ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Хромит лантана и нагреватели на его основе. . Диоксид циркония и нагреватели на его основе из "Материалы для электротермических установок " Для работы в окислительной атмосфере при температуре выше 1800 °С применяются нагреватели из оксидов некоторых переходных металлов, наибольшее распространение из которых нашел диоксид циркония. [c.64] Диоксид циркония 2гОг имеет температуру плавления 2585— 2950 °С (температура плавления примесного НЮ2 2812 °С), температуру кипения 4300 °С. Истинная плотность 2гОг зависит от его кристаллической модификации моноклинной — 5560 кг/м тетрагональной — 6100 кг/м кубической (твердый раствор) стабилизированной — 6270 кг/мз. [c.64] Из значительного числа разработанных конструкций нагревателей из тугоплавких оксидов можно выделить четыре, которые нашли применение в высокотемпературных печах [44], а именно трубчатые с утолщенными выводами, трубчатые с утолщенными выводами для печей с рабочим пространством внутри нагревателя, трубчатые и-образные с выводами в одну сторону и пластинчатые (рис. 2.2). [c.65] Трубчатые нагреватели с утолщенными выводами (рис 2.2,а) предназначены для печей различной конструкции. Они позволяют формировать относительно большие рабочие пространства — до 2,0 дм и более. При высокой температуре нагреватели могут пластически деформироваться, и поэтому их необходимо устанавливать в печи в вертикальном положении. Для предотвращения возможности пластической деформации рабочей части нагревателя в процессе эксплуатации и выхода его из строя должна быть соблюдена соосность установки нагревателя и токоподводов, а удельная нагрузка от верхнего токоподвода в расчете на площадь поперечного сечения рабочей части не должна превышать 2-10 Па. Максимальная рабочая температура такого нагревателя составляет 2100—2150 °С. Установлено, что сопротивление нагревателя при длительной эксплуатации меняется незначительно. [c.65] Трубчатые нагреватели с утолщенными выводами по рис. 2.2,6, а также трубчатые и-образные по рис, 2.2,в предназначены для лабораторных печей с рабочим пространством внутри самого нагревателя. Эти нагреватели используются в печах с окислительной атмосферой и температурой до 2200—2300 °С с ограниченными размерами рабочего пространства (не более 0,15 дм ). [c.65] Электронагреватели пластинчатые выполняются в виде профилированных пластин (рис. 2.2,г). Их преимуществом является устойчивость к пластической деформации, так как одна сторона такой пластины выполняет роль высокотемпературного излучателя, а другая, менее нагретая, воспринимает на себя механическую нагрузку от усилия пружин, прижимающих токоподводы. Макси.мальная рабочая температура пластинчатого нагревателя составляет 1900—1950 С. [c.66] Нагреватели из стабилизированного диоксида циркония обладают невысокой термостойкостью, в связи с чем не рекомендуются их разогрев и охлаждение со скоростью более 4—5 К/мин. [c.66] Энергия активации Е и коэффициент ро имеют постоянное значение для температурных интервалов, характеризующихся одинаковым типом проводимости. В табл. 2.7 приведены их средние значения, полученные при измерении удельного электрического сопротивления че-тырехзондовым методом на переменном токе частотой 50 Гц на образцах, изготовленных из высокотемпературных нагревателей с содержанием 2гОг около 90 %, и стабилизированного УгОз (табл. 2.8). [c.66] Одним из наиболее ответственных этапов эксплуатации электропечи с нагревателями из стабилизированного диоксида циркония является их пуск, т. е. начальный период разогрева за счет прямого пропускания электрического тока. Из-за низкой электропроводности стабилизированного диоксида циркония и высоких значений контактных сопротивлений делают его выполнимым лишь при предварительном разогреве нагревателя и использовании в этот период высокого питающего напряжения. [c.67] Экспериментально установлено, что пуск трубчатого нагревателя с утолщенными платинированными выводами и платиновыми токопод-водами при питающем напряжении 330 В возможен при предварительном нагреве рабочей части до температуры 670 и выводов до температуры 480 °С. Однако эти температуры нельзя считать оптимальными, и для организации пуска, при котором практически исключается возможность неконтролируемого перераспределения мощности по нагревателю и превышения допустимых скоростей нагрева, температура предварительного нагрева должна быть не менее 1200 на нагревателе и 700—800 °С на выводах. [c.67] Нагреватели из стабилизированного диоксида циркония в известных конструкциях печей соединяются параллельно, так как им необходимо питающее напряжение порядка 250—380 В. Установленные в печи и предварительно разогретые нагреватели имеют различное сопротивление из-за разброса геометрических размеров нагревателей, неодинакового нагрева рабочей части и выводов. Поэтому при пуске параллельно соединенных оксидных нагревателей они могут разогреваться с различной скоростью и их температура может различаться на 300— 400 °С и более. [c.67] Возможным способом разогрева параллельно включенных нагревателей при постоянном напряжении источника питания и с нормированной скоростью нагрева является пуск с добавочными сопротивлениями, имеющими нулевой или положительный температурный коэффициент сопротивления и установленными последовательно с каждым нз оксидных нагревателей. [c.67] Вернуться к основной статье