым вращающимся подом. На него через проем загрузки выполняется подача материала, подлежащего обработке. В процессе перемещения изделий происходит их нагрев. После того, как будет выполнен почти полный оборот их перемещений, готовые продукты выгружаются через проем разгрузки.

Протяжные печи

Электропечи этого вида применяются в целях термообработки изделий из черных и цветных металлов (проволоки, ленты и т.д.). Материалы в такой печи сопротивления перемещаются методом протяжки от специальных протяжных или намоточных устройств, размещенных перед проемами загрузки и разгрузки. Протяжные электропечи сопротивления производятся как вертикальными, так и горизонтальными. Также выпускаются и башенные модели данных устройств.

Способы измерения температур

• термометрия (для определения температур до 2500 градусов Цельсия);
• пирометрия (для более высоких температур).

В соответствии с этими показателями используемые для определения температуры устройства получили название термометры и пирометры.

Термометры сопротивления

В них используется зависимость от температуры электрического сопротивления чувствительного элемента ( датчика). В комплект термометра входят датчик и измерительное устройство. Последнее служит для определения сопротивления чувствительного элемента. Для определения температуры служит также разновидность омметра, который градуирован в градусы Цельсия.

• Высокий и постоянный ТКС (температурный коэффициент сопротивления). Это нужно для обеспечения чувствительности и линейности характеристики прибора.
• Устойчивость физических и химических свойств в условиях высоких температур (во время нагрева).
• Высокое удельное электрическое сопротивление. Данное свойство определяет сведение к минимуму неточностей в измерении, что бывает обычно связано с колебаниями показателей сопротивления измерительных проводов.

На практике предъявляются жесткие требования к данным показателям. Лишь два металла соответствуют им по своим характеристикам. Это медь и платина.

Термоэлектрические преобразователи (ТП)

. Это чувствительный элемент.
• Измерительное устройство. Необходимо для реагирования на напряжение термопары.
• Соединительные провода.

Термопару образуют два разнородных термоэлектрода, которые спаянны в точке 1. Это и есть конец термопары. Он размещается в ту область, где требуется измерение температуры. Точки 2 и 3 представляют собой холодный или свободный конец термопары. В них температура одинаковая. Следует отметить, что ЭДС, вырабатываемая термопарой, не зависит от размеров и формы электродов, а также от материала, из которого изготовлены соединительные провода. Здесь наблюдается зависимость лишь от температуры горячего и холодного конца, а еще от материала термопары. Это нелинейная кривая. Для термопар различных типов данные кривые стандартизированы. Учитывая, что в реальных условиях температура рабочего конца довольно редко равняется 0 градусам Цельсия, процедура определения температуры с помощью термоэлектрического пирометра должна проводиться с предварительным введением поправки на температуру свободных концов (термокомпенсация).

• Иметь высокую термоЭДС и линейную градуировочную кривую;
• Сохранять свои химические и физические качества под воздействием высоких температур;
• Отличаться высокой электропроводностью;
• Иметь низкие показатели инерционности;
• Воспроизводиться в больших количествах, вместе с тем сохраняя в неизменном виде свои физические качества.

• платинородий;
• сплав никель-кобальт;
• кремний-алюминий.

А это значит, что при работе с ними не придется вводить поправку на температуру свободных концов.

Пирометры излучения

Эти приборы используют зависимость величины и спектра излучения от температуры данного тела. Они нужны, когда не рекомендуется либо невозможен прямой контакт датчика температуры и объекта измерения. Подобные ситуации возникают при очень высокой температуре объекта измерения либо при его нахождении в агрессивных условиях. Применение пирометров необходимо также для определения температуры подвижных объектов. Энергия, излучаемая телом, характеризуется коэффициентом лучеиспускания. Это показатель оптических качеств тела. Самым высоким коэффициентом излучения характеризуется абсолютно черное тело.

У разных объектов – различные показатели лучеиспускания. И учесть весь диапазон возможных коэффициентов при изготовлении пирометров практически невозможно. В силу этого обстоятельства все пирометры градуируются по излучению черного тела.

При определении температуры реального объекта данные измерительные приборы могут дать неточность в показателях.

• радиационные;
• яркостные (они же – оптические);
• цветовые.

