Электроконтактный нагрев - назначение, устройство, принцип действия
Области применения электроконтактного нагрева
Установками прямого нагрева принято называть такие, в которых преобразование электрической энергии в тепловую происходит в нагреваемом материале или изделии при непосредственном подключении их к источнику питания электроэнергией за счет прохождения через них электрического тока по закону Джоуля–Ленца. Прямой нагрев эффективен для термообработки изделий, обладающих равномерным сечением по длине и значительным омическим сопротивлением. Прямой нагрев не имеет пределов по достижимым температурам, обладает высокой скоростью, пропорциональной вводимой мощности, и высоким КПД.
Установки контактного нагрева предназначены для деталей простой формы (валов, осей, лент), нагрева заготовок под ковку, отжига труб, проволоки, пружинной проволоки под навивку. Существуют печи прямого нагрева периодического действия для спекания прутков и штабиков из порошков редких и тугоплавких металлов при температуре до 3000 К в защитной атмосфере. Деталь (заготовку) включают в электрическую цепь и нагревают протекающим по ней электрическим током. Так как сопротивление цепи мало, то для нагрева необходим ток большой силы, который подводят к ней при помощи массивных медных или бронзовых зажимов. (контактов).
Нагревать можно постоянным или переменным током, однако практически
применяется только переменный ток, так как необходимые для нагрева токи в сотни
и тысячи ампер при напряжении от десятых долей вольт до 24 В могут быть наиболее
просто получены лишь при помощи трансформаторов переменного тока. Трудность
подвода тока к детали - один из существенных недостатков контактного
нагрева деталей. Зажимы должны иметь хороший контакт с деталью. В промышленных
установках прямого нагрева для этого применяют пневмо- и гидроприводы, для
снижения температуры в контактах делают их водоохлаждаемыми.
Установка прямого нагрева включает в себя следующие основные узлы:
а) понижающий трансформатор, монтируемый в кожухе установки с обмоткой, охлаждаемой водой, и несколькими ступенями напряжения в диапазоне 5–25 В, обеспечивающий нагрев тел, имеющих разное сопротивление;
б) токопровод от выводов обмотки низкого напряжения трансформатора до водоохлаждаемых зажимов;
в) зажимы, обеспечивающие крепление нагреваемого изделия и необходимое давление в контактах подвода питания;
г) привод контактной системы;
д) приборы контроля и автоматического регулирования процесса нагрева.
В установках непрерывного действия для нагрева проволоки, труб, прутков применяются твердые роликовые или жидкостные кон-такты.
Печи прямого нагрева используются также для графитизации угольных изделий, получения карборунда и т. д. Графитировочные печи выполняют однофазными, прямоугольной формы с разъемными стенками. В них достигается температура 2600–3100 К в вакууме или нейтральной атмосфере. Диапазон регулирования вторичного напряжения 100–250 В, потребляемая мощность 5–15 тыс. кВ×А.