НАГРЕВАТЕЛИ ДЛЯ ПЕЧЕЙ

К настоящему времени вопрос выбора материала для изготовления новых или замены существующих нагревательных элементов в электропечах сопротивления различных типов (термические и плавильные печи, сушильные камеры и т.п.) и промышленных нагревателях является весьма актуальным.

Современные "Многокомпонентные сплавы сопротивления Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y", известны под названиями фирм производителей: Kanthal, Resistohm, Aluchrom, и др. имеющие базовый состав близкий к "фехралям" (Fe-Cr-Al), однако, за счет комплексного легирования различными элементами Si, Mn, Zr, Ti, Y, Ce и другими, снижения содержания углерода в несколько раз, а также технологическим особенностям изготовления производителям удалось создать материал с отличным комплексом физических, механических и эксплуатационных свойств: высокая рабочая температура эксплуатации; больший срок службы при высоких температурах; низкая удельная плотность сплава; хорошие механические свойства (в частности, высокое значение пластичности); отсутствие сильного роста зерна и межкристаллитного разрушение сплавов при повышенных температурах; приемлемая стоимость.

Сегодня, большое количество отечественных предприятий все еще применяет нихром и фехраль для изготовления нагревателей в промышленных печах, тогда как в мире их доля в этом секторе составляет менее 3%, а в общем потреблении сплавов сопротивления - до 15%. К настоящему моменту все ведущие мировые производители промышленных печей применяют для изготовления нагревательных элементов только современные "многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y" так как они обладают вышеизложенными преимуществами. Фирма "Rescal" (Рескал) (Франция) занимает лидирующую позицию в Европе, как производитель современных сплавов сопротивления, нагревательных элементов для печей, сплавов для изготовления термопар и компенсационных проводов.

Некоторые, наиболее широко используемые сплавы сопротивления представлены в таблице:

Все сплавы соответствуют ГОСТу на данный вид продукции, более того, их характеристики выше требуемых, для примера: пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре проволоки из сплавов Х27Ю5Т, Х23Ю5Т по ГОСТу 12766.1-90 составляет 10-12%, а близкая к ней группа сплавов "Резистом" Р 135, Р140 и Р145 демонстрирует более 21%.

Производственная программа фирмы "Rescal" (Рескал) (Франция) по сплавам сопротивления включает в себя:

• проволоку диаметром от 0,1 мм до 10 мм (диаметром до 5мм холоднотянутую);

• ленту различных сечений.

Мы предлагаем современные сплавы сопротивления гарантированно высокого качества, завоевавшие доверие во многих странах и получившие высокую оценку у отечественных предприятий.

Также наша фирма "САС инженерная компания" выполняет:

• подбор и полный расчет нагревательных элементов для электропечей сопротивления и промышленных нагревателей;

• проектирование и изготовление систем управления (шкафов управления) для электропечей сопротивления различных типов (термические и плавильные печи, сушильные камеры и т.п.).

Современные "многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y"
"Resistohm" (Резистом)

1. Область применения:

Широко используется в электропечах сопротивления для всех отраслей промышленности (машиностроение, литейные и термические цеха, производство керамики и стекла, сушильные цеха). Сплав оптимален для использования в ТЭН-ах и бытовых приборах (духовые шкафы, тепловентиляторы, тостеры, фены и т.п.).

Превосходные свойства этих материалов обусловлены, в частности, тем, что на их поверхности образуется высокопрочная пленка Al2O3 светло-серого цвета, которая является отличным изолятором и более эффективно предотвращает коррозию по сравнению с оксидом хрома (Cr2O3), образующимся на поверхности нихромов. Пленка оксида хрома менее устойчива, быстрее отслаивается и испаряется (интенсивное испарение при 1100 С), что приводит к сокращению срока службы нагревателя.

