Какую форму имеет нагревательное устройство проходная печь

Обновлено: 20.05.2024

Лекция 12

Термічні печі прохідного типу. Конвеєрна піч. Роликова піч. Протяжна піч. Приблизні матеріальні і теплові баланси термічних печей прохідного типу. Заходи щодо скорочення витрати палива в прохідних термічних печах.

9.7 Термические печи проходного типа

Проходная термическая печь по принципу работы соответствует нагревательной проходной печи, но в силу некоторых причин для нагрева металла под деформацию не используется.

Основные типы узкоспециализированных проходных термических печей: конвейерная печь, роликовая печь и протяжная печь. Из этих печей конвейерная и роликовая печь могут быть применены для нагрева металла, но не используются по экономическим соображениям, т.к. имеют большие потери теплоты с транспортирующими устройствами (конвейер и ролики охлаждаются: конвейер – на воздухе, а ролики – водой или воздухом), а элементы конвейера и ролики имеют низкую стойкость при высоких температурах.

С другой стороны, обычные нагревательные печи (печи с шагающим подом, кольцевые печи, секционные печи и др.) используются при термической обработке металла с некоторыми изменениями в конструкции, такими, как замена горелок, исключение контакта металла с факелом, повышение герметичности кладки и т.п.

9.7.1 Конвейерная печь. Приблизительные материальные и тепловые балансы. Мероприятия по снижению расхода топлива

Конвейерная печь – печь, снабжённая внутренним конвейером (ленточным, люлечным, цепным, скребковым), перемещающим нагреваемые изделия от загрузочного отверстия печи к выгрузочному. В металлургии конвейерная печь чаще всего имеет цепной конвейер. Металл в такой печи нагревается до температуры 850¸900 °С и реже до 1000-1050 °C. Эта температура ограничена сверху стойкостью конвейерной цепи и определяется маркой стали цепи.

Круговое движение цепи происходит за счёт зубчатых колёс (звёздочек), расположенных в противоположных концах печи за пределами рабочего пространства.

Рекомендуемые файлы

Техническое задание Инженерия требований и спецификация программного обеспечения Маран Программная инженерия Программаня инженерия Теоретическая механика Курсовой проект 122 А Теория механизмов машин (ТММ) Курсовой проект 120А Теория механизмов машин (ТММ) Теоретическая механика

В качестве примера на рис. 9.17 показана конвейерная печь. Особенности печи: а) нагрев и изотермическая выдержка рельсов; б) наличие инжекционных горелок в подподовых каналах; в) плоский подвесной свод; г) прямо-противоточный режим работы.

Продукты горения образуются от сжигания топлива в подподовых топках с использованием инжекционных горелок. По длине печи имеются две топки, а по ширине печи – около 15 топок. Соответственно длина печи около 13 метров, а ширина около 27 метров. Дым поступает в рабочее пространство печи через специальные отверстия в сводиках подподовых топок, омывает рельсы, двигающиеся на конвейере, и через металлические дымоотводы окна посада и окна выдачи удаляются на дымовую трубу. Дым не используется для подогрева воздуха и газа. Печь отапливается коксодоменной смесью с теплотой сгорания 5500 кДж/м3.

Рис. 9.17 – Схема конвейерной печи:

Недостатки конвейерной печи: 1) большой вынос теплоты из рабочего пространства элементами цепи; 2) низкая стойкость цепи; 3) неравномерный прогрев металла в месте контакта с цепью.

Ориентировочный тепловой баланс конвейерной печи приведен в табл. 9.10. Баланс составлен для случая нагрева перед закалкой полосовых заготовок толщиной 10 мм. Печь оборудована цепным конвейером, имеет 3 зоны отопления, длина печи 9 метров. Производительность 2 т/час. Температура нагрева металла 890 °C. Защитная атмосфера отсутствует.

Таблица 9.10 – Ориентировочный тепловой баланс конвейерной печи (на 1 кг нагретого металла)

1. Химическая энергия топлива

1. Физическая теплота нагретого металла (t = 890 °С)

2. Физическая теплота цепного конвейера (t = 300 °С)

2. Физическая теплота продуктов горения топлива (t = 800 °С)

3. Физическая теплота воздуха для горения (t = 20 °С)

3. Физическая теплота цепного конвейера (t = 890 °С)

4. Физическая теплота металла (t = 20 °С)

4. Потери теплоты теплопроводностью через кладку

5. Физическая теплота топлива (t = 20 °С)

5. Прочие потери теплоты

В данном примере удельный расход условного топлива составил 1975/29,3 = 67 кг у.т./т металла. В целом удельный расход условного топлива в конвейерной печи находится в широких пределах и зависит от отношения массы нагреваемого металла к массе транспортирующих устройств, а также от температуры нагрева металла. Чем выше это отношение масс и чем ниже температура нагрева, тем ниже расход топлива. Так, низкие расходы топлива имеют печи для изотермической выдержки массивных рельсов при температуре 450-600 °С: всего 30-35 кг у.т./т металла. При термообработке легковесных изделий при высокой температуре расход топлива может составлять 100-115 кг у.т./т металла.

