1.3.3 Қызуға төзімді материалдар

Электротермиялық қондырғылардың ішкі құрылысында әртүрлі бөлшектер ретінде (қабырғалар мен күмбез, қыздырғыштар тіреуіштері, түптік тақталар, қорғағыш экрандар, тасымалдау жабдықтары, ыдыстар т. б.) жоғары температураға төзімді материалдар қолданылады.

Бұл материалдарға келесі талаптар қойылады:

1. Жеткілікті қызуға тұрақтылығы – жоғары температурада қоршаған ортаның (ауа, газ, бу) әсерінен химиялық бұзылуға төтеп беру мүмкіншілігі.

2. Жеткілікті қызуға төзімділігі - жоғары температурада механикалық беріктігін сақтау қасиеті.

3. Қанағаттанарлық физикалық қасиеттері (жылу өткізгіштігі, жылу сыйымдылығы, ұзындығының ұлғаю дәрежесі т.б.).

4. Қасиеттерінің жоғары температурада жеткілікті ұзақ уақыт ішінде сақталуы.

5. Технологиялығы – оңай өңделулігі.

6. Арзандығы және тапшылықсыздығы.

Қызуға төзімді материалдар ретінде темір негізіндегі арнайы қоспалы әртүрлі қорытпалар қолданылады.

Болатқа хром қосу (20-30%) оның қызуға тұрақтылығын және жұмыс температурасын арттырады. Бұл материалдар салмақ түспейтін немесе салмақ аз түсетін бөлшектер мен құрылымдар (қорғаныс экрандары, муфельдер т.б.) дайындауға пайдаланылады.

Қорытпадағы никель үлесін көбейту оның өңделулігін және механикалық беріктігін арттырады. Сондықтан механикалық жүктелген құрылымдарды (конвейерлер бөлшектері, итергіш пештерінің бағыттағыштары т.б.) жасау  үшін қолданылады.

Қызуға төзімді болаттар қымбат болғандықтан, оларды мүмкіндікке қарай хромдық және хромникельдік шойынға айырбастайды.

1.3.4 Қыздырғыш элементтер

Қыздырғыш элементтер қызуға төзімді материалдар сияқты жоғары температуралық аймақтарда жұмыс істейді. Олардың жоғарыда аталғандармен қатар электрлік қасиеттеріне ерекше талаптар қойылады.

1. Жоғары меншікті электрлік кедергісі - жеткілікті жылу бөлінуін қамтамасыз ету үшін.

2. Электр кедергісінің температуралық коэффициентінің төмендігі, кедергісінің, соған байланысты қуатының, температураға (қызу, суу) байланысты өзгермеуі.

3. Электрлік кедергісінің тұрақтылығы, пайдалану уақытында өзгермеуі («ескірмеуі»).

4. Өлшемдерінің тұрақтылығы, пайдалану уақытында ұзындығының өспеуі, құрылымдық және қауіпсіздік жағынан ыңғайсыздық тудырмау үшін.

5. Технологиялығы (өңделуге оңайлығы)

6. Арзандығы және тапшылықсыздығы.

 

1200 ⁰С температураға дейінгі қыздырғыш элементтер жасау үшін кең тараған материалдар: нихромдар, фехральдар, хромникельдік қыздыруға төзімді болаттар (1.3 кесте).

1200-1500 ⁰С- дан жоғары температурада метал емес материалдардан (карборунд, молибденннің дисилициді) немесе баяу балқитын металдардан (вольфрам, молибден, тантал) жасалған қыздырғыштар қолданылады.  Графиттік қыздырғыштар 3000 ⁰С дейін температурада жұмыс істей алады.

 

1.3 кесте - Қыздырғыш материалдар

Материалдар		, кг/м3	, 20 0С,  10-6 Омм	, 1/ оС 103	tбалқ,  0С	tмах, 0С
Қорытпалар
Нихромдар	Х20Н80-Н	8400	1,10	0,035	1400	1100
	Х20Н80-Т3	8200	1,27	0,02	1400	1100
	Х15Н60-Н	7900	1,10	0,10	1390	1000
Темірхром­никелдік қорытпалар	Х52Н20С2	7840	0,92	0,38	1420	900
	Х23Н18	7800	0,90	0,40	1420	900
Алюминийлік нихромдар	ХН70Ю	7900	1,34	-	1400	1200
	Х15Н60Ю3	7900	1,21	-	1390	1200
Темірхромалюминийлік қорытпалар	ОХ27Ю5А	7200	1,42	0,02	1525	1300
	ОХ23Ю5А	7270	1,35	0,05	1525	1200
	Х13Ю4	7300	1,26	0,15	1450	800
Таза баяу балқитын металдар
Молибден Тантал Вольфрам Ниобий		10200 16600 19340   8500	0,05 0,15 0,05 0,17	5,10 4,00 4,30 4,00	2525 3000 3400 2470	1700/2200 2500/2800 2500/2800 1700/2200
Металл емес материалдар
Карборунд Графит Көмір Молибден дисилициды		2300 1600 1600 5600	800 - 1900 8 – 13 40 – 60 0,2 – 0,4	айнымал. айнымал. айнымал. 4,8	- - - -	1500 2300/2800 2300/2800 1700