- •Оборудование и автоматизация процессов тепловой обработки материалов и изделий Учебное пособие
- •Введение
- •1. Классификация оборудованиятермических цехов
- •2. Основное оборудование термических цехов
- •2.1. Индексация, классификация, конструктивные исполнения печей
- •Классификация, характеристики, достоинства и недостатки печей для термической обработки
- •Классификация электрических печей
- •Конструктивные исполнения электрических печей
- •2.2. Камерные печи для термической обработки металла
- •2.2.1. Камерные печи, выпускаемые во внииэто
- •Характеристика камерных печей серии снз (или серии н по старой индексации)
- •Конструкция
- •Технические данные печей
- •Масса садки в камерных печах с выдвижным подом серии сдо
- •Технические характеристики установок пап-3м и пап-9
- •2.2.2. Печи электрические камерные с выкатным подом, выпускаемыеинжиниринговой и производственной компанией зао «кераммаш»
- •Технические характеристики электрических камерных печей ТермоМастер-до
- •2.2.3. Камерные печи, выпускаемые нпк «ЛенТерм»
- •Технические характеристики камерных печей для термообработки металла нпк «ЛенТерм»
- •Печи с выкатным подом для термической обработки металла
- •Технические характеристики печей для термообработки металла с выкатным подом нпк «ЛенТерм»
- •Камерные электропечи сопротивления (сравнение)
- •Электропечи сопротивления с выкатным подом (сравнение)
- •2.2.4. Камерные печи, выпускаемые зао «накал»-промышленные печи»
- •Технические характеристики печей пкм
- •Печи с выдвижным подом
- •3 − Электронагреватели; 4 − дверь; 5 − выкатной под; 6 − направляющие рельсы; 7 − термопара;
- •8 − Шкаф управления электропечью
- •Печи камерного типа для отпуска
- •Технические характеристики печей пвп
- •Технические характеристики печей нко
- •Камерные печи для нагрева изделий из алюминиевых сплавов под штамповку
- •Камерные печи для цементации
- •Технические характеристики печей пкм кгц
- •Камерные печи для каталитического газового азотирования
- •Технические характеристики печи сна
- •Камерные печи с защитной атмосферой
- •Технические характеристики печей снз
- •Особенности конструкции
- •Печи для отжига и искусственного старения алюминия
- •Технические характеристики печей нк
- •2.3. Шахтные печиДля термической обработки металла
- •2.3.1. Шахтные печи, выпускаемые внииэто
- •Типы шахтных печей, разработанных внииэто
- •Характеристика шахтных печей серии ц
- •2.3.2. Шахтные печи,выпускаемые ооо нпц «инфратерм ао внииэто»
- •Электропечь сшо-3,2.6/8,5
- •Технические характеристики печи сшо-3,2.6/8,5
- •Конструкция
- •Электропечи шахтные сшо-15.28/11,5; сшо-15.40/11; сшо-17.25/7
- •Технические характеристики электрических шахтных печей сшо-15.28/11,5; сшо-15.40/11; сшо-17.25/7
- •Конструкция
- •2.3.3. Шахтные печи выпускаемые нпк «ЛенТерм»
- •Шахтные печи для закалки производимые нпк «ЛенТерм»
- •Шахтные электропечи сопротивления (сравнение)
- •2.3.4. Шахтные печи, выпускаемые зао «накал»–промышленные печи»
- •Печи шахтного типа с температурой нагрева до 1200°с
- •Технические характеристики печей пшз
- •Печи шахтного типа для термической обработки алюминия и его сплавов
- •Техническая характеристика шахтных электрических печей серии пшо
- •Шахтные термические печи для цементации и нитроцементации
- •Технические характеристики печей сшцм
- •Технические исполнения печей сшцм
