Методические печи.
Методические нагревательные печи используются в прокатных цехах для массового нагрева однотипных заготовок. Обычно они работают по противоточному принципу движения металла и продуктов сгорания. В таких печах создают в основном 2 или 3 зоны нагрева. В последнее время строятся также и многозонные методические печи высокой производительности.
Методические нагревательные печи получили широкое распространение на заводах черной металлургии, на машиностроительных и других заводах для нагрева слитков и заготовок перед прокаткой и ковкой
В методической печи противоположенное движение, необходимое для работы, образуется с помощью вырабатываемого тепла, которое попадает в печь.
Заготовки печи образуют три теплотехнические зоны. Первая зона методической печи называется зоной предварительного прогрева, вторая зона образует зону нагрева, а третья зона в методической печи создает томильную зону, где происходит выравнивание температур.
Сварочная зона в устройстве методической печи сделана из нескольких зон отопления, которые расположены последовательно, они имеют подвод топлива в каждую определенную зону. Если заготовки небольшого сечения, то в данном случае томильная зона в методической печи не так обязательна. Устройства методических печей классифицируют на двух, трех, четырех и пяти зон, также различают по способу транспортирования самих заготовок, есть толкательные и также имеющие подвижные балки. Модели методических печей также различают с нижним подогревом и с наклонным подом.
Топливо, которое используется в методических печах — это обычно газообразное или жидкое, которое образуется благодаря горелок или форсунок, устанавливающих на торцевые стены томильной зона и зоны, которая называется сварочная. В некоторых случаях горелки прикрепляются на боковых стенах данной печи. В ёмкости такой печи поддерживается неизменная температура нагрева, а постоянная температура держится в сварочной и томильных зонах данной печи. Толкательные методические печи подойдут для температурной обработки заготовок, толщина которых достигает 120 мм. у них наблюдается наклонный под, для того чтобы нагреть более крупные по размеру заготовки применяют печи, снабженные горизонтальным подом. Если нужно обработать температурой заготовки, толщина которых равно 120 мм, используют нижний обогрев, в этом случае нагрев осуществляется с обеих сторон.
Общий вид трёхзонной толкательной методической печи: I - методическая зона; II - сварочная зона; III - томильная зона; 1 - толкатель; 2 - горелка; 3 - охлаждаемые подовые трубы; 4 - нагреваемые заготовки; 5 - вертикальный канал для отвода продуктов сгорания (дымопад); 6 - дымовой боров; 7 - рекуператор; 8 - дымовая труба; 9 - воздушный вентилятор
Электрическая печь сопротивления
Электрическая печь, в которой тепло выделяется в результате прохождения тока через проводники с активным сопротивлением.
Различают низкотемператулрные печи (до 650 °С), среднетемпературные (до 1250 °С) и высокотемпературные (>1250 °C).Э. п. с. широко применяются при термической обработке, для нагрева перед обработкой давлением, для сушки и плавления материалов.
Названные группы печей отличаются как конструктивно, так и механизмом передачи тепла от нагревателя к изделию. Таким образом, в низкотемпературных печах основным механизмом передачи тепла является конвекция, т.е. в таких печах тепло передается потоком циркулирующего воздуха. Для интенсификации процесса теплопередачи низкотемпературные печи обычно снабжают вентилятором и нагреватель иногда размещается в отдельной камере. Эта камера связана с основной камерой каналами для циркуляции воздуха. В средне и высоко температурных печах основное тепло от нагревателя к изделию передается излучением. Т.о., в данных печах установка вентилятора не нужна, но необходимо наличие оптической связи между нагревателем и изделием, т.е. они должны быть размещены в общей камере. Другие конструктивные отличия связаны с устройством футеровки и материалом нагревательных элементов. В низкотемпературных печах футеровка содержит только теплоизоляционный слой, а жесткость футеровки обеспечивается двумя связанными между собой внешними и внутренними каркасами.
Распространение Э. п. с. определяется их достоинствами: возможностью получения в печной камере любых температур до 3000°С; возможностью весьма равномерного нагрева изделий путём соответствующего размещения нагревателей по стенкам печной камеры или применением принудительной циркуляции печной атмосферы; лёгкостью автоматического управления мощностью, а следовательно, и температурным режимом печи; удобством механизации и автоматизации печей, что облегчает работу персонала и включение печей в автоматические линии; хорошей герметизацией и проведением нагрева в вакууме, защитной (от окисления) газовой среде или специальной атмосфере для химико-термической обработки (цементация, азотирование); компактностью и пр.
Большая часть Э. п. с. — косвенного действия; в них электрическая энергия превращается в тепловую при протекании тока через нагревательные элементы и передаётся нагреваемым изделиям излучением, конвекцией либо теплопроводностью. Печь состоит из рабочей камеры, образованной футеровкой из слоя огнеупорного кирпича, несущего на себе изделия и нагреватели и изолированного от металлического кожуха теплоизоляционным слоем (рис. 1). Работающие в камере печи детали и механизмы, а также нагревательные элементы выполняются из жаропрочных и жароупорных сталей и других жароупорных материалов. Для нагрева больших партий одинаковых деталей применяют печи непрерывного действия (методические), в которых изделия непрерывно перемещаются от одного торца к другому. Производительность таких печей больше, нагрев изделий более однороден, расход энергии меньше; как правило, они в высокой степени механизированы. В Э. п. с. с рабочими температурами до 700° С (как периодического действия, так и в методических) широко используется принудительная циркуляция газов с помощью вентиляторов, встраиваемых в печь или вынесенных из печи вместе с нагревателями в электрокалориферы. Э. п. с. косвенного действия для расплавления легкоплавких металлов (свинец, баббит, алюминиевые и магниевые сплавы) конструируются либо в виде печей с металлическим тиглем и наружным обогревом, либо в виде отражательных печей с ванной и расположенными над ней в своде нагревателями. К лабораторным Э. п. с. относятся небольшие трубчатые, муфельные и камерные печи, а также термостаты и сушильные шкафы.
Рис. 1. Схема устройства камерной печи сопротивления периодического действия: 1 - нагревательные элементы; 2 - огнеупорная часть кладки; 3 - теплоизоляция; 4 - жароупорная подовая плита.