Благодаря такому пониженному сопротивлению выводов, количество выделяющегося в них тепла невелико, тепло от самих стержней благодаря большому тепловому сопротивлению заостренного контакта также передается выводам лишь в незначительной степени. Поэтому выводы остаются в работе сравнительно холодными и не требуют водяного-охлаждения контактов.
В последнее время появились также карборундовые нагреватели выполненные в виде труб со спиральной прорезью.
Сопротивление карборундовых нагревателей варьирует для одного и того же типоразмера в 2-3 раза, поэтому на заводе-изготовителе подбирают партии нагревателей в 6 – 12 шт. примерно одного сопротивления. В холодном состоянии их сопротивление в 4-5 раз больше минимального. В эксплуатации сопротивление стержней увеличивается в несколько раз, обычно допускают четырехкратный рост и это приводит к необходимости иметь регулировочные трансформаторы с пределом регулирования от 0,3Uном до 2Uном. Карборундовые нагреватели крайне чувствительны к окружающей их атмосфере.
Все вышеуказанное, включая и хрупкость нагревателей, как в холодном, так и особенно в горячем состоянии, делает их весьма неудобными в эксплуатации и обусловливает их ограниченное применение. Основным недостатком нагревателей из дисилицида молибдена, является их малая механическая прочности в нагретом и холодном состоянии, малое удельное электрическое сопротивление и дороговизна.
Нагреватели из дисилицида молибдена были разработаны впервые в Швеции фирмой "Кантал". В настоящее время аналогичные нагреватели выпускаются нашей промышленностью под маркой ДМ. Фирме "Кантал" удалось существенно улучшить пластические свойства дисилицида молибдена и изготовить нагреватели диаметром до 0,4мм. Кроме того, они создали новый сплав, выдерживающий кратковременно температуру в 1800 °С.
Угольные и графитовые нагреватели выполняются в виде стержней, труб, тиглей и пластин. В большинстве случаев берется, возможно 6олее чистый материал (электродный уголь - электрографит), выдерживающий более высокую температуру, но иногда к графиту примешивается шамот (тигля) для повышения прочности изделия и в этом случае увеличивается его удельное сопротивление и уменьшается рабочая температура.
И уголь, и графит интенсивно окисляются при нагреве на воздухе, поэтому с ними можно работать либо в защитной атмосфере, либо в расчете на весьма краткий срок их службы. Удельное сопротивление угля слегка снижается при его нагреве, а затем остается почти без изменения. Удельное сопротивление графита является переменным, оно сначала падает с увеличением температуры, а затем начинает слегка расти.
В высокотемпературных печах за последние годы начали широко применяться жаростойкие металлы, такие как молибден, вольфрам, ниобий, тантал. Все эти материалы высокореактивные, они интенсивно окисляются в воздушной атмосфере, поэтому их можно применять лишь в высоковакуумных печах или печах с чистой, например водородной, защитной атмосферой.
Наибольшее распространение получили молибденовые нагреватели, выполняемые в виде проволоки, намотанной на огнеупорную керамическую трубку, либо в виде прутков или листов.
За последние годы печи с молибденовыми нагревателями получили широкое распространение, как в лабораторной практике, так и в промышленности.
Как мы видим, электропечестроение включает в себя достаточно емкое производство, это и производство материалов способных обеспечить нормальную работу функционирование, а также саму составляющую этих материалов их физико-химические свойства, которые определяют пригодность их применения. Одни материалы неудобны, другие дороги, третьи же вовсе дефицитны. В данной работе подробным образом изложены основные понятия, а также дана более глубокая характеристика некоторым из применяемых в электропечестроении материалов.
1. "Электрические промышленные печи", Свенчанский, 1981г.
2. "Электрические печи сопротивления и дуговые печи", Гутман, 1983г.