Для сокращения расхода топлива в конвейерной печи можно рекомендовать следующее:

1. применение менее массивных цепей из жаростойких сталей с хорошей стойкостью против трения;

2. использование теплоты нагретых цепей для подогрева воздуха, например, путём забора вентилятором воздуха из нижних каналов для возврата цепей;

3. установку газоплотного рекуператора для подогрева топлива теплотой дымовых газов;

4. интенсификацию конвективного теплообмена в рабочем пространстве печи путём организации рециркуляции дымовых газов.

9.7.2 Роликовая печь. Приблизительные материальные и тепловые балансы. Мероприятия по снижению расхода топлива

Роликовая печь – проходная печь непрерывного действия, подина которой состоит из большого числа вращаемых специальным приводом роликов, выполненных из жаропрочной стали или водоохлаждаемых. Роликовые печи отапливаются, главным образом, газообразным топливом с использованием большого числа горелок или радиационных труб, расположенных на продольных стенах печи выше и ниже роликов; существуют также электрические печи. Роликовые печи применяют для термической обработки металлических изделий и, реже, для нагрева металла перед горячей обработкой давлением.

Преимущество роликовой печи перед другими печами проходного типа одно: роликовая подина наилучшим образом соответствует условиям поточного производства, т.к. она легко встраивается в цеховые рольганги.

Самым ответственным элементом роликовой печи являются ролики. Их стойкость зависит от температуры в печи и ширины печи. Печи с температурой газа 800-1000 °С оснащают неохлаждаемыми роликами, а с температурой 1000-1200 °С – роликами с водоохлаждаемым несущим валом, пространство между которым и бочкой заполнено теплоизолятором. В любом случае в роликах охлаждают цапфы (для справки: цапфа – часть оси или вала, опирающаяся на подшипник). В подавляющем большинстве случаев ролики делают водоохлаждаемыми, с гладкой бочкой из жаропрочной хромоникелевой стали. Во избежание деформации бочки ролика, он должен вращаться постоянно, – остановки допустимы не дольше, чем на 3-4 минуты.

Кладка рабочего пространства печи выполняется из шамотного кирпича (внутренний слой) и любого теплоизоляционного материала (наружный слой).

Пример роликовой печи приведён на рис. 9.18. Печь предназначена для нагрева под закалку листов, пачек листов и сортового проката. Габариты рабочего пространства 2´2´20 метров. В отличие от обычных конструкций термических печей, в данной конструкции горелки создают факел прямо в рабочем пространстве, т.е. отсутствуют форкамеры, радиационные трубы и подподовые топки. Такая конструкция больше подходит для нагрева металла перед деформацией, но в отдельных случаях с особой осторожностью может использоваться и для сложной термообработки типа отжиг. Потенциальные возможности данной печи для проведения качественной изотермической выдержки заложены в двустороннем по длине печи дымоотборе и организации прямо-противоточного режима тепловой обработки металла в среде продуктов горения.

Печь работает следующим образом. Металл для термообработки поступает на приёмный стол прямо с рольганга, если печь встроена в технологическую линию, или подаётся краном (например, пачки листов). Заслонка торца посада открывается и металл заходит в печь в дополнение к имеющейся садке; заслонка опускается. Металл постепенно проходит по постоянно вращающимся роликам и нагревается до необходимой температуры (1150 °С). Благодаря боковому расположению горелок, возможен не только простой нагрев под закалку (нормализацию) или высокий отпуск, но и более сложный изотермический отжиг (нагрев до 750-800 °С, выдержка, охлаждение до 600-700 °С, выдержка).

После завершения термообработки готовый металл выдаётся на рольганг выдачи, соединённый с камерой ускоренного водяного охлаждения (закалка). Таким образом, печь постоянно пополняется холодным металлом и постепенно выдаёт нагретый металл.

Рис. 9.18 – Схема роликовой печи:

Продукты горения топлива образуются непосредственно в рабочем пространстве печи от работы двухпроводных пламенных горелок. Приблизительно до середины печи дым идёт навстречу металлу (в противотоке), а далее в прямотоке. Дым удаляется из печи вниз по вертикальным каналам в районе торцов печи, далее соединяется в единый поток, проходит рекуператор для подогрева воздуха и через дымовую трубу выбрасывается в атмосферу.

