Работа печей сопротивления основывается на тепловой деятельности электричества в проводниковом элементе (закон Джоуля-Ленца). Одним из подобных проводников может являться прогреваемое тело, к примеру, печь сопротивления направленного влияния или специальный ТЭН, который передает вырабатываемую тепловую энергию нагреваемой оболочке, благодаря принципу теплообмена, к примеру, печь сопротивления косвенного влияния. Такие печи популярные в применении на разных производствах и перерабатывающих заводах, для нагревания, переплавки и термообработки. Печи сопротивления направленного действия используют для разогрева прутов, осей, труб, ленточных и проволочных изделий, а также с целью аффектации электродов, спекания болванок и прочего материала, которые используют предприятия с химико-термическими процессами при высоких температурах. В зависимости от режимов функционирования печей сопротивления прямого воздействия, они могут разница периодическим и беспрерывным действиями, они осуществляют производственные процессы без теплоизоляции своих корпусов, имея при этом КПД 84-96 %.
Навигация:
- Электрическая печь сопротивления
- Камерные печи сопротивления
- Нагревательные печи сопротивления
- Плавильная печь сопротивления
- Вакуумные печи сопротивления
- Дуговые печи сопротивления
- Печи сопротивления СНО
Печь сопротивления косвенного воздействия — это: устройство с теплообменником, работающим с радиационным либо конвективным режимом; их рабочая температура бывает до 750 °С, до 1250 °С, больше 1250 °С; по типу конструкции различают открытые, газонаполненные, вакуумные, вакуумно-компрессорные либо с жидким теплоносителем.
Что касается последнего элемента, в качестве жидкости могут использоваться соляные ванны, свинцовые ванны, шлаковые субстанции либо чистый оксид. Для переплавки цветных металлов применяются такие печи как: печи с тиглем из металла и внешним нагревателем, камерные печи с наклоняемой ванночкой с годовыми карборундовыми разогревателями, печи барабанного типа с нагревателями из графитовой оси.
Печь сопротивления
Электрическая печь сопротивления
Такая разновидность печей сопротивления является электротермическим агрегатом, в котором благодаря протеканию электричества сквозь проводник, происходит нагревание печи. В зависимости от типа выделения тепловой энергии, электропечи сопротивления делят на два вида: косвенное воздействие, при этом тепло вырабатывается непосредственно в элементах нагревателей; прямое воздействие, это означает, что тепло вырабатывается в обрабатываемом материале. Отдельно, печи сопротивления для нагрева классифицируют по таким характеристикам так: в зависимости от назначения, по диапазону температуры в процессе эксплуатации, по устройству конструкции и способу использования, по рабочей атмосфере.
Материалы, из которых состоят нагреватели в печах сопротивления электрического действия:
- Агрегаты, которые работают в температурных режимах до 1200 °С при окисляющей среде, материалом нагревателя является нихром, марки Х20Н80 или Х15Н60;
- В агрегатах, где рабочая температура достигает 1500 °С при окисляющей среде, материалом является фехраль, марки Х23Ю5Т или Х27Ю5Т.
Электрическая печь сопротивления
Камерные печи сопротивления
Это так именуемые футерованные камеры, что греются за счет термообмена с нагревателем, а результаты переходят возделываемому материалу. Согласно методу обработки электроэнергии в термическую энергию, печи сопротивления делятся на приспособления с непрямым видом воздействия и приспособление с непосредственным видом нагревания.
По принципу научно-технического назначения нагреватели в печах непрямого влияния разделяются на 3 ключевых вида:
- Тепловые печи противодействия с целью различных видов производств термохимической обработки металлов и цветных сплавов, стекла, глиняных изделий, металлокерамических продуктов, пластика и других типов веществ;
- Электрические печи с целью плавки, свободно поддающихся этому ходу цветных металлов и химически действующих тугоплавких сплавов и металлов;
- Специальные печи с целью выполнения сушки форм под литьё, лакокрасящих покрытий, покровов электрических-сварных электродов, металлокерамики и эмали.
