16. Карусельные газовые печи

Рисунок 66 (6-6[13])

Транспортирующим органом деталей в печах карусель­ного вида служит под, выполненный в виде карусели или кольца, который при вращении перемещает детали через печное простран­ство. Карусельные печи используются на широкий диапазон тем­ператур и для многих технологических процессов. Эти печи приме­няют для низкотемпературного отпуска до 250° С стальных деталей в автомобильной промышленности и для закалки (до 850° С) мел­ких деталей в часовой, подшипниковой, приборной и других от­раслях промышленности; для нагрева (до 1150° С) под закалку в штампах, например, лопаток турбин в машиностроении и для нагрева (до 1250° С) под прокатку в металлургии. Их главное преимущество — возможность при­менения на высокие температуры (до 1300° С) при значительных массах загрузки, так как механизмы в них располагаются вне печ­ного пространства и для транспортирования деталей допускается использовать керамические материалы.

Вращающийся под в низкотемпературных печах выполняют из металлоконструкции, размещаемой внутри печного пространства. Для легких загрузок он выполняется с одной централь­ной опорой, вал которой выводится из печного пространства через сальниковое уплотнение и приводится во вращение приводом с си­стемой зубчатых передач (рис. 66, а). В высокотемпературных пе­чах и при тяжелых садках металлоконструкция вращающегося пода выносится из печной камеры и опорой служат ролики (рис.66, г).

Щели между вращающимся подом и неподвижной частью печи герметизируют песочным и гидравлическим (масляным или водя­ным) затворами.

В печах для закалки мелких деталей вращающийся под выпол­няют с ковшами, одна сторона которых закрепляется на шарнире к вращающейся конструкции пода; вторая — скользит по кольце­образной неподвижной направляющей, которая обрывается против разгрузочного лотка печи, обеспечивая тем самым опрокиды­вание ковшей и высыпание деталей в закалочный бак (рис. 66, б).

Загрузка деталей в печь и выгрузка их могут осуществляться через один дверной проем в том случае, когда охлаждение выгру­жаемых деталей от вновь загруженных не отражается на их ка­честве, например, при отпуске или отжиге. Для процессов закалки, горячей штамповки, прокатки и т. п. печь оборудуют двумя дверными рабочими проемами и печное пространство между ними разделяют керамической перегородкой, выполняемой из кирпича или набивной массы. Вращение пода, как правило, прерывистое с паузой на разгрузку и загрузку деталей, и только при очень малых частотах вращения пода, когда время загрузки и выгрузки составляет не­большую долю (1—2%) цикла, используют непрерывное вращение. В этом случае печь оснащают соответствующей блокировкой, ис­ключающей возможность дальнейшего перемещения неразгружен­ных деталей. Для фиксации хода вращающегося пода используют путевые конечные выключатели или командоаппараты, а при механизмах с жесткими (зубчатыми) передачами — механические схемы с маль­тийским крестам.

Окружную скорость вращения пода (по наружному диаметру) рекомендуется принимать не более 0,1 м/с. Однако в зависимости от режима работы печи в отдельных случаях она может достигать 0,5 м/с

Угол поворота пода определяется раскладкой деталей. Цикл режима работы, как и во всех видах печей с прерывистыми движе­ниями механизмов, задается регулятором темпа с использованием реле счета импульсов.

При размещении нагревателей на вращающемся поду питание их осуществляют через скользящие контакты. Для уменьшения тепловых потерь и изменения состава контролируемой атмосферы (если она применяется) дверные проемы оборудуют, кроме дверец, газопламенными завесами и шторками.

