Электрические печи сопротивления

Электрические печи сопротивления

Электрическая печь сопротивления – электрическая печь, в которой тепло выделяется в результате прохождения тока через проводники с активным сопротивлением. Электрические печи сопротивления широко применяются при термической обработке, для нагрева перед обработкой давлением, для сушки и плавления материалов.

Распространение электрических печей сопротивления определяется их достоинствами:

• возможностью получения в печной камере любых температур до 3000 °С;
• возможностью весьма равномерного нагрева изделий путём соответствующего размещения нагревателей по стенкам печной камеры или применением принудительной циркуляции печной атмосферы;
• лёгкостью автоматического управления мощностью, а следовательно, и температурным режимом печи;
• удобством механизации и автоматизации печей, что облегчает работу персонала и включение печей в автоматические линии;
• хорошей герметизацией и проведением нагрева в вакууме, защитной (от окисления) газовой среде или специальной атмосфере для химико-термической обработки (цементация, азотирование); компактностью и пр.

Большая часть таких печей – косвенного действия. В них электрическая энергия превращается в тепловую при протекании тока через нагревательные элементы и передаётся нагреваемым изделиям излучением, конвекцией либо теплопроводностью.

Печь состоит из рабочей камеры, образованной футеровкой из слоя огнеупорного кирпича, несущего на себе изделия и нагреватели и изолированного от металлического кожуха теплоизоляционным слоем (рис. 1).

Рис. 1. Схема устройства камерной печи сопротивления периодического действия:

1 – нагревательные элементы; 2 – огнеупорная часть кладки; 3 – теплоизоляция;

4 – жароупорная подовая плита.

Работающие в камере печи детали и механизмы, а также нагревательные элементы выполняются из жаропрочных и жароупорных сталей и других жароупорных материалов.

Для нагрева больших партий одинаковых деталей применяют печи непрерывного действия (методические), в которых изделия непрерывно перемещаются от одного торца к другому. Производительность таких печей больше, нагрев изделий более однороден, расход энергии меньше; как правило, они в высокой степени механизированы.

В электрических печах сопротивления с рабочими температурами до 700 °С (как периодического действия, так и в методических) широко используется принудительная циркуляция газов с помощью вентиляторов, встраиваемых в печь или вынесенных из печи вместе с нагревателями в электрокалориферы. Электрические печи сопротивления косвенного действия для расплавления легкоплавких металлов (свинец, баббит, алюминиевые и магниевые сплавы) конструируются либо в виде печей с металлическим тиглем и наружным обогревом, либо в виде отражательных печей с ванной и расположенными над ней в своде нагревателями.

К лабораторным электрическим печам сопротивления относятся небольшие трубчатые, муфельные и камерные печи, а также термостаты и сушильные шкафы. 

 В печах прямого действия  изделие (пруток, труба) непосредственно  нагревается протекающим через него током (рис. 2), что позволяет сосредоточить в нём большую мощность и обеспечить очень быстрый нагрев (секунды, доли минуты).

Рис.2. Схема устройства печи сопротивления прямого действия: 1 нагреваемое изделие; 2 понизительный трансформатор; 3, 4 контакты. 

 Почти все промышленные и  лабораторные печи снабжаются  автоматическим регулированием температурного режима.