Электрические нагревательные элементы (сопротивления) 2

Состояние контактной поверхности (например, толщина окалины после прокатки стержней) часто неизвестно. Вследствие этого прямой нагрев стержней ограничивается их сечением - до 64 мм2 и температурой до 1200˚. Температура на оси такого стержня примерно на 30˚ выше температуры наружной его поверхности, так как нагрев стрежня сечением 64 мм2 длится около 5 мин., а в это время с поверхности идет теплоотдача излучением. Отсюда, чем тоньше стержни, тем меньше удельный расход электроэнергии. Для нагрева 100 кг стержней сечением 38 мм2 до температуры 1200˚ требуется 35 квт∙ч, а для нагрева 100 кг стержней сечением 64 мм2 нужно на 40% больше электроэнергии.

Несмотря на большой расход электроэнергии, описанный метод прямого нагрева находит применение, так как он весьма удобен и требует мало времени. При нагреве стержней значительной длины и большого диаметра потребление электроэнергии настолько возрастает, что становится нецелесообразным пользоваться одной фазой. Вдоль стержня устанавливаются тогда дополнительные контакты, для того чтобы равномерно использовать все три фазы.

Рис. 108: электрический нагреватель для стержней длиной 183 см

Рис. 108: электрический нагреватель для стержней длиной 183 см



На рис. 108 показана машина для прямого нагрева. Нагреваемый стержень устанавливается на открытом месте (не в печи). Нагрев стержня диаметром 25 мм длится меньше 1 мин. В этом случае использовать экономично печь, в которую надо закладывать стержень, нельзя, поскольку невозможно обеспечить быструю замену нагретых стержней холодными. При нагреве крупных стержней время нагрева значительно больше времени установки и съема стержня. В этом случае больше подойдет навесной кожух, благодаря которому уменьшаются потери тепла и происходит более равномерный нагрев.

Нельзя достаточно эффективно применить прямой нагрев, если площадь поперечного сечения нагреваемого стержня меняется по длине. Утолщенные места будут нагреваться медленнее тонких. Температуру нагрева утолщенных мест можно повышать, добавляя индукционный нагрев. При нагреве же заклепок некоторая температурная неравномерность желательна, так как головка должна быть холоднее стержня. Применение прямого нагрева наиболее выгодно при массовом производстве, когда в течение месяцев или даже лет нагреваются одинаковые изделия.