Камерная печь сопротивления
Нагревательные печи сопротивления
Данное оборудование широко используется на многих видах промышленности, таких как машиностроение (термическая обработка готовых деталей, что обеспечена возможностью точной установки температурного режима), металлоперерабатывающие заводы (в силу того, что данный вид предприятий обрабатывает огромную массу сырья на постоянной основе, электрические печи достаточно затратное оборудование для этих целей, поэтому применяют печи которые разогреваются топливом, но многие виды черного и цветного металлов требуют особой точности и качества термообработки, поэтому на каждом металлургическом заводе существует отдельный цех для необходимого повышения качества определённого количества сырья). Так как степень брака при обработке металла в топливных печах очень велика, целесообразно использовать электрические печи для уменьшения этого показателя, тем самым снижая затраты времени и нагрузку на рабочий персонал.
Нагревательная печь сопротивления
Плавильная печь сопротивления
Сфер, в которых применяются печи сопротивления достаточно много, их используют для плавки и разогрева материалов, проводящих ток и диэлектриков. Таким образом, тело которое находится внутри печи, выполняет функцию пассивно нагреваемого объекта или активного проводника. Печи, в которых элементы нагреваются пассивным методам называются косвенного действия, а там где обрабатываемое тело выполняет роль проводника – прямого действия.
Использование принципов теплового воздействия электричества применяется в печах прямого действия. Уровень температуры нагрева напрямую зависит от силы проходящего через нагревательный элемент тока и уровня сопротивления. При помощи регулировки силы тока можно регулировать температурный режим печи. Такие печи используются не только для плавки металлов, но и для нагрева, отжига, проведения цементации, аустенизация и прочих процессов, для реализации которых необходима заданная температура.
Плавильная печь сопротивления
Вакуумные печи сопротивления
По количеству выбросов отработанных загрязнений, вакуумные печи сопротивления считаются наиболее экологичными и безопасными для всевозможных процессов термической обработки материалов, таких как: пайка, отжиг, дегазация, спекание, плавка и т.д. Чистота процесса достигается благодаря использованию вакуума, температура внутри которого может быть порядка 2000 °С. В некоторых агрегатах такого типа, можно использовать среду внутри печи, состоящую из нейтральных газов повышенной очистки, но при условии, что избыточное давление не будет превышать 0,02 МПа. Такие печи широко применяют на атомных, электронных, авиационных и прочих отраслях производства.
Вакуумные печи сопротивления имеют водяное охлаждение корпуса. Стенки камеры выполнены из нержавеющей стали, в то время как внутренние стенки рабочей области изготавливают, в основном, из вольфрама или молибдена. Элементы вакуумных печей сопротивления обладают низким уровнем газоотделения и имеют небольшую термическую инерцию. Блок управления может быть как ручного типа, так и со встроенным микропроцессором, который после наладки выполняет регулировку температуры в автоматическом режиме.
Существует ряд ограничений в печах, где нагревательные блоки состоят из тугоплавкого металла:
- Недопустимо проводить технологический процесс в среде, содержание которой включает в себя углерод или окислитель;
- Не рекомендуется нагревать изделия из углеграфита и подобных материалов, так как их состав активно взаимодействует с поверхностью конструкции печи сопротивления.
Вакуумная печь сопротивления
Дуговые печи сопротивления
Дуговые печи сопротивления свободно применяются в химической, машиностроительной, металлургической и аналогичных отраслях индустрии. В предоставленной вариации печей, дуга горит под пластом электропроводной шихты, термическая активность освобождается в дуговом разряде и в ходе прохождения тока при помощи шихты в жидком веществе. Теплообмен в рабочем объеме камеры выполняется вследствие теплопроводности, излучений и при поддержке конвекции.
Дуговая печь сопротивления
Печи сопротивления СНО
Электрические печи сопротивления камерного типа имеют среднюю температуру нагрева порядка 1300 °С. Такое оборудование используется для термической обработки металлов и сплавов, обработки и обжига керамики, фарфора и прочих материалов, технология производства который подразумевает тепловую обработку. Благодаря применению современных футеровочных материалов, таких как огнеупорный кирпич и изделия из керамзитного состава, а также сопротивления для нагревательных элементов в паре с тиристорной системой управления нагреванием и микропроцессоры с регуляторами температурного режима, превращают печи сопротивления в надежный и экономически выгодный механизм.
Печь сопротивления СНО