Нихром, фехраль (проволока, лента, электронагреватели)

Электронагреватели сопротивления и материалы для их изготовления

ООО «НПКФ «Термо-Инжиниринг» изготавливает электронагреватели сопротивления по чертежам Заказчика или в объеме собственной разработки рабочей документации, включающей электрический расчет и чертежи, по ТЗ Заказчика. Кроме того, копания осуществляет поставки проволоки и ленты из нихрома и фехрали.

Варианты изготовления электронагревателей

Нагреватели изготавливаются из никельхромовых (нихром) и железохромоалюминиевых (фехраль) сплавов, обладающих высоким омическим сопротивлением, из проволоки по ГОСТ 12766.1-90 или ленты по ГОСТ 12766.5-90 и могут быть выполнены:

в виде проволочной спирали;
в виде проволочного зигзага;
в виде ленточного зигзага.

Вид нагревателей определяется установленной мощностью и возможностью её размещения в рабочем пространстве электропечи. Проволочная спираль имеет невысокий коэффициент эффективности (самоэкранируется), но превышает возможности зигзагов, если требуется разместить большую мощность. Проволочный зигзаг имеет максимальную эффективность.
При выборе типа нагревателя учитываются также способы их крепления и тип футеровки (волокнистая, плитная, кирпичная). Проволочная спираль навешивается на муллитокорундовые трубки, может быть уложена на полочки из огнеупорных материалов в стенах или в каналах на поду электропечи. Зигзагообразные проволочные нагреватели для большей жесткости и стабильности конструкции выполняются сложной формы, видимой сбоку как треугольник или трапеция в зависимости от высоты (нормативы ВНИИЭТО). Ленточные зигзаги не имеют такой дополнительной жесткости, но в силу прямоугольного сечения имеют значительную устойчивость формы.
Крепятся зигзаги:

к стенам за каждую петлю индивидуально металлическим жаропрочным крепежным элементом;
на поду – не крепятся, укладываются в каналы;
на своде – с помощью фасонных огнеупоров или технической керамики.

Допустимый технический ресурс изделий достигает нормативных показателей при условии верно рассчитанной геометрии, удовлетворительных значений удельной поверхностной мощности, а также при температуре на нагревателях, не превышающей предельно допустимой для каждого сплава и сечения при работе в соответствующей атмосфере.

Применение, достоинства и недостатки сплавов для изготовления нагревателей

В соответствие с ГОСТ, сплавами, из которых можно изготавливать электронагреватели, являются:
1. Никельхромовые сплавы (нихром):

Х15Н60;
Х15Н60-Н;
Х20Н80-Н.

2. Железохромалюминиевые сплавы (фехраль):

Х15Ю5;
Х23Ю5;
Х23Ю5Т;
Х27Ю5Т.

Нагреватели из нихрома могут иметь контакт с любыми футеровочными и теплоизоляционными материалами. К их достоинствам также относятся низкое температурное расширение, высокая ремонтопригодность и возможность вторичной переработки: стоимость нихромового лома достаточно высока.

Однако максимальная температура на таких нагревателях составляет, в зависимости от марки сплава и сечения, 900 – 1200 °С, что ниже, чем для некоторых нагревателей из фехрали. Цена нихромовых нагревателей значительно превышает стоимость элементов из железохромалюминиевых сплавов.

Фехралевые сплавы обладают более высоким омическим сопротивлением и могут эксплуатироваться при собственной температуре 750–1400 °С (в зависимости от сечения и марки).

К недостаткам сплавов следует отнести значительное (до 25%) линейное термическое удлинение, невозможность длительного использования при контакте с огнеупорами, в составе которых глинозема меньше 50%, низкую ремонтопригодность и вторичную переработку. Изготовление нагревателей из фехрали должно вестись в зависимости от сечения: в холодном или горячем состоянии. Риск навивки состоит в возможном возникновении микротрещин, что значительно снижает технический ресурс нагревателей.

При покупке проволоки и ленты из прецизионных сплавов с высоким омическим сопротивлением следует учитывать ситуацию на рынке:

Некоторые поставщики могут продать бухту проволоки после перетяжки. Например, из Ø 9 мм (прут) вытягивают более востребованные диаметры – 5 или 6мм. Такая проволока будет иметь пониженный ресурс.
Также можно приобрести проволоку, при химическом анализе показывающую полную идентичность заказываемому сплаву по ГОСТ. Тем не менее, вся бухта будет представлять собой «куклу», т.е. края её из качественного сплава, а остальная длина – из неизвестного металла. Получают такой муляж сваркой.

Как не купить контрафактный товар?

Изучать подлинность сертификата. Производителей качественных сплавов не так много, и, к сожалению, не все из них осуществляют поставку в Украину.
Покупать только у проверенных поставщиков.
При возможности делать подробный химический анализ сплавов из середины бухты. Исследовать материал на отсутствие мельчайших пузырьков газа, которые остаются в сплавах, произведенных без этапа вакуумирования.
Заказывать электронагреватели в виде готовых изделий, исключая стадию выбора материала для нагревателей и выводов.