Ориентировочный тепловой баланс роликовой печи приведен в табл. 9.11. При составлении баланса приняты следующие исходные данные: а) нормализация труб диаметром 42 мм, объединенных в пакеты; б) производительность печи 24 т/час; в) нагрев металла от 20 до 950 °С в трех зонах регулирования в течение 0,117 часа; г) двусторонний нагрев металла в атмосфере защитного газа тупиковыми радиационными трубами диаметром 152 мм; д) из водоохлаждаемых элементов в роликах присутствуют только цапфы.

В данном примере удельный расход условного топлива составляет 1186/29,3 = 40 кг у.т./т металла. В целом расход топлива в роликовых печах колеблется от 40 до 200 кг у.т./т металла. Так, удельный расход условного топлива в высокотемпературных роликовых печах при нагреве металла под закалку до 1150 °С составляет до 200 кг у.т./т металла, что больше, чем в других печах за счет больших потерь на охлаждение роликов.

Для сокращения расхода топлива возможны следующие варианты:

1. уменьшение поверхности (диаметра) теплообмена роликов и количества роликов исходя из расчётной механической прочности при минимальных коэффициентах запаса прочности;

2. создание эффективной теплоизоляции бочки роликов;

3. сокращение времени термообработки за счёт повышения качества нагрева. Качество возможно повысить заменой обычных горелок на горелки с форкамерами или на радиационные трубы;

4. интенсификация конвективного теплообмена в рабочем пространстве печи (создание развитой рециркуляции, струйный нагрев сводовыми горелками в первом периоде нагрева и т.п.).

Таблица 9.11 – Ориентировочный тепловой баланс роликовой печи (на 1 кг нагретого металла)

1. Химическая энергия топлива, сжигаемого в радиационных трубах

1. Физическая теплота нагретого металла (t = 950 °С)

2. Физическая теплота воздуха для горения (t = 280 °С)

2. Физическая теплота продуктов горения топлива (t = 800 °С)

3. Физическая теплота металла (t = 20 °С)

3. Потери теплоты при охлаждении цапф роликов и теплопроводностью через фланцы роликов

4. Физическая теплота топлива (t = 20 °С)

4. Потери теплоты теплопроводностью через кладку

5. Потери теплоты на нагрев утечек защитного газа, теряемого в атмосферу

6. Прочие потери теплоты

9.7.3 Протяжная печь. Приблизительные материальные и тепловые балансы. Мероприятия по снижению расхода топлива

Протяжная печь – печь непрерывного действия для термической или химико-термической обработки металлической полосы (ленты) или проволоки, а также для нагрева штрипсов станов непрерывной печной сварки труб. Для справки: штрипс – стальная полоса, используемая в качестве заготовки для производства сварных труб. По конструктивному признаку протяжные печи делят на горизонтальные (одно- и многоэтажные) и вертикальные (башенные). Полосу протягивают в одну (однорядные протяжные печи) или несколько (многорядные протяжные печи) ниток. В протяжной печи для патентирования (для справки: патентирование – вид термообработки проволоки, при котором сталь нагревают до 870-950 °С, а затем быстро охлаждают в ванне до 500 °С, после чего охлаждают на воздухе) проволоку протягивают горизонтально в несколько ниток (до 24). Протяжные печи отапливаются газовым топливом, иногда мазутом; имеются протяжные печи с электрообогревом.

Отжиг металла в протяжных печах имеет ряд преимуществ по сравнению с отжигом в колпаковых печах:

· сокращение длительности отжига;

· более высокие механические свойства и качество поверхности за счёт высокой равномерности нагрева металла;

· включение отжига в непрерывный процесс очистки металла, травления, нанесения различных покрытий и т.д. За счёт этого ликвидация затрат на транспортировку рулонов от агрегата к агрегату и промежуточным местам складирования.

Однако не любой металл можно пропускать через протяжные печи. Например, в вертикальных печах можно обрабатывать ленту толщиной до 1 мм из-за частых перегибов, а в горизонтальных печах – до 4-6 мм (протяжка прямолинейная, без перегибов). Достоинство вертикальных печей – меньшая производственная площадь и выравнивание поверхности ленты, которая перед термообработкой может быть волнистая или с помятостями.

В качестве примера на рис. 9.19 приведена схема линии для отжига жести (для справки: жесть – тонкая малоуглеродистая сталь), имеющая в своем составе вертикальную протяжную печь.

