Calentamiento eléctrico por contacto de piezas metálicas
Calentamiento por contacto eléctrico: propósito, dispositivo, principio de acción.
Aplicaciones del calentamiento por contacto eléctrico
Se suele denominar dispositivos de calentamiento directo a aquellos en los que la transformación de energía eléctrica en energía térmica se produce en un material o producto calentado cuando se conectan directamente a una fuente de alimentación debido al paso de una corriente eléctrica a través de ellos según la ley de Joule — Lenz. El calentamiento directo es efectivo para el tratamiento térmico de productos con una sección transversal uniforme a lo largo y una resistencia óhmica significativa. El calentamiento directo no tiene límites en las temperaturas alcanzables, tiene una alta velocidad proporcional a la potencia de entrada y una alta eficiencia.
Los calentadores de contacto están diseñados para piezas simples (ejes, ejes, tiras), palanquillas de calentamiento para forja, tubos para recocido, alambre, alambre de resorte para bobinado. Hay hornos de calentamiento directo de tipo discontinuo para sinterizar varillas y barras de polvos raros y refractarios.metales a temperaturas de hasta 3000 K en atmósfera protectora. La pieza (parte) está incluida en un circuito eléctrico y es calentada por una corriente eléctrica que fluye a través de ella. Debido a que la resistencia del circuito es pequeña, se necesita una corriente alta para el calentamiento, que se condujo a ella con la ayuda de abrazaderas de cobre o bronce masivas. (Contactos).
Se puede calentar con corriente continua o alterna, pero prácticamente se aplica sólo corriente alterna, dado que las corrientes requeridas para el calentamiento son cientos y miles de amperios a voltajes de décimas de voltio a 24 V, se pueden obtener como máximo simplemente con transformadores de CA. La dificultad para suministrar corriente a la pieza es una de las desventajas significativas de las piezas de calentamiento por contacto. Las abrazaderas deben tener buen contacto con la pieza de trabajo. En la industria, en las instalaciones de calefacción directa, se utilizan para ello accionamientos neumáticos e hidráulicos, para bajar la temperatura en los contactos, haciéndolos refrigerar por agua.
La instalación de calefacción directa incluye los siguientes componentes principales:
a) transformador reductor instalado en el cuerpo de una instalación con un devanado enfriado por agua y varios pasos de voltaje en el rango de 5 a 25 V, que proporciona calentamiento de cuerpos de diferentes resistencias;
b) la línea de corriente desde los terminales del devanado de baja tensión del transformador hasta las pinzas refrigeradas por agua;
c) abrazaderas que proporcionan sujeción del producto calentado y la presión necesaria en los contactos de la fuente de alimentación;
d) accionar el sistema de contacto;
e) dispositivos de seguimiento y regulación automática del proceso de calentamiento.
En las instalaciones de calefacción continua se utilizan tubos, varillas, rollos macizos o contactos líquidos.
Los hornos con calentamiento directo también se utilizan para grafitar productos de carbón, para la producción de carborundo, etc. Los hornos de grafito son monofásicos, rectangulares con paredes partidas. Alcanzan una temperatura de 2600-3100 K en vacío o atmósfera neutra. Rango de regulación de voltaje secundario 100–250 V, consumo de energía 5–15 mil kV × A.