Промышленные печи изготовленные на основе футеровки из легковесных волокнистых огнеупоров в комплексе с нагревателями из современного сплава позволяют сократить время выхода на рабочий режим, а также значительно снизить потребление электроэнергии и эксплуатационные затраты по сравнению с печами на основе кирпичной футеровки с нагревателями из нихрома.

2. Основные преимущества:

В отличии от " нихромов":

1. Высокая рабочая и максимальная температура применения: Тmax=1200-1350'С, Tплавл.=1500'С.

2. Срок службы больше в 2-3 раза при работе при температурах выше 1100'С. Пример: при Т=1100 С, срок службы "Резистом Р" как минимум в 2,8 раза выше чем Х20Н80, атмосфера - воздух.

3. Плотность ниже, чем у нихрома (7,1-7,2 г/см³ против 8,4 г/см³ у Х20Н80). Экономия на материале составляет 17% по весу.

4. Выше удельное электросопротивление 1,39-1,45 Ом·мм²/м против 1,12 для Х20Н80, что приводит к экономии на материале.

5. Выше значение допустимой поверхностной мощности q (4 Вт/см² против 2 Вт/см² для Х20Н80 при Т=1000'С).
Приведенные в п. 3,4,5 преимущества позволяют экономить на материале для нагревательных элементов 20-30% по весу в сравнении с Х20Н80.

6. Отличная стойкость в воздушной среде, вакууме, аргоне, серосодержащих и СО-содержащих атмосферах, водяном паре, парах алюминия.

7. Низкое значение интеркристаллитного окисления.

8. Высокое значение предела ползучести, что уменьшает вероятность провисания элементов.

9. Хорошие механические свойства: высокий предел текучести, хорошая пластичность при комнатной температуре (удлинение более 21%).

10. Низкое стабильное значение ТКЭС.

11. Небольшая зависимость электросопротивления от различных видов теплового воздействия и холодного деформирования.

12. Цена ниже, чем у нихромов.

В отличии от "фехралей":

1. Существенно большая пластичность (удельное удлинение) при комнатной температуре: более 21% против 10-12% у классических "фехралей".

2. Более высокая пластичность сплава после эксплуатации при высоких температурах.

3. Сниженное значение интеркристаллитного окисления.

4. Снижение размера зерна как в исходном состоянии, так и замедленный рост зерна при эксплуатации при высоких температурах - стабильность функциональных свойств.

5. Хорошая "свариваемость" сплавов.

Ниже приведен пример использования нагревательных элементов из сплавов сопротивления различных типов: "нихром" Х20Н80 и "многокомпонентные сплавы Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y" "Resistohm" (Резистом) фирмы "Rescal" (Рескал) (Франция) для плавильной тигельная печи для плавки алюминиевых сплавов мощностью 70 кВт, 3 фазы, 380 В:

3. Спецификация "многокомпонентных сплавов Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y" фирмы "Rescal" (Рескал) (Франция) - марка Резистом Р140

Применение: Применим как в промышленных печах и нагревателях, так и в бытовых приборах при температурах до 1280'С. Длительный срок службы при повышенных рабочих температурах.

4. Опыт применения данных сплавов сопротивления отечественными предприятиями убедительно доказал примущества современных сплавов сопротивления. Среди прочих положительных отзывов наших клиентов о данной продукции, мы бы выделили несколько моментов:

• Отличная стойкость материала "Resistohm" (Резистом) при работе в парах алюминия, в частности, при работе в отражательных плавильных печах для плавки алюминиевых сплавов.

• Высокий срок службы при высокой рабочей температуре, в частности, в тигельных электропечах при плавке медных сплавов (срок службы сплава Резистом Р140 в 3 - 4 раза превышает срок службы нихрома Х20Н80 в аналогичных условиях).

• Хорошая "свариваемость" материала как в исходном состоянии, так и после эксплуатации при ремонте нагревательных элементов.

• Стоимость "Resistohm" (Резистом) ниже стоимости нихрома.