Рис. 9.19 – Схема линии для отжига жести с вертикальной протяжной печью:

В начале линии находятся два разматывателя рулонов. Один работает, а соседний готовится. Лента должна проходить через печь непрерывно без остановок, длина ленты достигает 1 км, а скорость – 10 м/с. Поэтому когда заканчивается лента на одном разматывателе, то обрезается задняя кромка этой ленты и кромка фиксируется на сварочной машине за счёт подъёма нижних роликов петлевой башни. Петлевые башни можно назвать буферами между печью и другими механизмами. В линию задаётся передний конец нового рулона, обрезается его кромка и на сварочной машине свариваются концы предыдущего и нового рулонов. Лента получает прежнюю скорость за счёт опускания роликов петлевой башни. В процессе движения поверхность ленты очищается в специальной ванне, промывается, высушивается и после прохода петлевой башни попадает в протяжную печь, состоящую из камеры восстановительного нагрева, камеры выдержки, камеры регулируемого охлаждения и камеры ускоренного охлаждения. Размеры печи: высота 15-20 метров, ширина 30-40 метров, толщина около 1,5 метра. Набор камер может быть разный на разных печах. Например, могут быть добавлены камера подогрева, камера нагрева продуктами неполного горения (т.е. камера безокислительного нагрева), камера для нанесения покрытий.

После печи располагается ещё одна петлевая башня с поднимающимися и опускающимися нижними роликами, служащая для накопления металла на то время, пока ножницы вырезают сварной шов и происходит переключение с одного сматывателя на другой.

Камера восстановительного нагрева предназначена для нагрева металла до максимальной температуры, требуемой по технологии. В качестве нагревательных устройств камеры восстановительного нагрева обычно используются радиационные трубы. В камере выдержки технологический процесс поддерживается, например, электрорадиационными трубами, располагаемыми вдоль стен кладки. Задача электрорадиационных труб – компенсация тепловых потерь через кладку. В качестве охладителя камеры регулируемого охлаждения обычно используется рассредоточенная система труб, внутри которых пропускается воздух. В камере ускоренного охлаждения охладителем может быть система трубок струйного охлаждения, из множества отверстий которых на ленту истекает восстановительный газ.

Протяжная печь обычно заполнена защитной атмосферой, состоящей из азота и водорода, как продуктов диссоциации аммиака. Наиболее распространена нейтральная атмосфера: 4 % Н₂ и 96 % N₂. Содержание кислорода допускается не более 0,01-0,02 %. Защитная атмосфера отсутствует в камере подогрева, в которой дожигаются продукты неполного горения камеры безокислительного нагрева.

Рис. 9.20 – Камера восстановительного нагрева вертикальной протяжной печи:

Радиационные трубы камеры восстановительного нагрева работают под разрежением на газовом топливе с встроенным рекуператором. Температура дыма на выходе из трубы 700-800 °С. Дым улавливается зонтами – воронками, которые рассчитываются таким образом, чтобы подсасываемый воздух разбавлял дым до 400 °С. Это необходимо для устойчивой работы дымососа. Дым от всех радиационных труб собирается вместе и удаляется через дымовую трубу в атмосферу.

Недостатки вертикальной печи:

· при обработке отдельных типов стали (электротехническая и др.) на поверхности бочек роликов образуются наросты, которые царапают ленту и приводят к браку. Специальные покрытия бочки оксидом циркония уменьшают наросты, но и удорожают ролики;

· повышенные тепловые потери с дымом при форсированных режимах работы печи.

Тепловой баланс протяжной печи лучше давать по отдельным камерам, потребляющим энергию. В качестве примера в табл. 9.12-9.15 приведен ориентировочный тепловой баланс протяжной (башенной) печи агрегата горячего цинкования. В данном балансе приняты следующие исходные данные: а) всего имеются четыре энергопотребляющих камеры: камера подогрева, в которой осуществляется подогрев полосы от 20 до 200 °С за 2,7 с продуктами горения из следующей камеры безокислительного нагрева, в которой полоса нагревается от 200 до 600 °С за 7,1 с продуктами неполного сгорания (n = 0,85). Далее металл попадает в камеру восстановительного нагрева, в которой нагревается от 600 до 850 °С за 34,2 с радиационными трубами в восстановительной атмосфере (15 % Н₂ и 85 % N₂). Последняя энергопотребляющая камера – камера выдержки, обогреваемая электрорадиационными трубами, в которой металл выдерживается при 850 °С в течение 18,4 с; б) ширина ленты 1 м, толщина – 0,7 мм; в) производительность печи 70 т/час; г) топливо – коксовый газ с теплотой сгорания 17 МДж/м 3 .

