1 Выбор и описание оборудования

Для нагрева под закалку тяжёлых деталей, таких как зуб ковша эскалатора, целесообразно применять два вида печей. Первый вид печей это печь с выдвижным подом, второй вид это печи со съёмным сводом. Недостатком конструкции печи со съёмным сводом является сложность загрузки и выгрузки данной деталей, а также возможные потери во времени при транспортировке детали из печи до охлаждающих установок (τ ≤1,5мин). Поэтому целесообразнее использовать камерную топливную печь с выдвижным подом.

Топливная печь с выдвижным подом ТДО (лист 1) предназначена для закалки зубьев ковша эскалатора из стали марки 110Г13Л длиной 400 мм.

Футеровка печи ТДО (кладка) состоит из двух слоев. Огнеупорный слой 8 из шамотного кирпича класса Б (ШБ); теплоизоляционный слой 11 боковых стенок и пода из пенодиатомитового кирпича ПД-400, а свода из обожжённого диатомита в засыпке.

Печь отапливается восьмью нижними газовыми горелками 4, расположенными в два ряда по её длине. Продукты сгорания отводятся с пода по каналам 7 в боковых стенках в два борова 1, которые под печью соединяются в один. Под 2 выдвигают на роликах 11 с помощью реечного механизма. Для герметизации пода на тележке устанавливают песочные затворы 10. Для удобства заполнения песком затвор лучше делать в виде несущего уголка на тележке и ножа, укреплённого в стенках печи.

Отличительной конструктивной особенностью данной печи является выдвижной под 2. Под размещается на тележке, которая перемещается по рельсам. Под представляет собой футерованную платформу, состоящую из металлической сварной рамы, покрытой листом толщиной 8...15 мм, футеровки и роликов 11, соединённых с обеих сторон планками.

Выдвижной под 2 выдвигается вперёд из печи и загрузка-выгрузка крупных, тяжёлых изделий на поддонах производится мостовым краном цеха.

Охлаждение изделий после нагрева под закалку в данной печи производится в водяном закалочном баке объёмом 100 м³. Детали погружаются в закалочный бак мостовым краном по 48 штук, и находятся в баке в течение 15 минут.

2 Комплектация садки

Расчет печи проводится по следующим данным: необходимо произвести закалку зубьев ковша эскалатора из стали 110Г13Л (ρ = 7800 кг/см³); длина зуба 400 мм, высота 100 мм, ширина поперечного сечения 100 мм.

Садка представляет собой 4 металлических поддона из стали 35Л (ρ = 7830 кг/см³) с расположенными на них зубьями по 4 стопки по 12 штук в каждой. Поддоны выполнены в виде решетки для улучшения подвода тепла к нагреваемым изделиям. Поддоны загружаются в печь в один ряд.

Масса одного зуба:

m_з = 180 кг

Масса садки (в зоне нагрева):

m_c = 48·4·180 = 34,56 т

Массу транспортирующих устройств (поддонов) принимаем равной 25% от массы садки:

m_п = 0,25∙34,56 = 8,64 т

m_об = 34,56 + 8,64 = 43,2 т

Так как под печи выполнен в виде выдвижной тележки, то это позволяет загружать и разгружать детали вне рабочего пространства печи с помощью мостового крана.