6.3 Печи с роликовым подом

Печи с роликовым подом широко используются для нагрева и термической обработки металла. Большим достоинством этих печей является то, что они хорошо компонуются в непрерывном потоке производства.

По роликам через печи можно транспортировать самые разнообразные изделия: листы, пачки листов, трубы, рельсы, прутки, а также рулоны ленты и бунты проволоки с применением поддонов и без них. При продольном перемещении длинномерных изделий возможно их многоручьевое транспортировка.

Печи с роликовым подом при соответствующем конструктивном оформлении можно использовать в диапазоне рабочих температур от 500 до 1200°С. Печь с роликовым подом легко компоновать в непрерывном потоке производства.

Конструкция печи весьма проста. Поперечное сечение рабочего пространства одинаковое по всей длине печи.

Наиболее сложный участок кладки и каркаса печи – роликовый пояс. Обычно кладку вокруг роликов выполняют из фасонного кирпича, который при смене роликов можно разбирать, не разрушая остальной кладки, для этого на печах с арочным сводом пяту свода устанавливают на опоре, прикрепленной к каркасу. Положение кирпичей роликового пояса следует фиксировать, так как при температурном расширении и сжатии они могут быть смещены и станут давить на вал ролика. Фиксируют кирпичи с помощью специальных упоров, прикрепляемых к облицовочным плитам или стойкам каркаса.

Для печей с роликовым подом шаг стоек каркаса выбирают кратным шагу роликов, так как при этом достигают максимальной унификации всех деталей и элементов печи. Шаг стоек принимают в пределах 1200-1500 мм. Облицовку каркаса обычно выполняют из стальных плит.

Продукты сгорания из сравнительно коротких печей (10-20 м) можно отводить с одной стороны, а из печей большей длины – желательно делать проемы для отвода продуктов сгорания у каждого торца. В печах длиной в несколько десятков метров и большой тепловой мощности несколько проемов по длине печи, делают по несколько проемов по длине печи.

Конструкция печей для термической обработки шириной около 3 м и выше сложнее. В этом случае устанавливают горелки в своде, а сам свод делают подвесным. Для удобства смены роликов значительной длины верхнюю часть пространства проектируют из отдельных съемных секций с уплотнениями секциями. Сняв секцию над соответственным роликом, его можно сменить с помощью мостового крана сверху. Поэтому широких печей каркас весьма сложная металлическая конструкция, которая должна быть прочной и жесткой.

Рис. 6.1. Проходная печь с роликовым подом для подогрева круглых заготовок перед прокаткой: 1 — роликовый под; 2 — смотровой лючок; 3 — дымоотвод; 4 — горелка ГНП; 5 — съемная секция свода

При нормализации листов после нагрева необходимо провести замедленное охлаждение металла. В этих случаях печи с роликовым подом снабжают камерой замедленного охлаждения. Здесь применены камеры с тонкой футеровкой и съемными секциями свода.

При отжиге легированной стали необходимо быстрое охлаждение, которое в случае листов толщиной примерно до 10 мм проводят в душирующей установке, а в случае более толстых листов – в специальной закалочной машине, где листы охлаждают водой в зажатом состоянии, что предотвращает их коробление.

В печах с роликовым подом часто применяют атмосферу контролируемого состава (защитную атмосферу), так как эти печи хорошо поддаются уплотнению. Для футеровки термических печей широко используются волокнистые, легковесные и ультралегковесные керамические материалы. Ролики — в зависимости от температуры печи — выполняют с водоохлаждае-мой цапфой или без охлаждения.

При высокотемпературной темной термообработке для нагрева металла обычно применяют открытое отопление горелками, расположенными в боковых стенах или в своде печи. Для предотвращения местного перегрева металла горелки располагают так, чтобы факел не попадал на нагреваемые изделия.

Рис. 6.2. Печь с роликовым подом для нагрева рельсов под закалку: 1 — направление движения рельсов; 2 — камера выдачи

На рис. 6.2, а показана печь с роликовым подом для нагрева рельсов под закалку в условиях Нижнетагильского металлургического комбината. Рельсы из стали Р50 длиной 25 м нагревают до 860 °С. Печь отапливают смешанным коксодоменным газом (теплота сгорания 6,7 МДж/м³) с помо­щью дутьевых горелок типа ДНС и ДНМ, установленных в боковых стенах выше и ниже уровня металла. Отвод продуктов сгорания производится вниз через многочисленные дымоотводы. Рельсы транспортируются с помощью гладких роликов с водоохлаждаемой цапфой. Для удобства смены роликов свод печи выполнен из отдельных съемных секций.

Поскольку рельсы нужно выдавать из печи и подавать в закалочное устройство по одному с возможно меньшей разницей температур по длине, предусмотрена особая конструкция рабочего пространства печи: камера выдачи имеет длину, несколько большую длины рельса (для данной печи — 30 м), а выдача из камеры производится вбок через продольную щель в одной из стен специальной машиной.