Таблица 9.12 – Ориентировочный тепловой баланс подогревательной камеры протяжной печи (на 1 кг нагретого металла)

Лекция 17. Термические печи проходного типа

Термические печи проходного типа

Конвейерная печь

Конвейерная печь – печь, снабженная внутренним конвейером (ленточным, люлечным, цепным, скребковым), перемещающим нагреваемые изделия от загрузочного отверстия печи к выгрузочному. В металлургии конвейерная печь чаще всего имеет цепной конвейер. Металл в такой печи нагревается до температуры 850¸900 °С и реже до 1000-1050 °C. Эта температура ограничена сверху стойкостью конвейерной цепи и определяется маркой стали цепи.

Круговое движение цепи происходит за счет зубчатых колес (звездочек), расположенных в противоположных концах печи за пределами рабочего пространства.

В качестве примера на рисунке 9.17 показана конвейерная печь. Особенности печи:

а) нагрев и изотермическая выдержка рельсов;

б) наличие инжекционных горелок в подподовых каналах;

в) плоский подвесной свод;

г) прямо-противоточный режим работы.

Рисунок 9.17 – Схема конвейерной печи

Роликовая печь

Самым ответственным элементом роликовой печи являются ролики. Их стойкость зависит от температуры в печи и ширины печи. Печи с температурой газа 800-1000 °С оснащают неохлаждаемыми роликами, а с температурой 1000-1200 °С – роликами с водоохлаждаемым несущим валом, пространство между которым и бочкой заполнено теплоизолятором. В любом случае в роликах охлаждают цапфы (цапфа – часть оси или вала, опирающаяся на подшипник). В подавляющем большинстве случаев ролики делают водоохлаждаемыми, с гладкой бочкой из жаропрочной хромоникелевой стали. Во избежание деформации бочки ролика, он должен вращаться постоянно, – остановки допустимы не дольше, чем на 3-4 минуты.

Пример роликовой печи приведен на рисунке 9.18. Печь предназначена для нагрева под закалку листов, пачек листов и сортового проката. Габариты рабочего пространства 2´2´20 метров. В отличие от обычных конструкций термических печей, в данной конструкции горелки создают факел прямо в рабочем пространстве, т.е. отсутствуют форкамеры, радиационные трубы и подподовые топки. Такая конструкция больше подходит для нагрева металла перед деформацией, но в отдельных случаях с особой осторожностью может использоваться и для сложной термообработки типа отжиг. Потенциальные возможности данной печи для проведения качественной изотермической выдержки заложены в двустороннем по длине печи дымоотборе и организации прямо-противоточного режима тепловой обработки металла в среде продуктов горения.

Печь работает следующим образом. Металл для термообработки поступает на приемный стол прямо с рольганга, если печь встроена в технологическую линию, или подаётся краном (например, пачки листов). Заслонка торца посада открывается и металл заходит в печь в дополнение к имеющейся садке; заслонка опускается. Металл постепенно проходит по постоянно вращающимся роликам и нагревается до необходимой температуры (1150 °С). Благодаря боковому расположению горелок, возможен не только простой нагрев под закалку (нормализацию) или высокий отпуск, но и более сложный изотермический отжиг (нагрев до 750-800 °С, выдержка, охлаждение до 600-700 °С, выдержка).

Рисунок 9.18 – Схема роликовой печи

Протяжная печь

По конструктивному признаку протяжные печи делят на горизонтальные (одно- и многоэтажные) и вертикальные (башенные). Полосу протягивают в одну (однорядные протяжные печи) или несколько (многорядные протяжные печи) ниток. В протяжной печи для патентирования (патентирование – вид термообработки проволоки, при котором сталь нагревают до 870-950 °С, а затем быстро охлаждают в ванне до 500 °С, после чего охлаждают на воздухе) проволоку протягивают горизонтально в несколько ниток (до 24). Протяжные печи отапливаются газовым топливом, иногда мазутом; имеются протяжные печи с электрообогревом.

Отжиг металла в протяжных печах имеет ряд преимуществ по сравнению с отжигом в колпаковых печах:

- сокращение длительности отжига;

- более высокие механические свойства и качество поверхности за счёт высокой равномерности нагрева металла;

- включение отжига в непрерывный процесс очистки металла, травления, нанесения различных покрытий и т.д. За счёт этого ликвидация затрат на транспортировку рулонов от агрегата к агрегату и промежуточным местам складирования.

В качестве примера на рисунке 9.19 приведена схема линии для отжига жести (для справки: жесть – тонкая малоуглеродистая сталь), имеющая в своем составе вертикальную протяжную печь.

