Årsaker til skade på varmeelementene til elektriske ovner

Liv varmeelementer avhenger av en rekke faktorer: av driftstemperaturen, arten av dens endring over tid, utformingen og størrelsen på varmeren, effekten av ovnsatmosfæren på den. Det kan være forårsaket av gradvis oksidasjon av arbeidsmaterialet (eller ved dets pulverisering, hvis vi snakker om edle metaller eller varmeovner som opererer i et vakuum eller i en beskyttende atmosfære) eller tap av mekanisk styrke.

Materialene som brukes til varmeovner, når de varmes opp, danner tette oksidfilmer som beskytter basismaterialet mot ytterligere oksidasjon, derfor, opp til visse (for hvert materiale) temperaturer, utvikler oksidasjonen seg ekstremt sakte, og etter å ha passert gjennom dette temperaturnivået akselererer prosessen skarpt. Sprøyting av materialer i vakuum eller beskyttende atmosfære foregår også på samme måte.

Den maksimalt tillatte temperaturen til et materiale bør være temperaturen der oksidasjons- eller dispersjonsprosessen av materialet øker kraftig. Hvis du overskrider dette nivået, reduseres levetiden til varmeelementet betydelig.

Når varmeren oksiderer, tykner oksidfilmen på den (vanligvis ikke-ledende eller lavt ledende) gradvis og tverrsnittet til metallkjernen reduseres. Derfor øker motstanden til varmeren gradvis, og kraften som frigjøres i den reduseres. Når denne reduksjonen i kraft blir betydelig (ca. 10-15%), må varmeren byttes ut med en ny, levetiden slutter.

Den gradvise prosessen med å øke motstanden til varmeren som et resultat av dens oksidasjon eller spredning er ikke alltid årsaken til utskiftingen; svært ofte svikter varmeren lenge før motstanden når sin grenseverdi. Varmeren har vanligvis flere svekkede områder, små sprekker ved bøyningene, inneslutninger av oksidfilmer og lignende, hvor det observeres en lokal økning i motstanden.

Slike områder med økt motstand vil forårsake lokal overoppheting i varmeovnene og mer intensiv oksidasjon på stedene for denne overopphetingen. Intens oksidasjon vil i sin tur føre til en ytterligere reduksjon i tverrsnittet til varmeren på disse punktene, en ytterligere økning i deres temperatur, prosessen vil fortsette i økende hastighet og vil føre til at varmeren brenner ut ved en av disse punktene.

Levetiden til en 1 mm trådvarmer avhengig av temperaturen (i luft)

En lignende effekt kan oppstå hvis overflaten på varmeren er skitten eller feil designet, hvis varmeoverføring til noen av delene er vanskelig (for eksempel i delene av varmeren som er skjermet med ildfaste støtter eller kroker), noe som resulterer i lokal overoppheting .

Denne typen lokal overoppheting vil ikke i vesentlig grad påvirke reduksjonen av varmerens levetid i tilfeller der deres absolutte verdier er lave og temperaturene i de varmeste sonene ikke vil nå verdiene der intensiv oksidasjon (eller spredning) av materialet begynner.

Derfor er det nødvendig å strebe for å sikre at det er en viss grense mellom driftstemperaturen til varmeren og dens maksimalt tillatte oppvarmingstemperatur, som overstiger verdien av mulig lokal overoppheting. Hvis denne marginen er liten, må disse lokale overopphetingene minimeres ved rasjonell utforming og valg av store tverrsnitt av varmeren, siden jo større disse tverrsnittene er, jo mindre prosentandelen av lokale innsnevringer, jo mer mindre lokale vil ha overoppheting.

Årsaken til svikt i varmeren kan også være dens utilstrekkelige mekaniske styrke ved høye temperaturer, dens tendens til å krype eller vri seg.For eksempel, hvis varmeren er utformet på en slik måte at den ved driftstemperatur begynner å deformeres under sin egen vekt (trekker varmesløyfene som henger på krokene, forvrider varmespolene), kan tilstøtende svinger eller løkker lukkes, buer i disse stedene og, som et resultat, brenne ut varmeren eller ganske enkelt lokal tynning av seksjonen som følge av strekking med dannelse av lokal overoppheting igjen.

Til slutt kan varmeren bli skadet av kjemisk interaksjon ved driftstemperatur med foringsmaterialene. elektrisk ovnsom han kommer i kontakt med eller med dens atmosfære.

Ytelsen til ethvert materiale i varmeelementene til en elektrisk motstandsovn kan karakteriseres av to temperaturer - den anbefalte driftstemperaturen og den maksimalt tillatte temperaturen.

Den maksimalt tillatte temperaturen til materialet tilsvarer temperaturgrensen utover hvilken dets intense oksidasjon eller sprut begynner og følgelig en kraftig reduksjon i levetid. Den anbefalte temperaturen er under maksimalt tillatt.

I området begrenset av den anbefalte materialtemperaturen er levetiden til varmeren ganske lang, for metallegeringer ca. 12000-15000 timer. I dette området er begrenset lokal overoppheting ikke forferdelig, fordi selv med deres betydelige størrelser, vil temperaturen på varmeren ikke overstige den maksimalt tillatte verdien. Små varmetverrsnitt kan derfor brukes ved slike temperaturer.Naturligvis, i alle tilfeller der det er mulig, bør varmeovner utformes på en slik måte at deres designtemperatur ikke overstiger den anbefalte.