ОТЛИЧИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ И ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ОТЛИЧИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ И ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Промышленные печи сопротивления — это обширная группа установок, используемых для температурной и химико-термической обработки материалов, заготовок, изделий или покрытий.

Все промышленные печи сопротивления объединены принципом нагрева. Ток, текущий в нагревательном элементе или непосредственно нагреваемом теле, преобразуется в тепло согласно закону Джоуля — Ленца.

Принцип нагревания указывается в маркировке установки. Начальная буква С указывает на принадлежность установки к печам сопротивления.

Основные сведения об ЭПС

В сравнении с иными типами печей ЭПС компактны и экономичны. Они одинаково успешно применяются для массового, мелкосерийного и штучного производства, а также обработки изделий из металлических и неметаллических материалов.

Типы ЭПС

Подобные установки служат для:

  • плавки, рафинации, выдержки легкоплавких цветных металлов и их сплавов;
  • закалки, отпуска, отжига и подготовительного нагрева деталей и заготовок перед механической обработкой;
  • химико-термической обработки (азотирования, цементации и нитроцементации, аустенизации и прочего).

Область использования ЭПС также охватывает различные отрасли пищевой, химической и полимерной промышленность. Существует множество признаков, по которым такие установки делятся на типы: температура, действие, конструктивные признака, назначение и прочие.

По назначению, в числе прочих типов, выделяют печи сопротивления на нагревательные и плавильные. Эти две группы делят общий принцип нагрева, но значительно разнятся с точки зрения конструкции.

Маркировка нагревательных и плавильных печей сопротивления

Каждая печь маркируется в соответствии своим основным параметрам. При этом нагревательные и плавильные установки маркируются по-разному. Значения маркировки нагревательных печей приведены в таблице ниже.

маркировка муфельной печи
Маркировка нагревательных печей сопротивления
1 буква: способ нагрева
С Нагрев сопротивлением
2 буква: конструкция
Печи периодического действия Н Камерная
Ш Шахтная
Г Колпаковая
Д Камерная с выдвижным подом
Э Элеваторная
Печи непрерывного действия К Конвейерная
Т Толкательная
Р Рольганговая
А Карусельная
Ю С шагающим подом
И С пульсирующим подом
Б Барабанная
П Протяжная
Л Туннельная
3 буква: рабочая среда
О Окислительная (кислород, воздух)
Ц Цементационная
Н Водородная
А Азотирующая
В Вакуум
Числитель дроби (х.х.х/ или х.х/)
Размеры рабочего пространства, доступного для размещения обрабатываемых изделий. Указывается в дециметрах (1*100 мм) в формате ширина, длина, высота (ш.д.в).

Обозначения с двумя числовыми значениями относятся к печам с круглым сечением и указывают на диаметр и высоту соответственно.

Знаменатель дроби(/х)
Номинальная температура нагрева, выраженная в сотнях градусов по Цельсию (1*100).

Таким образом печь СНО -6.12.4/10 — это камерная печь сопротивления с окислительной атмосферой, рабочим пространством 600х1200х400 мм и температурой в 10000С.

Маркировка плавильных печей сопротивления отличается. Первая буква означает то же, что и в обозначении нагревательных печей. Вторая буква – тип основного материала для плавления:

А – алюминий;

М – медь

С – свинец

Третья буква маркировки обозначает основную конструктивную особенность печи. Например, Т – тигельная, а К — камерная. Числовая составляющая маркировки представляет собой дробь, числитель которой указывает на вместимость тигля в тоннах по основному целевому материалу, а знаменатель – на номинальную температуру в сотнях градусов.

Таким образом, печь СМТ-0,25/12,5 – это тигельная плавильная печь для меди и ее сплавов с емкостью тигля в 250 кг и номинальной температурой в 12500С.

Также маркировка электрических печей сопротивления может содержать дополнительные значения. Например, буквы П и С после числовой частим маркировки плавильных печей означают «поворотная» и «стационарная» соответственно.

Типы печей сопротивления по диапазону рабочих температур

Установки для термической обработки и плавления производятся для работы в различных температурных режимах, требуемых для выполнения поставленных перед ними задач.

Типы печей сопротивления по номинальной температуре

Тип печи Диапазон температур Передача тепла Футеровка Нагревательный элемент Конструктивные особенности
Низкотемпературные До 7000С Преобладает конвекция Легкие теплоизоляционные материалы между наружным и внутренним каркасом печи. Нихром (система никель-хром), фехраль (система железо-хром-алюминий). Экран для защиты нагреваемого изделия от теплового излучения.
Системы принудительной циркуляции атмосферы.
Внутренний каркас корпуса.
Среднетемпературные 700-12500С Конвекция и излучение. Чем выше температура, тем больше преобладает излучение. Изоляция в 2, 3 или даже 4 слоя, включая экранную теплоизоляцию высокотемпературных печей. Системы принудительной циркуляции атмосферы
Высокотемпературные Выше 12500С Неметаллические (графит, карборунд, оксид лантана, прочие) и тугоплавки металлические (вольфрам, ниобий, молибден и прочие) нагревательные элементы. Понижающие или автотрансформаторы с широким диапазоном регулировки напряжения вторичной обмотки.

Строгого разграничения между плавильными и нагревательными печами по рабочей температуре нет. Например, углеродистая сталь с содержанием углерода больше 0,8% закаляется при 740-7700С, а сплавы цинк-алюминий-медь плавятся после 4000С. И наоборот, высокий отпуск той же стали начинается с 5000С, а температура плавления меди — с 12500С.

Таким образом, плавильные печи не обязательно относятся к высокотемпературным, а нагревательные — к низко- и среднетемпературным.

Назначение конкретной установки определяет доступные режимы работы и ее конструктивные особенности.

Конструктивные отличия нагревательных и плавильных печей сопротивления

Основное конструктивное отличие нагревательных и плавильных электрических печей сопротивления обусловлено наличием расплавленного металла в последних. Так, тигельные плавильные ЭПС снабжаются тиглями из металлов или огнеупоров.

Камерные плавильные печи снабжаются подом, который спускается под уклоном от загрузочного окна к ванной с расплавом. Расположение нагревательных элементов в потолке печи — еще одна особенность камерных плавильных ЭПС. ТЭНы размещаются в углублениях футеровки и, иногда, дополнительно защищаются керамическими трубками. Все это необходимо для предохранения нагревательных элементов от брызг расплавленного металла.

ТЭНы нагревательных печей монтируются в стенках, потолке, подине и даже двери. В низкотемпературных печах с принудительной циркуляцией воздуха нагревательные элементы иногда даже размещены за пределами рабочего пространства.

Механизм наклона, наличие летки или носка для слива расплавленного металла — еще одно существенное отличие плавильных и нагревательных печей. При всем конструктивном многообразии, нагревательные ЭПС не снабжаются механизмами наклона.

Конфигурация питающей сети и прочих вспомогательных агрегатов в большей степени зависит от назначения и требуемой производительности ЭПС, чем от типа.

Таким образом, плавильные и нагревательные электрические печи сопротивления объединены принципом нагрева, но различаются с точки зрения конструкции. А отличия в конструкции влекут за собой разницу в маркировке, расчете, проектировании и других аспектах.