В начале линии находятся два разматывателя рулонов. Один работает, а соседний готовится. Лента должна проходить через печь непрерывно без остановок, длина ленты достигает 1 км, а скорость – 10 м/с. Поэтому когда заканчивается лента на одном разматывателе, то обрезается задняя кромка этой ленты и кромка фиксируется на сварочной машине за счет подъема нижних роликов петлевой башни. Петлевые башни можно назвать буферами между печью и другими механизмами. В линию задается передний конец нового рулона, обрезается его кромка и на сварочной машине свариваются концы предыдущего и нового рулонов. Лента получает прежнюю скорость за счет опускания роликов петлевой башни. В процессе движения поверхность ленты очищается в специальной ванне, промывается, высушивается и после прохода петлевой башни попадает в протяжную печь, состоящую из камеры восстановительного нагрева, камеры выдержки, камеры регулируемого охлаждения и камеры ускоренного охлаждения. Размеры печи: высота 15-20 метров, ширина 30-40 метров, толщина около 1,5 метра. Набор камер может быть разный на разных печах. Например, могут быть добавлены камера подогрева, камера нагрева продуктами неполного горения (т.е. камера безокислительного нагрева), камера для нанесения покрытий.

Рисунок 9.19 – Схема линии для отжига жести с вертикальной

После печи располагается еще одна петлевая башня с поднимающимися и опускающимися нижними роликами, служащая для накопления металла на то время, пока ножницы вырезают сварной шов и происходит переключение с одного сматывателя на другой.

Протяжная печь обычно заполнена защитной атмосферой, состоящей из азота и водорода, как продуктов диссоциации аммиака. Наиболее распространена нейтральная атмосфера: 4% Н₂ и 96% N₂. Содержание кислорода допускается не более 0,01-0,02%. Защитная атмосфера отсутствует в камере подогрева, в которой дожигаются продукты неполного горения камеры безокислительного нагрева.

Рисунок 9.20 – Камера восстановительного нагрева

вертикальной протяжной печи

Камера восстановительного нагрева работает следующим образом. Лента входит через нижнее отверстие в камеру восстановительного нагрева и, проходя между роликами вверх-вниз, нагревается от радиационных труб излучением. Конвективная составляющая теплообмена мала, т.к. принудительного движения защитной атмосферы не предусмотрено. Температура нагрева ленты постоянно контролируется или контактными (скользящими) термопарами или пирометрами или сочетанием этих способов. На выходе из камеры восстановительного нагрева лента с температурой 700-800 °С попадает в разделительный тамбур и далее в камеру выдержки. Радиационные трубы камеры восстановительного нагрева работают под разрежением на газовом топливе с встроенным рекуператором. Температура дыма на выходе из трубы 700-800 °С. Дым улавливается зонтами – воронками, которые рассчитываются таким образом, чтобы подсасываемый воздух разбавлял дым до 400 °С. Это необходимо для устойчивой работы дымососа. Дым от всех радиационных труб собирается вместе и удаляется через дымовую трубу в атмосферу.

Недостатки вертикальной печи:

- при обработке отдельных типов стали (электротехническая и др.) на поверхности бочек роликов образуются наросты, которые царапают ленту и приводят к браку. Специальные покрытия бочки оксидом циркония уменьшают наросты, но и удорожают ролики;

- повышенные тепловые потери с дымом при форсированных режимах работы печи.

Контрольные вопросы

1 Каково назначение нагревательных печей?

2 Что такое нагревательный колодец? Каковы режимы нагрева металла в нагревательных колодцах?

3 Особенности тепловой работы регенеративных нагревательных колодцев?

4 Особенности тепловой работы рекуперативных колодцев с отоплением из центра подины?

5 Особенности тепловой работы рекуперативных колодцев с верхней горелкой?

6 Что такое методические печи? Каковы режимы нагрева металла в методических печах?

7 Виды методических печей в зависимости от способа перемещения заготовок в печи?

8 Конструкция и принцип действия кольцевых печей?

9 Конструкция и принцип действия секционных печей?

10 Каковы режимы термообработки?

11 Какие существуют виды термических печей?

12 Каковы виды и особенности тепловой работы камерных термических печей?

13 Каковы виды и особенности тепловой работы проходных термических печей?

Конвейерные проходные печи

Модели СКЗ могут проводить нагрев в защитных атмосферах. Электропечь СКО 8.70.3/9 предназначена для нагрева под закалку, может поставляться с закалочной ванной.

Конструкция конвейерной проходной печи

Рабочее пространство конвейерных электропечей имеет вид проходного туннеля, подом которого служит конвейерная лента.

Каркас модулей электропечи выполнен из металлических профилей, обшитых изнутри кожухами, а снаружи декоративными панелями. Теплоизоляция печей, выполняется многослойной: - состоит из нескольких слоев разнотипных прессованных волокнистых матов, листов.