Особенности электрооборудования печей сопротивления

• Электрическая печь.
• Вспомогательные механизмы, оснащенные приводом. Последний может быть электрическим, пневматическим или гидравлическим. Предназначение вспомогательных механизмов – обеспечить загрузку или выгрузку садки, а также перемещение в рабочем пространстве электропечи.
• Комплектующие устройства. Здесь имеются в виду: электрические щиты; пульты; панели управления; аппаратура, выполняющая обеспечение функционирования печей в автоматических линиях.

И это еще не полный список оборудования. Подавляющее большинство печей не оснащено трансформаторами. Их подсоединяют непосредственно к сети. Трансформаторы применяются преимущественно в соляных ваннах и высокотемпературных печах, поскольку карборундовые, угольные либо вольфрамовые нагреватели этих устройств существенно меняют свое сопротивление вместе с изменением температуры. Также применяются составляющие аппаратуры управления (кнопки, ключи, конечные выключатели и реле).

Независимо от вида и модели любая электропечь сопротивления должна быть оснащена пирометрическими материалами. Для небольших по размерам неответственных электропечей целесообразно применение термопары с указывающим прибором. Подавляющее большинство печей сопротивления, используемых в промышленности, в обязательном порядке снабжается приборами для автоматического регулирования температуры. В них происходит регистрация данного показателя. В целях выполнения операций включения и управления электропечами до 500 В применяют комплексные щиты и станции управления. Их главное отличие в том, что в щитах присутствует не только коммутационная аппаратура, но и приборы теплового контроля. Станции же снабжены лишь коммутационной аппаратурой. Щиты производятся на токи до 350 А, а станции – до 630 А. В крупногабаритных печах сопротивления допустимо сосредоточить щиты всех зон для всех печей в одном либо нескольких контрольно-распределительных пунктах (КРП). В эти же пункты возможно вмонтировать силовые трансформаторы. Если отдельные электропечи сопротивления располагаются далеко друг от друга, то щиты нужно установить отдельно рядом с конструкцией.

Рациональное использование печей сопротивления

• увеличению производительности электропечи;
• уменьшению потерь тепла;
• использованию тепла нагретых деталей;
• механизации и автоматизации функционирования электропечи.

Что имеется в виду под повышением производительности печи сопротивления? Дело в том, что та энергия, которую потребляет электропечь, расходуется на тепло и тепловые потери. Тепловые потери – это непрерывный процесс, не зависящий от производительности электропечи. Поскольку при увеличении производительности печей сопротивления тепловые потери в них распределяются на большое количество изделий, то в результате КПД печи повышается, а удельный расход электроэнергии, наоборот, понижается.

Если же эксплуатируемая электропечь работает на максимально возможной для нее мощности (то есть на пределе), то в большинстве случаев желательна ее реконструкция в целях повышения мощности нагревателей. В то же время максимальный расход энергии снижается благодаря двум факторам: увеличению производительности электропечи и сокращению времени ее работы.

• использование теплоизоляционных материалов высокого качества;
• окраску кожухов алюминиевой краской (выполняется для снижения коэффициентов лучеиспускания);
• уплотнение отверстий;
• рациональная организация труда (делается для сокращения промежутков времени, в течение которых дверца печи остается открытой).

Для тех промышленных предприятий, в которых организована одно- или двухсменная работа, рациональным решением в эксплуатации печи станет оставление ее включенной на время простоя, поскольку при отключении конструкция остывает и, соответственно, претерпевает тепловые потери. Если же печь всегда будет включенной, то будут только потери холостого хода.

Применение тепла нагретых элементов возможно лишь тогда, когда процесс обработки изделий включает в себя сравнительно продолжительный период их остывания. Для остывания нагретую продукцию помещают в теплоизоляционные камеры или колодцы. Позже в разогретый колодец помещают не нагретое изделие в целях его предварительного подогрева. Такой способ дает возможность экономить до 25% тепла остывающих продуктов обработки.

Еще одно рациональное решение эксплуатации электропечи – в прямом теплообмене между остывающими и нагреваемыми изделиями. Для этого те и другие следует поместить в одну камеру. Пока одни будут остывать, другие немного нагреются. Такой метод сокращает потери тепла до 30-35%.

Но самый эффективный способ экономии тепловых потерь – это применение в методических печах принципа противотока. В рекуперативных электропечах (топливные печи, в которой для утилизации теплоты дымовых газов используется теплообменник-рекуператор) может применяться до 50% тепла остывающих продуктов, а удельный расход сокращается на 30-40% сравнительно с нерекуперативными печами.