- •Шахтные печи для каталитического газового азотирования
- •Сравнительные характеристики процессов традиционного азотирования и каталитического газового азотирования
- •Технические характеристики печей сша
- •2.4. Колпаковые печи
- •2.4.1. Колпаковые печи, выпускаемые внииэто
- •Продолжительность нагрева, выдержки и охлаждения при отжиге холоднокатаных рулонов в одностопных колпаковых печах
- •2.4.2. Колпаковые печи, выпускаемые инжиниринговой и производственнойкомпанией зао «кераммаш»
- •Печи газовые колпаковые с защитной атмосферой и принудительным перемешиванием среды
- •Технические характеристики колпаковых печей ТермоГаз-гз
- •2.5. Вакуумные печи
- •Характеристика вакуумных печей типа окб-414 и окб-415 (окб – опытно-конструкторское бюро)
- •2.6. Печи-ванны
- •2.6.1. Печи-ванны, выпускаемые внииэто
- •Наиболее распространенные составы ванн
- •Электродные соляные ванны внииэто
- •Характеристика электродной печи – ванны свс-35/13
- •2.6.1. Соляные ванны, выпускаемые зао «накал»-промышленные печи»
- •Технические характеристики соляных ванн свс
- •2.7. Печи с газовым нагревом выпуска зао «накал»-промышленные печи» Газовые кузнечные печи
- •Технические характеристики печей пгк
- •Газовые печи с выкатным подом для термообработки крупногабаритных садок
- •2.8. Оборудование для поверхностного нагрева
- •Технические характеристики ламповых установок, применяемых для закалки твч
- •2.8.1. Индукционные установки нагревательные выпускаемые нпо «параллель»
- •Технические характеристики установок индукционных нагревательных серии параллель ин
- •2.8.2. Индукционные установки закалочные. Общие сведения
- •Технические характеристики установок индукционных нагревательных серии параллель из
- •Технические данные печи скз-1,5,7,5.0,5/11-и1
- •Конструкция
- •2.9.2. Механизированные печи, автоматические линии и установки для термической и химико-термической обработки, выпускаемые зао «накал»–промышленные печи»
- •Универсальная автоматизированная камерная печь с закалочной ванной (агрегат)
- •Технические характеристики печи снц 6.9.6/9,5
- •15 − Система охлаждения масла; 16 − кислородный зонд; 17 – поддон
- •Агрегаты камерные механизированные
- •Состав агрегата
- •Конвейерные агрегаты с защитной атмосферой
- •Технические характеристики агрегата камерного механизированного
- •Технические характеристики закалочно-отпускных агрегатов скза
- •Закалочный комплекс на базе печи пкм
- •Технические характеристики закалочного комплекса на базе печи пкм
- •Автоматизированные агрегаты для закалки алюминиевых сплавов Электротермические агрегаты сноа
- •Технические характеристики агрегатов сноа
- •Технические характеристики агрегатов сноа
- •Электротермические агрегаты сэоа
- •Технические характеристики агрегатов сэоа
- •Технические характеристики агрегатов сэоа
- •3. Основное оборудование для охлажденияматериалов и изделий
- •3.1. Индексация оборудования для охлаждения
- •3.2. Немеханизированные закалочные баки
- •Выбор объема (размера) закалочных баков
- •3.3. Механизированные закалочные баки
- •3.4. Масляные и водяные закалочные ванны выпуска зао «накал»–промышленные печи»
- •Технические характеристики ванн вм и вз
- •3.5. Закалочные прессы и машины
- •4. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы
- •Современные теплоизоляционные материалы
- •5. Материалы для нагрева печей
- •Нагреватели. Материалы для изготовления нагревателей
- •Материалы для изготовления нагревателей
- •Применяемое топливо для нагревательных печей и устройства для его сжигания
- •6. Дополнительное оборудование термических подразделений
- •6.1. Классификация дополнительного оборудования
- •6.2. Индексация дополнительного оборудования Индексация прессов для правки изделий
- •Индексация моечных машин непрерывного действия
- •6.3. Оборудование для правки
- •Технические характеристики прессов с ручным приводом Энкор Корвет
- •6.4. Оборудование для очистки
- •Травильные установки
- •Составы некоторых травильных ванн и режимы травления сплавов
- •Моечные машины
- •Промывочные ванны
- •Технические характеристики промывочных ванн вп
- •Ультразвуковая очистка
- •7 Цепь приводная; 8 – обшивка станины; 9 – корыто; 10 – натяжная станция
- •Механическая очистка
- •Абразивные установки для очистки
- •Дробеструйные аппараты
- •Технико-экономические показатели установок для приготовления контролируемых атмосфер
- •Применение контролируемых атмосфер
- •Характеристика некоторых газов
- •7.2.2. Эндотермические генераторы серии энг
- •Технические данные эндогенераторов
- •Получаемый состав эндогаза
- •Технологические операции термообработки проводимые в эндогазе
- •Технические данные эндогенератора энг-60.И1
- •Состав эндогаза
- •7.2.3. Эндотермические генераторы серии нкэ
- •Технические характеристики эндогенераторов серии нкэ
- •Технические характеристики исходного сырья и эндогаза
- •7.2.4. Автоматизированный модуль подготовки печных атмосфер на основеуглеродосодержащих газов
- •Технические характеристики автоматизированных модулей мппа
- •7.3. Средства механизации (подъемно-транспортное оборудование)
- •Характеристика электрических талей
- •7.4. Устройства для подачи воздуха и газа Вентиляторы
- •Компрессоры
- •Газодувки
- •7.5. Маслоохладительные системы
- •8. Средства и системы автоматизации технологических процессовтермической обработки деталей
- •8.1. Задачи автоматизации
- •8.2. Развитие средств автоматизации
- •8.3. Устройства для измерения температуры
- •Основные данные о термопарах
- •Приборы автоматического регулирования тепловых режимов
- •8.4. Автоматические управляющие устройства в термических цехах
- •8.5. Управляющие электронно-вычислительные машины втермических цехах
- •8.6. Автоматизированная система управления процессом азотирования (суаз)
- •8.7. Система сбора и хранения информациина базе пк
- •8.8. Автоматизация технологического процесса
- •8.9. Автоматизация термического участка
- •9. Проектирование производстватермической обработки
- •9.1. Этапы проектирования, основные положения, принципы и задачи проектирования Классификация термических цехов
- •Задачи проектирования
- •Стадии проектирования
- •9.2. Проектно-нормативная документация
- •9.3. Понятие о единой системе технологической подготовки производства
- •9.4. Автоматизация проектных работ
- •Глоссарий
- •Рекомендательный библиографический список
- •Предметный указатель
Конвейерные агрегаты с защитной атмосферой
Закалочно-отпускные агрегаты СКЗА предназначены для закалки в защитной атмосфере и отпуска мелких и средних стальных изделий в автоматическом непрерывном процессе. В конструкции агрегата использованы новейшие достижения в изготовлении печей данного типа. Использование волокнистой футеровки высокого качества обеспечивает хорошую теплоизоляцию и низкое энергопотребление.
Таблица 2.45
Технические характеристики агрегата камерного механизированного
Наименование параметра |
Величина |
Примечание |
||||||||||||
Агрегат СНЗА 6.12.5/7 |
Составные части агрегата |
|||||||||||||
Электропечь СНЗ 6.12.5/10 |
Ванна закалочная |
Ванна промывочная |
Электро-печь СНО 6.12.5/7 |
|||||||||||
Назначение |
Закалка и отпуск сталь-ных изделий |
Нагрев под закалку |
Закалочное охлаждение |
Промывка от масла |
Высокий отпуск |
|
||||||||
Установленная мощность, кВт, в том числе нагреватели |
218,35 202,5 |
90,75 90 |
19,4 15 |
39,7 37,5 |
61,1 60 |
С учетом загрузчика и маслостанции |
||||||||
Рабочая температура, °С |
1000/700 |
Max 1000 |
40...80 |
60...90 |
Max 700 |
|
||||||||
Среда в рабочем пространстве |
- |
Защитная 96%N2+4%C3H8 |
Масло |
Моющий раствор |
Воздух |
|
||||||||
Расход защитного газа, м3/ч |
4,5 |
4,5 |
- |
- |
- |
|
||||||||
Расход пропана, м3/ч |
0,6 |
0,6 |
- |
- |
- |
С учетом пламенной завесы |
||||||||
Число тепловых зон |
- |
1 |
1 |
- |
1 |
|
||||||||
Объем масла, м3 |
3,7 |
- |
3,7 |
- |
- |
|
||||||||
Объем моющего раствора, м3 |
2,8 |
- |
- |
2,8 |
- |
|
||||||||
Расход охлаждающей воды, м3/ч |
2,6 |
- |
2,6 |
- |
- |
Теплообменник закалочной ванны |
||||||||
Масса садки, кг |
350 |
- |
- |
- |
- |
С учетом оснастки |
||||||||
Производительность, кг/ч |
250 |
- |
- |
- |
- |
Расчетная |
||||||||
Размеры поддона в плане, длина-ширина, мм |
1020×570 |
- |
- |
- |
- |
Макс. высота загрузки - 400 мм |
||||||||
Размеры рабочего пространства, мм: |
ширина длина высота |
- |
600* 1200 500* |
1760** 2650** 800** |
1500** 1880** 800** |
600* 1200 500* |
|
|||||||
Габаритные размеры, мм: |
длина ширина высота |
7560 5450 3240 |
2460 1790 3240 |
4700 2200 1060 |
2060 1630 2750 |
2200 1600 2800 |
|
|||||||
Масса, кг |
6650 |
3500 |
1050 |
1150 |
950 |
|
||||||||
*- по загрузочному окну; ** - по рабочему объему жидкости.
На рис. 2.104 приведен закалочно-отпускной агрегат СКЗА.
На рис. 2.105 приведена схема закалочно-отпускного агрегата СКЗА.
Агрегат обеспечивает:
механизированную загрузку;
нагрев под закалку в защитной атмосфере;
закалку в масле;
промывку, ополаскивание и подсушку;
отпуск.
Состав агрегата:
скиповый механизм загрузки с механизированной дозировкой деталей;
электропечь конвейерная муфельная для нагрева под закалку в защитной атмосфере;
конвейерный закалочный бак;
конвейерная моечно-сушильная машина;
конвейерная отпускная печь;
система автоматического управления.
Рис. 2.104. Закалочно-отпускной агрегат СКЗА: 1 – механизм перемещения конвейерной ленты; 2 – бак охлаждения конвейерной ленты; 3 – корпус печи; 4 – конвейерная лента; 5 – механизм дожига отработанных газов; 6 – подвод газа к реторте
Рис. 2.105. Схема рекомендуемого расположения оборудования агрегата СКЗА: 1 – механизм загрузки; 2 – машина моечная конвейерная; 3 – электропечь закалочная; 4 – бак конвейерный; 5 – машина моечная конвейерная; 6 – электропечь высокоотпускная; 7 – бак конвейерный; 8, 9 – шкафы управления;
10 – перегрузочные соединительные потки; 11 – место монтажа установки приготовления эндогаза (эндогенератора); 12 – место монтажа установки приготовления экзогаза (экзогенератора)
Техническое описание
Механизм загрузки представляет собой подъемное устройство с электромеханическим приводом, снабженное захватами для цеховой тары с деталями, подлежащими термообработке. Механизм обеспечивает прием цеховой тары с деталями, подъем ее на уровень загрузки в электропечь и дозированный наклон тары для пересыпания деталей на конвейерную ленту электропечи. Конвейерная лента транспортирует детали в электропечь для нагрева под закалку.
Электропечь для нагрева под закалку выполняется в виде футерованного стального каркаса, внутри которого помещен жаропрочный герметичный муфель. На своде и на поду внутренней поверхности футеровки расположены выемные спиральные нагреватели, равномерно обогревающие муфель. Муфель имеет вертикальный разгрузочный лоток, герметизируемый гидрозатвором в масло закалочного бака, а со стороны загрузки – форкамеру с пламенной завесой, препятствующей попаданию воздуха в рабочее пространство муфеля, заполненное защитной атмосферой. Конвейер электропечи состоит из бесконечной конвейерной ленты, выполненной из жаропрочной проволочной сетки, привода и вспомогательных устройств, обеспечивающих минимизацию усилия натяжения конвейерной ленты в горячей зоне печи при огибании вертикальной разгрузочной части муфеля.
Загрузочный участок конвейерной ленты (загрузочный стол), устройство герметизации места выхода обратной ветви ленты из муфеля и привод конвейера расположены на передней раме, установленной перед загрузочной фотокамерой.
Регулирование теплового режима электропечи осуществляется по нескольким тепловым зонам с помощью термоэлектрических преобразователей и электронных регуляторов температуры. При достижении заданной температуры детали закаливаются в закалочном баке.
Бак закалочный конвейерный представляет собой герметичную емкость, внутри которой установлен конвейер с ковшевой конвейерной лентой, перемещаемой по направляющему остову между ведущим и ведомым барабанами с помощью электропривода, расположенного в верхней части конвейера. Ковши конвейера рассчитаны на прием мелких деталей и автоматически перегружают их на конвейер моечно-сушильной машины.
Конвейер бака имеет горизонтальный (в объеме масла) и наклонный (при выходе деталей из емкости) участки и обеспечивает перемещение закаливаемых деталей в процессе закалочного охлаждения и выгрузку из бака закалочного в моечно-сушильную машину.
Закалочный бак снабжен устройствами, обеспечивающими интенсивное перемешивание и охлаждение масла в процессе закалки, а также ТЭНами для предварительного подогрева масла.
Моечная машина имеет 2 зоны: промывки и сушки; конструктивно выполнена из сварного корпуса, конвейера, бака с моющим раствором и нагревателями, насосной установки с системой трубопроводов и разбрызгивателей, вентилятора с калорифером и направляющим аппаратом.
Конвейер состоит из верхних и нижних направляющих, конвейерной ленты, ведущего и ведомого валов, привода. Конвейерная лента ковшевого типа выполнена аналогично ленте закалочного бака. В баке размещены трубчатые электронагреватели для нагрева моющего раствора. Насосная установка предназначена для подачи моющего раствора в разбрызгиватели для промывки деталей. Центробежный вентилятор предназначен для обдува деталей в камере сушки нагретым в калорифере воздухом. В корпусе калорифера размещены нагреватели (ТЭНы). Количество подаваемого воздуха регулируется шибером.
Электропечь для нагрева под отпуск выполняется в виде футерованного стального каркаса, внутри которого по направляющим движется бесконечная конвейерная лента, выполненная из жаропрочной проволочной сетки, и расположен привод.
Нагревательная система выполнена по аналогии с закалочной печью. Под сводом отпускной печи смонтированы мешалки, обеспечивающие равномерное распределение температуры при отпуске.
Система автоматического управления состоит из отдельных шкафов управления элементами агрегата, осуществляющих с помощью PLC-контроллеров Siemens, регулирование и контроль температурных режимов, управление работой механизмов, необходимые блокировки и сигнализацию с возможностью вывода информации в управляющую систему более высокого уровня.
Для выработки закалочной печью защитной атмосферы необходимо подключение агрегата к природному газу или пропану и воздуху. Газовая смесь в определенной пропорции формируется в газовой панели, размещаемой сбоку закалочной печи, и подается в торцевую часть зоны разгрузки, где при прохождении через встроенный каталитический генератор вырабатывается защитная атмосфера (эндогаз).
Технические характеристики закалочно-отпускных агрегатов СКЗА приведены в табл. 2.46.
Таблица 2.46