Конвейерная лента представляет из себя плетенную сетку из проволоки. Лента проходит по всей длине камеры нагрева и возвращается через нижнюю часть печи. В камере нагрева лента опирается на неподвижные горизонтальные опоры. Лента перемещается от ведущего барабана фрикционного типа. Для увеличения тягового усилия ведущий барабан может быть снабжен звездочкой для сопряжения с цепью на ленте.

Рабочий проем печи с двух сторон частично прекрывают заслонки.

Заслонки выполнены из металлических профилей и теплоизолированны футеровкой. Передняя и задняя заслонки печи фиксируются на необходимой высоте. Выход горячего газа из печи частично предотвращают шторки из термостойкой ткани.

Теплообмен в печах СКО производится с помощью вентиляторов и потокообразующих экранов. В печах серии СКЗ и печи СКО 8.70/9 теплообмен производится преимущественно излучением.

Нагрев печи и изделий производится группами нагревателей расположенных горизонтально вдоль стен камеры нагрева, и на поду. Нагреватели изготовлены в виде спиралей из проволоки сплава «Суперфехраль» и надеты на керамические трубки. Для поддержания необходимой температуры, по длине печи, камера нагрева имеет независимые зоны нагрева с различной мощностью.

Промышленные печи Печи с газовыми атмосферами

Печи с защитной газовой атмосферой

Печи с газовой атмосферой - печи, конструкция которых предусматривает возможность проведения термообработки в атмосфере инертных (нейтральных) газов, таких как азот, аргон, гелий. Зачастую камера таких печей загерметизирована, газовая система включает в себя штуцер подачи газа, ротаметр, монометр и другое газовое оборудование. Такие печи нашли широкое применение в металлургии: при закалке, отпуске, отжиге стальные изделия в результате взаимодействия с находящимся в печи воздухом подвергаются окислению и обезуглероживанию в поверхностном слое, что приводит к его порче. Также окисление поверхностного слоя происходит у медных, латуннных и бронзовых изделий и у изделий из медно-никелевых сплавов. Кроме того, ряд высокотемпературных материалов настолько быстро окисляются при нагреве, что их обработка или использование в печах возможна лишь при условии защитной атмосферы или атмосферы вакуума. В целом, во всех таких процессах применяется термообработка в протоках инертных газов.

Мы делаем печи с защитной атмосферой в следующих исполнениях:

Камерные
Трубчатые
Шахтные
Колпаковые

Размерного ряда по таким печам нет, так как все печи изготавливаются в индивидуальном порядке под конкретное тех задание. Поэтому для того, чтобы получить некоторое представление о печах с возможностью термообработки в газовой среде, мы предлагаем ознакомиться с нашими работами

Наши работы

Электропечь шахтная с газонепроницаемой ретортой ТК.570.650.Ш.3Ф

Назначение: для проведения термообработки в среде аргона при температурах до 650°С.

Описание: герметизация печи обеспечивается газонепроницаемой стальной ретортой. В печи предусмотрена газовая система для работы в протоке аргона, система водоохлаждения и циркуляции воздуха для обеспечения равномерности температурного поля

Габариты и объем печи:

Чистовые размеры рабочей камеры (OхВ) – 1100х600 мм

Ориентировочные габаритные размеры печи (OхВ) – 1600х1500 мм

Объем рабочей камеры – 570 литров.

Используемые материалы и ключевые особенности:

Крышка снабжена пневматической системой открытия, отверстием для ввода термопары

Газовая система – включает в себя штуцер напуска газа, перепускной клапан, ротаметр

Система водоохлаждения обеспечивает регулируемый проток охлаждающей воды, снабжена краном регулировки, реле наличия протока и температурным датчиком с визуальной и звуковой сигнализацией об отсутствии протока жидкости или перегреве

Система циркуляции воздуха состоит из вентилятора повышенной производительности, диффузора, цилиндрического направляющего экрана. Все элементы системы циркуляции выполняются из нержавеющей стали. Вал вентилятора проходит через сальниковое уплотнение для обеспечения герметичности реторты

Под – усиленный, выполнен из шамотного кирпича, с проложенными в нем нагревательными элементами

Реторта выполняется из нержавеющей стали марки 20Х23Н10

Управление нагревом осуществляется по сигналу термопары ТХА(2 шт управляющая и контролирующая)

Футеровка печей выполняется на основе современных ватных модулей

Печь ТК.250.1150.ВП.3Ф с герметичной ретортой

Назначение : для спекания композитных материалов в среде азота при температуре 1150ºC

Описание: камерная печь с газоплотной ретортой - универсальная и по своей конструкции наиболее простая печь для проведения работ в защитной атмосфере

Габариты и объем печи:

Внутренние размеры реторты (ШхГхВ) – 534х534х272 мм

Размеры рабочей камеры печи (ШхГхВ) – 750х750х450 мм

Объем рабочей камеры 250 л

Объем рабочего пространства реторты 77,6 л

Используемые материалы и ключевые особенности:

Герметизация рабочей камеры обеспечивается газоплотной ретортой с крышкой, снабженной песчаным затвором

Максимальная рабочая температура – 1150°С

Среда в рабочем пространстве реторты – азот

Печь оборудована ручным выкатным подом

Электропечь трубчатая универсальная ТК.30.1500.1Ф

Назначение: для разносторонней научно-исследовательской деятельности, высокотемпературного синтеза и спекания в различных газовых средах, а так же других экспериментальных работ.