Внедрение механизации и автоматизации операций загрузки и выгрузки изделий способствует уменьшению потерь тепла, сокращению времени рабочего цикла и улучшению производительности печи.

Использование автоматического регулирования – это залог соответствия требуемого температурного режима и потребляемой из электрической сети мощности. Никаких тепловых потерь непроизводственного характера при этом не происходит.

Печь в заводской обстановке

Выводы

Несмотря на широкое разнообразие видов печей сопротивления, все они востребованы в металлургической промышленности. Причина кроется в первую очередь в их производительности, функционале и надежности. Их использование в металлургической промышленности позволяет получить высококачественные материалы путем обработки в электропечах. Данные агрегаты удобны тем, что легко поддаются автоматизации процессов. Это перспективное промышленное оборудование, применение которого решает ряд задач (отжиг изделий, плавление и т.д.). Вполне возможно, что в ближайшем будущем будут разработаны новые виды электрических печей сопротивления, с более широкими функциональными возможностями.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Функциональные особенности электрических печей сопротивления, разновидности нагревательных элементов. Спирали из нихрома

Конструкция, разновидности и функциональные особенности электропечей сопротивления ЭПС

Электропечи сопротивления (далее ЭПС) — промышленные, или лабораторные электроустановки, предназначенные для нагрева изделий, или заготовок различного физико-химического состава при помощи электротока. По принципу работы они разделяются на следующие типы:

С прямым воздействием тока на нагреваемый объект, который греется за счёт собственного сопротивления.

С косвенным воздействием, когда нагрев предмета достигается за счёт электронагревательных элементов.

Печи первого типа могут обеспечить температурное воздействие только в отношении токопроводящих веществ – металлов. Они позволяют нагревать изделия с высокой скоростью, но отличаются сложностью регулировок и настроек температурных режимов. По этим причинам электрические печи сопротивления косвенного действия получили большее распространение в современной промышленности. Они проще по конструкции и могут оснащаться простой и надёжной системой тонких настроек. Косвенная передача тепла выполняется по следующим схемам:

Преимущества электрических печей сопротивления

Электропечи обладают следующими возможностями:

Высокая мощность и энергоёмкость.

Широкий диапазон настроек.

Многовариантные режимы температурного воздействия с применением средств автоматизации регулировки.

Возможность проводить нагрев в изолированных химических и физических средах (вакуум, инертные газы).

Диапазон рабочих температур – до 2,5 тыс. °С

Сфера применения электропечей сопротивления

Нагревательные электроустановки используются для следующих операций:

Предварительный технологический нагрев.

Устройства используются как в промышленных целях, так и для научных исследований и лабораторных анализов.

Критерии классификации электропечей сопротивления

Печи с электрическим способом нагрева различаются по следующим признакам:

Целевое назначение: промышленное применение, или лабораторное тестирование свойств различных материалов.

Режим работы: разовые задачи, требующие индивидуальных настроек, либо работа в постоянных режимах, используемых в объёмном и серийном производстве.

Продолжительность воздействия – периодическая, или непрерывная.

Среда в нагревательной камере: воздух, специальные газы, или нулевое давление.

Специализация относительно рабочего объекта: металл, фарфор, керамика, стекло и друг.

Конструкция места для размещения нагреваемых объектов: шахта, колпак, сейф, плавильная камера, участок на конвейере.

Способ подачи заготовок в камеры нагрева: толкатель, пульсирующее, или выдвижное дно, карусель, барабан, конвейер и проч.

По рабочему температурному режиму электрические печи сопротивления разделяются на 5 категорий (в тысячах °С):

Сверхвысокий – до 2,5

Особо высокий нагрев – до 1,8

Высокотемпературный – до 1,6

Среднетемпературный – до 1

Характеристики и химический состав нагревательных элементов

Нагреватели электропечей обладают следующими характеристиками:

Жаропрочность, окалиностойкость, сопротивляемость газовой коррозии и жаростойкость — зависят от химического состава.

Неизменяемость электрических свойств под воздействием различных температур (температурный коэффициент сопротивления).

Удельное сопротивление. Чем оно выше, тем компактнее можно сделать нагреватель.

Коэффициент теплового расширения.

