2.10. Материалы для нагревателей электрических печей

Для промышленного нагрева - электрического, пламенного печного, пла­менного непечного применяется электроэнергия, газ (в основном природный) и мазут.

1. Для получения тепла с помощью электроэнергии используют различного типа электронагревательные элементы:

• изготовленные из сплавов с высоким электросопротивлением и сопро­тивлением окислению в печных средах, в том числе и окислительных условиях (избыток кислорода, сернистые пары);

• основные из этих нагревательных элементов - электронагреватели ме­таллические открытые. Эти электронагреватели изготавливают из холоднотя­нутой или горячекатаной проволоки или ленты из сплавов с высоким электро­сопротивлением Fe - Сг - А1 и Cr - Ni композиций. Основные характеристики нагревателей указанного типа представлены в табл. 2.15.

Таблица 2.15

Материал электронагревателей промышленных термический печей

Марка сплава	Рабочая температура нагревательного элемента, °С		Характеристика окалиностойкости и жаропрочности
	предельная	оптимальная
Хромоалюминиевые сплавы
ОХ23Ю5 ОХ23Ю5А ОХ27Ю5А	1200 1200 1300	1150 1175 1250	Окалиностойки в окислительной атмосфере и атмосфере, содержащей серу и сернистые соединения; склонны к провисанию при вы­сокой температуре; отличаются повышенной хрупкостью.
Хромоникелевые сплавы
Х25Н20 Х20Н80	1000 1100	900 1050	Окалиностойки в окислительной атмосфере, водороде и вакууме; неустойчивы в атмо­сфере, содержащей серу и сернистые соеди­нения.

2. Электронагреватели из дисилицида молибдена предназначены для создания в электропечах, работающих с окислительной и восстановительной атмосферой, температуры до 1500…1000 °С.

Применение электронагревателей из дисилицида молибдена в электропе­чах сопротивления, работающих при температуре 1300…1500 оСдает возмож­ность отказаться от более сложных и дорогих вакуумных электропечей и элек­тропечей, где применяют искусственную атмосферу, в тех случаях, когда нали­чие вакуума или искусственной атмосферы вызвано не потребностями техноло­гии, а лишь необходимостью защиты электронагревателей от окисления.

3. Электронагреватели из карбида кремния. Такого типа электронагрева­ тели подразделяют на карбюрундовые (крупнозернистые) и силитовые (мелко­ зернистые). Максимальная рабочая температура - 1500 °С.

4. Электронагреватели трубчатые (ТЭНы). Представляют собой электро­нагреватель сопротивления в оболочке с электроизоляционным теплопровод­ным наполнителем. Оболочку ТЭНов выполняют из металлических труб, на­бивку - из периклаза. Спирали ТЭНов изготавливают обычно из хромоникеле-вых или хромоалюминиевых сплавов высокого сопротивления. Применение -нагрев масляных ванн для осуществления низкотемпературного отпуска (до ~ 2500 °С).

5. Электронагреватели радиационные. Электронагреватели в радиацион­ных металлических жароупорных трубах обычно применяют в электропечах, предназначенных для некоторых процессов химико - термической обработки.

Применяемое топливо для нагревательных печей и устройство для его сжигания

В качестве топлива термических печей различного типа применяют, обычно, природный газ, реже (особенно в настоящее время) мазут.

Для сжигания природного газа при нагреве изделий открытым пламенем или при муфелировании садки используют нормализоаванные горелочные уст­ройства для пламенных печей.

Сжигание природного газа низкого давления предусматривается в двух­проводных горелках типа ГНП конструкции института «Теплопроект». Диапазон регулирования производительности горелок до 1:8. Расчетный коэффициент расхода воздуха α = 1,05…1,15. При применении в печах окислительного на­грева в конструкции горелок должно быть предусмотрено устройство для луч­шего перемешивания газа с воздухом в целях обеспечивания бессажевого сжи­гания топлива. Схема горелки указанного типа представлена на рис. 2.44.

Для сжигания природного газа среднего давления применяют работаю­щие на холодном газе и холодном воздухе инжекционные горелки конструкции института «Стальпроект». Схема горелок данного типа представлена рис. 2.45, 2.46.

Наиболее распространенными приборами, используемыми для сжигания мазута, являются форсунки низкого давления конструкции института «Стальпроект». Общий вид форсунок указанного типа представлен на рис. 2.47, 2.48.

Рис. 2.44. Горелка низкого давления для природного газа

конструкции «Теплопроекта», тип ГНП

Рис. 2.45. Горелка инжекционная прямая конструкции «Стальпроекта»,

тип В, d_н,Г от 16 до 75 мм

Рис. 2.46. Горелка инжекционная прямая конструкции «Стальпроекта»,

тип В, d_н,Г от 86 до 235 мм

Рис. 2.47. Форсунка конструкции «Стальпроекта»

Рис. 2.48. Исполнение форсунок конструкции «Стальпроекта»