21. Классификация нагревательного оборудования (кузнечное производство).

В кузнечном производстве применяют различные по конструкции и принципу действия типы нагревательных устройств, выбор которых зависит от вида производства (единичное или массовое), размеров и формы нагреваемых заготовок и типа сплава.

Все нагревательные устройства по способу нагрева делятся на печи и электронагревательные устройства. В печах заготовки нагреваются до требуемой температуры за счет теплоты окружающего рабочего пространства печи, в электронагревательных устройствах теплота возникает в самой заготовке. Рабочее пространство печей нагревают сжиганием топлива (газа или мазута) или пропускают электрический ток через элементы сопротивления, установленные внутри нагревательной камеры. В первом случае печи называются пламенными, во втором - электрическими. При ручной ковке для нагрева заготовок, как правило, применяют кузнечные горны. В горнах теплота образуется при сжигании твердого топлива (угля, кокса) или мазута или газа.

По конструктивным признакам нагревательные устройства подразделяют на устройства с периодической и на устройства с непрерывной загрузкой и выгрузкой заготовок. В первых, называемых камерными, заготовки загружаются и выгружаются из нагревательного устройства через одно и то же окно, а в процессе нагрева они остаются неподвижными. Второй тип нагревательных устройств характеризуется тем, что заготовки загружаются через загрузочное окно, перемещаются в процессе нагрева и выдаются для обработки через окно выгрузки. Такое нагревательное устройство называется методическим или проходным нагревательным устройством.

Несмотря на то, что электрические печи и нагревательные устройства имеют ряд преимуществ перед пламенными печами, последние чаще применяются в кузнечном производстве, особенно в единичном и мелкосерийном производстве. Объясняется это тем, что стоимость и время нагрева в электропечах больше, чем в газовых, а электронагревательные устройства нецелесообразно применять в единичном производстве.

Ниже рассматриваются конструкции, принцип действия и область применения различных нагревательных устройств, применяемых в кузнечном производстве.

Кузнечные горны являются простейшими нагревательными устройствами, которые несмотря на низкий коэффициент полезного действия и малую производительность, широко используются для нагрева заготовок при ручной ковке. Горны имеют простую конструкцию, их легко ремонтировать, они занимают мало места и не требуют сложной аппаратуры для управления работой.

Кузнечные горны делятся на переносные и стационарные, открытого и закрытого типа, а по роду применяемого топлива - на горны, работающие на твердом, газообразном и жидком топливе. Горны закрытого типа имеют специальную камеру, в которой нагревают заготовки, в горнах открытого типа такая камера отсутствует.

Камерные печи. В зависимости от габаритов печи делятся на переносные и стационарные, по форме окна для загрузки и выгрузки заготовок - на печи с прямоугольным окном, щелевые, очковые и шахтные. Характерным для этих печей является наличие одной или двух рабочих камер, загружаемых периодически заготовками через одно и то же окно.

Электрические печи. По конструкции электрические печи сопротивления сходны с пламенными камерными и методическими печами, но вместо горелок на стенках, своде и поде печей устанавливают нагревательные элементы сопротивления, через которые пропускают электрический ток. Для нагрева заготовок до температуры б50 - 1150'С применяют печи с металлическими элементами сопротивления в виде проволочных спиралей или ленты из нихрома или стали Х23Н18. Печи для нагрева до 1450'С снабжают нагревательными элементами из вольфрамовой проволоки или другого материала с высоким удельным электрическим сопротивлением.

Электрические печи отличаются от пламенных меньшим окислением нагреваемого металла, компактностью и чистотой работы, в них легко автоматизируется регулировка температуры и они удобны для создания в них защитной атмосферы.