Тема 3.4. Печи ванны.

План:

1. Общие сведения о печах-ваннах.

2. Ванны с внешним обогревом.

3. Ванны с внутренним обогревом.

4. Электродные печи-ванны.

5. Масляные печи-ванны.

Контрольные вопросы:

1. Какое применение нашли печи – ванны в машиностроении.

2. Назовите преимущества и недостатки печей ванн.

3. Какие вещества применяют в печах-ваннах в каче­стве жидких сред В зависимости от процесса термической обработки?

4. Характеристика ванн с внешним обогревом, принцип действия, достоинства и недостатки?

5. Объясните конструкцию и принцип работы электрической тигельной печи-ванны.

6. Характеристика ванн с внутренним обогревом, принцип действия, достоинства и недостатки?

7. Объясните конструкцию и принцип работы электрической ванны с внутренним обогревом

8. Электродные печи-ванны: конструкция, принцип работы, назначение, производительность, достоинства и недостатки?

9. Масляные печи-ванны: конструкция, принцип работы, назначение, производительность, достоинства и недостатки?

10. Объясните конструкцию и принцип работы электрической масляной ванны с изолированными нагревателями.

Тема 3.4. Печи ванны.

3.4.1 Общие сведения о печах-ваннах.

Печи-ванны применяются для нагрева под закалку, от­пуск, нормализацию, химико-термическую обработку и для охлаждения при ступенчатой и изотермической закалке.

В зависимости от процесса термической обработки в каче­стве жидких сред применяют расплавленные соли, щелочи, металлы (свинец, олово, спла­вы свинца и олова, сплавы свинца и силумина и др.) и минеральные масла.

В расплавленных солях присутствуют растворенные кислород и окислы, которые вызывают окисление и обезуглероживание стали. Поэтому перед работой и в процессе работы ванну периодически раскисляют специальными смесями. Для раскисления ванн с хло­ристыми солями применяются небольшие добавки ферросилиция или буры, а для хлористого бария — фтористый магний. Для рас­кисления щелочных ванн — цианистые соли.

Преимущества печей-ванн: высокая скорость и равномерность нагрева деталей, точность регулирования температуры, отсутствие окисления и обезуглеро­живания, возможность осуществления местной термической и хи­мико-термической обработки. Недостатки печей-ванн: необходи­мость периодической смены солей, малая стойкость тиглей, воз­можность коррозии поверхности детали при несвоевременной очи­стке ее от солей и требования очень строгого соблюдения правил безопасности труда. При правильной организации работы ванн большинство недостатков легко устранимы, поэтому они нашли ши­рокое применение при термической обработке.

Ванны могут работать на любом виде топлива и электроэнер­гии. По способу обогрева различают печи-ванны с внешним обо­гревом, с внутренним обогревом, электродные.

3.4.2 Ванны с внешним обогревом.

Ванны с внешним обогревом. Представляют собой тигель, вставленный в печь с электрическим или пламенным нагревом. Тигли бывают литые, штампованные или сварные с толщиной стен­ки 12—30 мм. Тепло передается расплаву через стенки тигля, по­этому температура рабочего пространства печи должна превышать температуру расплава, что увеличивает опасность прогорания тиг­ля. В случае прогара тигля в ванне предусмотрен сток для солей и жидкого металла.

Средняя производительность ванн с пламенным обогревом в зависимости от размеров тигля составляет от 20 до 125 кг/ч.

Рис. 1. Электрическая тигельная печь-ванна типа СВГ:

/ — тигель, 2 — рабочая камера, 3 — чугунная плита, 4 — раздвигаемая крышка, 5 — вытяж­ной колпак, 6 — термопара, 7 — отверстие для подвешивания приспособлений с деталями

Широкое распространение в термическом производстве получили электрические печи-ванны. Внешний нагрев тигля осуществляется нагревателями из сплавов высокого электросопротивления. Рабо­чая температура ванны не превышает 850° С.

Недостаток ванн с внешним обогревом: трудность получения высокой температуры и сравнительно низкий КПД

Тигельные электрические печи-ванны с внешним обогревом вы­пускаются трех типов: СВГ-1,5.2/8,5, СВГ-2,5.3,5/8,5 и СВГ-3,5.4/8,5 производительностью 30, 60 и 100 кг/ч и мощностью 10, 20 и 30 кВт.

Электрическая печь-ванна типа СВР показана на рис. 1. Конт­роль температуры осуществляется термопарами. Одна термопара выведена через крышку и контролирует температуру в тигле, дру­гая термопара помещается в рабочем пространстве ванны у на­гревателей. Эта термопара связана с автоматическими регулирую­щими температуру приборами.

У ванны внизу под тиглем имеется сток для расплавленных со­лей в случае прогара тигля.