0Cr13Al4 0Cr21Al4 Dây hợp kim phân / Ruy băng / Dây phẳng để sưởi ấm lò

0Cr13Al4 0Cr21Al4 Dây hợp kim Fecral / Ribbon / Dây phẳng để sưởi ấm lò

Hợp kim FeCrAl vẫn giữ được hình thức khi được sử dụng trong các bộ phận đốt nóng điện công suất lớn.Nhà phát triển vật liệu FeCrAl này, Kanthal ở hallstahammar, Thụy Điển, đã giới thiệu kim loại này vào năm 1989. Kể từ đó, việc sử dụng nó trong các ứng dụng phi điện ngày càng tăng.Roger Berglund của Kanthal mô tả quá trình sản xuất hợp kim và các đặc tính của vật liệu này khiến nó thích hợp để sử dụng ở nhiệt độ cao.

Loại phần tử phổ biến nhất đối với đồ gốm, cũng như để ủ thủy tinh, nung chảy, làm sụt và trang trí, là dây điện trở cuộn hở.Có hai loại vật liệu kháng chính được sử dụng: niken-crôm (NiCr) và sắt-crôm-nhôm (FeCrAl).Cấp NiCr được sử dụng trong các ứng dụng này là 80-20 (80% niken, 20% chrome), vì nó có khả năng nhiệt độ cao nhất, 2190oF / 1200oC.NiCr có ưu điểm là không bị biến dạng khi nung nóng, do đó nó chỉ cần hỗ trợ gián đoạn.FeCrAl cũng có nhiều loại, với nhiệt độ cao nhất là 2550oF / 1400oC (ví dụ: hợp kim A-1 của Kanthal).Đây là dây tiêu chuẩn cho lò gốm.Cũng như khả năng nhiệt độ cao hơn, FeCrAl yêu cầu ít dây hơn để đạt được nhiệt tương tự như NiCr, dẫn đến chi phí nguyên tố thấp hơn (ít hơn khoảng 30% đối với thành phần vật liệu).Tuy nhiên, các phần tử FeCrAl phải được hỗ trợ hoàn toàn vì chúng sẽ biến dạng khi nóng.Thông thường các rãnh được xây dựng trên các bức tường của lò để hỗ trợ hoàn toàn các cuộn dây phần tử.Ngoài ra, các phần tử có thể được hỗ trợ bên trong ống thủy tinh hoặc trên ống gốm thông qua trung tâm của cuộn dây, giúp cải thiện bức xạ nhiệt, nhưng có thể tăng thêm đáng kể vào chi phí lò.FeCrAl cũng trở nên giòn sau khi nung và sau đó phải được xử lý cẩn thận.FeCrAl có từ tính;NiCr thì không, đó là cách dễ nhất để phân biệt chúng.Các phần tử dây cuộn tương đối dễ chế tạo và một số người tự cuộn dây, mặc dù các phần tử được chế tạo thương mại có sẵn.

Dây điện trở chỉ thích hợp một chút cho thủy tinh nóng chảy.Nhiệt độ dây tối đa của FeCrAl là 2550oF / 1400oC, nhưng nhiệt độ lò tối đa mà điều này cung cấp là khoảng 2450oF / 1350oC và nhiệt độ nóng chảy tối đa khoảng 2280oF / 1250oC.Điều này có nghĩa là đối với nhiệt độ nóng chảy điển hình, các phần tử sẽ hoạt động ở giới hạn cao nhất của chúng, điều này sẽ làm chúng hao mòn tương đối nhanh chóng.Hơi từ quá trình nung chảy cũng có thể ăn mòn vật liệu nguyên tố.Để bảo vệ các phần tử được sử dụng trong các điều kiện này, có một quy trình điều hòa phần tử được mong muốn đối với các phần tử FeCrAl, yêu cầu làm nóng các phần tử, trong không khí, trên 1830oF / 1000oC và giữ trong vài giờ.Điều này tạo ra một lớp phủ oxit nhôm trên bề mặt phần tử bên ngoài, có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ của phần tử.