Elementy grzewcze (sylity)

Pod określeniem „elementy grzewcze” rozumiane są ceramiczne pręty grzewcze wykonane z drobnoziarnistego węglika krzemu (SiC), które w zależności od wykonania znajdują zastosowanie w przedziale temperaturowym 400-1650 ºC. W przypadku japońskiej firmy TOKAI elementy grzewcze produkowane są od ponad 70 lat (rozpoczęcie produkcji w 1936 roku), w tym od początku lat 60-tych ub. wieku wg technologii GLOBAR firmy Carborundum. Skala produkcji to ponad 160 tysięcy elementów grzewczych rocznie pod nazwą handlową EREMA.

Produkowane średnice od 8 do 54 mm oraz długości do 3500 mm w zależności od typu. Wobec tak dużego zakresu temperaturowego elementy grzewcze znajdują wielorakie zastosowanie w przemyśle. Przykładowo są to produkcja szkła i ceramiki szlachetnej, obróbka termiczna (hartowanie) metali, topienie metali kolorowych, produkcjaceramiki technicznej, produkcja ferrytów, elektrotechnika i wiele innych.

W trakcie działania wszelkie elementy karborundowe ulegają tzw. „starzeniu”. Na szybkość tego procesu wpływają wielorakie czynniki,takie jak temperatura, obciążenie jednostkowe, atmosfera pieca, zastosowane sterowanie, typ podłączenia czy też sposób zamocowania. Proces „starzenia” jest nieunikniony, wynika on z natury samego SiC, który w czasie, wskutek utleniania przekształca się w nieprzewodzący prąd dwutlenek krzemu SiO2. Dlatego też dla kompensacji zwiększającej się w tym procesie oporności i dla utrzymania zadanej mocy grzałki rozwiązaniem jest sterowanie rezerwą napięcia prądu. Możliwe jest też nasączenie części grzewczej specjalnym opatentowanym środkiem wypełniającym otwarte pory SiC, co również opóźnia, nawet o 40%, ten niepożądany proces.

Rozróżniamy kilkanaście typów grzałek, główne z nich to elementy dwuśrednicowe typu VE, elementy jednośrednicowe typu ED, ED3 (zwiększona gęstość), typu U, U3, W, W-D6, M czy też SDL. Ponadto elementy typu SG (wstęgowo-spiralne o zwiększonej powierzchni części grzewczej) czy też SGR, analogiczne do SG z tym, że podłączane z jednej strony.

Wszystkie elementy grzejne charakteryzują się bardzo wysoką wytrzymałością mechaniczną niezależną od temperatury co powoduje, iż ich samonośne mocowanie nie stanowi problemu. Każdy element grzewczy opuszczający fabrykę jest indywidualnie sprawdzany, otrzymuje numer partii produkcyjnej oraz wynik pomiaru oporności mierzonej przy 1000 ºC. Te wszystkie dane nanoszone są w widocznym miejscu części zimnej każdej grzałki. Tolerancja oporności wynosi standardowo +/- 12,5% podanej wartości (zawężona z +/- 15% u innych producentów).