Рисунок 67 (48[2])

Электрическая карусельная печь типа САЗ-11.5.3/10 показана на представленном рисунке. Мощность печи — 40 квт. Печь предназначена для на­грева до 950° С в контролируемой атмосфере стальных деталей под закалку. Каркас 3 печи цилиндрической формы состоит из ос­нования 8 и съемного колпака 9. Каждая из этих двух частей герме­тично сварена из листовой и профильной стали. Основание печи имеет два слоя: легковесный шамотный кирпич и ультралегковес 2. Стены и свод печн футерованы в три слоя: легковесный шамот, уль­тралегковес и минераловатные плиты. Вращающийся под 10 представ­ляет собой литой диск из жаропрочного сплава. Внешний диаметр пода 11 дм а внутренний 5 дм. Вращение пода осуществляется от привода через коническую зубчатую передачу. Привод 1 разме­щен на станине под печью и состоит из электродвигателя постоян­ного тока и двух червячных редукторов. Детали находятся в печи в течение 14—60 мин. Нагревательные элементы 6 изготовлены из проволоки диаметром 9 мм сплава Х27Н70ЮЗ и имеют зигзагооб­разную форму. Печь имеет две тепловые зоны, которые питаются от понизительных трансформаторов. Система газоподвода 4 со­стоит из двух параллельных линий: подачи газа и подачи азота. Перед входом в печь обе линии сходятся в одну. Линии снабжены ротаметрами, сигнализаторами падения давления и кранами. Для предохранения от попадания воздуха в печь через загрузоч­ный проем у дверцы 5 имеется пламенная завеса. Пламенная завеса со­стоит из горелки с отверстиями, инжекционного смесителя, за­пальника, регулятора давления и электромагнитного вентиля. Газ подается из городской сети или от другого источника.

Рисунок 68 (56[10])

На данном рисунке представлена карусельная печь типа ОКБ-495. Печь оборудована вращающейся этажеркой 6, установленной на центральной оси. Привод 1 этажерки состоит из электродвигателя, механического вариатора, редуктора и храпового механизма. Сверху печь закрыта теплоизоляционной крышкой 3. К крышке снизу прикреплен калори­фер 5, а сверху установлена станина 4 вентилятора, создающего цирку­ляцию воздуха внутри печи. Печь имеет загрузочную и разгрузочную дверцы 2 с самостоятельными механизмами подъема.

Рисунок 69(43[2])

Карусельная электропечь сопротивления большого диаметра с нижним расположением привода типа САЗ-21.11.3/12 предназначена для термической обработки деталей в защитной атмосфере при максимальной температуре 1200 °С. Печь состоит из кожуха 5, футеровки 1, 9, нагревательных элементов сопротивле­ния 3, верхней части 4, вращающегося пода 8, электрических проводов в кожухе, механизмов подъема заслонок загрузки и выгрузки 2, установленных на своде, подвода контролируемой атмосферы 6 и привода вращения пода 7. Каркас печи выполнен герметичным. Герметизацию разъема между вращающимся подом и неподвижным каркасом обеспечивают два затвора — масляный и песочный. Футеровка печи состоит из огнеупорной и тепло­изоляционной кладки. Поверхность вращающегося пода выложена карборундовыми плитами. Зигзагообразные нагревательные эле­менты установлены на своде и боковых стенках печи. Вращающийся под помещают на трех опорных рамках и центрируют осью, расположенной в самоустанавливающемся под­шипнике. Привод механизма вращения пода состоит из электро­двигателя и редукторов. Его крепят на одной раме с печью. За­щитный газ подводят к печи по специальному газопроводу от соответствующего генератора. Предусмотрен расходомер за­щитного газа.

Загрузка деталей производится в одно окно, а выгрузка в дру­гое. Так как печь заполнена защитным газом, то с целью экономии газа загрузочную и разгрузочную заслонки рекомендуется от­крывать поочередно. При непрерывной загрузке и выгрузке заслонки приподнимают на минимальную необходимую высоту. Для того чтобы предотвратить попадание воздуха в рабочее пространство печи, загрузочное и разгрузочное окна оборудованы плоскопламенными газовыми завесами. В зависимости от необ­ходимости газовые завесы работают постоянно или включаются в работу на время открытия заслонок. Установленная мощность печи 160 кВт, наружный диаметр пода 2100 мм, внутренний диаметр пода 1100 мм, расход защитного газа 30 нм³/ч, масса электропечи 25,7 т. В карусельных печах отсутствуют потери теплоты на нагрев тары.