Оптимальным соотношением качеств обладают сплавы на основе никеля, хрома, железа и алюминия.

Хромоникелевые ТЭНы, нихромовые спирали

Поверхность нихрома покрыта оксидной плёнкой, защищающей элементы от коррозии и разрушения. Достоинства – прочность, крипоустойчивость, долговечность, сохранение свойств при длительной работе в различных температурных диапазонах (до 1000 °С). Недостаток – высокая себестоимость. Наиболее популярными сплавами с высоким электрическим сопротивлением для электрических нихромовых спиралей являются следующие сплавы нихрома:

Нихромовая проволока, лента — марок Х20Н80, Х20Н80Н, Х15Н60, Х15Н60Н

Фехраль

Соединения на основе алюминия, железа и хрома используются для производства недорогих нагревателей, обеспечивающих рабочий режим до 1,4 тыс. °С. Недостатки фехралевых сплавов – более слабая, по сравнению с нихромом, сопротивляемость коррозии и окислению, высокая степень температурного расширения, хрупкость, подверженность намагничиванию и изменяемость электрических качеств после многочисленных циклов использования в качестве ТЭНов. Теплоизоляция камер, оборудованных хромоникелевыми элементами, должна выполняться с применением глинозёмной обмазки, или огнеупорных кирпичей. Часто используемые марки:

Х23Ю5Т

Х27Ю5Т

Х23Ю5

Х15Ю5

Фехраль обеспечивает более высокий нагрев, если её сравнивать с нихромовыми вариантами нагревателей, но она более требовательна к химическому составу теплоизоляционных материалов и отличается меньшим сроком эксплуатации.

Сплавы, сочетающие положительные свойства фехраля и нихрома

Добавление в нихромовые соединения до 3% алюминия позволяет получить сплавы, сочетающие достоинства фехраля и нихрома:

Увеличивается жаростойкость и пластичность.

Снижается хрупкость и тепловое расширение.

Повышается прочность и устойчивость к окислению, в особенности к окислам железа.

Расширяется диапазон рабочей температуры до 1,2 тыс. градусов.

Неметаллические нагреватели

Нагревательные элементы из неметаллов требуют применения сложных стабилизаторов электрического сопротивления, поскольку их электрохимические свойства быстро изменяются при постоянной, или цикличной работе. Примером является карборунд.

Форма нагревательных элементов

По форме электронагреватели разделяются на:

Широкое применение в промышленности имеют проволочные нагреватели — нихромовые спирали, сделанные из нихрома и фехраля. Стандартный диаметр проволоки – от 3 до 7 мм. Эффективность проволочных электрических спиралей из нихрома зависит от оптимального соотношения диаметра нити накаливания, шага и плотности намотки. Если намотка будет чрезмерно плотной, а калибр проволоки слишком большим, то из-за экранирующего эффекта коэффициент полезного действия нагревателя будет падать. Проволочные нагреватели изготавливаются по следующим схемам:

Намотки на трубках из керамики, отличаются высокой мощностью излучения, удобством монтажа и позиционирования в печах различной конструкции и назначения, а также допускают применение проволоки, изготовленной из большого спектра сплавов.

Укладка в пазах и полочках сужает сектор эффективного излучения.

Нагревательные элементы в виде ленты делаются из зигзагообразных полос нихромовой ленты и крепятся на жаропрочные керамические, или металлические стойки. Оптимальное соотношение толщины к ширине – 1 к 10. Оно обеспечивает минимальный экранирующий эффект при сохранении характеристик прочности и жёсткости.

Использование электрических печей сопротивления

Технологичность, компактность, приемлемая себестоимость и простота управления делают электропечи незаменимым инструментом в самых разных областях промышленности:

Крупносерийное производство стеклянной тары.

Изготовление сложных изделий в стеклодувном производстве.

Обжиг гончарных изделий.

Производство литых деталей из металлов.

Крупное металлургическое производство.

Научные лаборатории, в которых исследуются свойства различных материалов.

Печи с электрическим способом нагрева используются в промышленности гораздо шире агрегатов, работающих на химическом топливе, поскольку превосходят их по экономичности и удобству.

Источник http://keramomix.net/ehlectropechi_soprotivleniya.html

Источник https://www.metotech.ru/art_pechi_2.htm

Источник https://partalstalina.ru/pech-soprotivleniya