Общее описание: Процесс нагрева в печи можно осуществлять в безокислительной среде, как откачав камеру до пониженного давления, с помощью форвакуумного насоса, так и продув ее газом или смесью газов, с помощью газораспределительной системы печи. Она представляет собой многоканальную систему газоподачи на основе регуляторов расхода газа с управлением через общий контроллер, в которой предусмотрено принудительное перекрытие любого канала с помощью герметичного пневматического клапана. Все это позволяет добиваться рабочей атмосферы из смеси разных газов (возможно использование агрессивных газов) в заданных пропорциях с возможностью их регулирования в процессе работы. Газораспределительная система в совокупности с форвакуумным насосом позволяет работать с вакуумом (до 10 Па) или повышенным давлением (до 0,15 МПа) внутри камеры печи. На выходе газа из печи установлена свеча дожига газовой среды с возможностью присоединения системы вывода газов за пределы лаборатории. Конструкция печи позволяет извлекать и укладывать трубу без снятия водоохлаждаемых фланцевых соединений, что позволяет осуществлять контроль состояния горячей зоны печи, легкую замену нагревательных элементов и быструю замену трубы. Также печь ТК.30.1500.1Ф имеет возможность перемещения печного блока вдоль трубы для более быстрого охлаждения образцов. Управление печью осуществляется с помощью программируемого контроллера, позволяющего задать многоступенчатый режим регулирования температуры в камере печи (ступенчатый нагрев с различной скоростью, полки на любой температуре с любым временем выдержки и ступенчатое остывание печи).

Использованные материалы и конструктивные особенности:

Максимальная температура в трубе 1500°С (до 1600°С в других модификациях)

Возможность перемещения печного блока вдоль трубы

Съемный свод печного блока для простой и быстрой замены труб

Многоканальная система подачи газа с регуляторами расхода и пневматическими клапанами перекрытия подачи газа на каждый канал

Вакуум в камере до 10 Па, Избыточное давление в камере до 0,15 МПа

Принудительное охлаждение токовыводов, Водоохлаждаемые вакуум-плотные фланцевые соединения

Термопара типа ТПР

Нагревательные элементы на основе хромита лантана

Управление всеми системами с выносной стойки

Электропечь камерная ТК.80.900.3Ф

Назначение : для спекания композитных материалов в среде азота при температуре 900ºC

Описание: муфельная печь - герметичная печь с газоплотным муфелем из нержавеющей стали и дверью, плотно прижимающейся к муфелю откидными болтами

Печи проходные

В печах непрерывного действия различные технологические процессы нагрева и термической обработки осуществляются при перемещении нагреваемых изделий от загрузочного проема печи к разгрузочному. Изделия перемещаются непрерывно или прерывисто.

Из всего многообразия, проходных печей применяемых в современных производствах, первая рассматриваемая печь позволяет выполнять:

При этом перемещение деталей осуществляется за счет горизонтально двигающейся металлической ленты (конвейера).

Нагрев перечисленных операций (до 1100 °С) выполняется в защитной атмосфере эндогаза. Проходная печь (рис.1) состоит из:

Охлаждение деталей в камере с водяным охлаждением, позволяет проводить быстрое охлаждение до приемлемых температур, достигая высокой производительности, до 350 кг/ч.

Нагрев в данных печах электрический, обеспечивающий высокую равномерность температуры до ±5°С,

а система регулирования углеродного потенциала 0.2-0.9 позволяет осуществлять и химико-термическую поверхностную обработку деталей.

Проходная печь (рис.2) предназначенная для нагрева деталей до температуры 1100°С с газовой системой нагрева и ленточным транспортером, может быть использована под нагрев деталей под дальнейшее прессование, нормализацию или отжиг. Производительность рассматриваемой печи достигает 800 кг/ч с равномерностью температуры в рабочем пространстве ±10°С.

В число типов проходных печей можно включить:

Специалисты нашей компании имеют большой опыт в проектировании и производстве данного типа печей. Если у вас возникнут вопросы, мы будем рады на них ответить.

Читайте также: