НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

путем использования переменного шага витков обмотки из мед­ ной трубки. Особенностью этого нагрева по сравнению с обычным является его температурно-временный режим, обеспечивающий резкое сокращение времени нагрева заготовок — примерно в 1,8 раза и повышение в связи с этим производительности, а также термического и полного к. п. д. индуктора. Наиболее эффективен этот способ нагрева при применении индукционных установок производительностью от 0,8 т!н и выше для всех частот тока, включая промышленную частоту. Ускоренный сквозной индук­ ционный нагрев применим как для установок периодического, так и непрерывного действия и характеризуется тем, что в началь­ ный период температура нагрева на поверхности заготовок воз­ растает до конечного значения с максимальной скоростью, огра­ ничиваемой только возможностями питающего установку высоко­ частотного оборудования. Во второй, последующий период нагрева, протекающий при постоянной (ковочной) температуре на поверх­ ности заготовки, происходит быстрый прогрев ее сердцевины, обусловленный максимальным перепадом температуры по ее сече­ нию. В индивидуальных установках ускоренного изотермического нагрева непрерывного действия, где применяют обмотки индукто­ ров с переменным шагом, удельная мощность в нескольких (3—6) различных зонах (секциях) индуктора изменяется в соответствии с характером температурного режима. Обычно при нагреве заго­ товок диаметром 80—120 мм достаточно четырех таких секций, из которых одна — для подогрева поверхности до ковочной тем­ пературы, остальные — для изотермической ее выдержки на по­ верхности.

Можно также пользоваться так называемым «промежуточным» (средним между обычным и ускоренным) нагревом при однократ­ ном изменении мощности, применяя для этого двухсекционный индуктор [43]. В этом случае время нагрева в 2—3 раза короче обычного и лишь на 20—30% превышает время ускоренного на­ грева в индукторе из четырех секций. Таким образом, «промежу­ точный» нагрев обеспечивает значительное сокращение времени нагрева при относительно незначительном усложнении конструк­ ции индуктора.

При изотермическом способе нагрева заготовки проходят через индуктор со скоростью, в 2—2,5 раза большей, чем при обычном индукционном нагреве, поэтому пребывание заготовок в окисли­ тельной зоне индуктора сокращается и уменьшаются потери металла в окалину. Удельный часовой съем металла при новом способе нагрева достигает 0,6—0,8 т/м2 (при обычном индукцион­ ном нагреве этот съем составляет 0,25—0,4, а в газовых печах 0,08-0,12 т1мг).

Широкое применение начинает приобретать прямой (контакт­ ный) электронагрев, преимуществом которого перед индукционным является меньший удельный расход электроэнергии и меньшая

сложность оборудования. К существенным недостаткам прямого электронагрева относятся неравномерное распределение темпе­ ратуры по длине заготовок (наличие холодных концов), недоста­ точная универсальность установок, предназначенных для выпол­ нения этого вида нагрева, невозможность нагрева коротких за­ готовок.

В кузнечном производстве электропечи сопротивления находят ограниченное применение. Эти печи, используемые, как правило, для нагрева металла под обработку давлением, представляют собой группы высокотемпературных (1200—1500° С) электропечей, пред­ назначенных в основном для термической обработки, и упоми­ наются поэтому в разделе «Средства нагрева для термической обработки металла» при описании всего соответствующего ряда. В данном разделе описаны только щелевые высокотемпературные электропечи с карборундовыми нагревателями.

Металл, нагреваемый под обработку давлением, может быть в форме слитка; прутка (штанги) сортового проката; листа, полу­ ченного путем прокатки.

Слитки большого развеса и тяжелые заготовки из сортового проката больших сечений нагревают обычно в пламенных камер­ ных печах. Поскольку средства внешней механизации при боль­ шой массе нагреваемых заготовок громоздки и дороги, механиза­ ция загрузки и выгрузки в большинстве случаев сводится к выдви­ жению пода.

Нагрев прутков для обработки концов осуществляют преиму­ щественно в щелевых печах — механизированных (только пламен­ ных) и немеханизированных (в основном также пламенных). В не­ которых случаях для концевого нагрева используют и электри­ ческие непечные установки.

Отдельные заготовки, получаемые в большинстве случаев путем разрезки прутков на сортовых ножницах (с предварительным на­ гревом их начиная с определенных размеров сечения в специально предназначенных для этой цели пламенных печах), а также мелкие слитки нагревают до ковочной температуры, используя следую­ щие средства:

вусловиях индивидуального и мелкосерийного производства — камерные печи со стационарным подом с заслонкой и щелевые, главным образом пламенные и в ограниченных масштабах — элек­ трические;

вусловиях крупносерийного и массового производства — печи непрерывного действия, к числу которых относятся методи­ ческие (только пламенные) и с вращающимся подом (в основном

Листовые заготовки нагревают в печах как периодического, так и непрерывного действия (см. ниже).