книги из ГПНТБ / Эффективное использование газового топлива Сб. ст

от размеров таких печей нагрев может быть организован по ка­ мерному или методическому принципу.

Заготовки, уложенные на поду карусельной печи не вплотную, нагреваются быстрее и равномернее, чем в толкательных печах,

Благодаря указанным преимуществам, а также возможности комплексной механизации и автоматизации карусельные печи по­ лучают все большее’ применение, хотя и требуют более высоких

окислительного нагрева металла, который в пламенных нагрева­ тельных печах мржет осуществляться в продуктах неполного сго­ рания.

Новая конструкция эжекторной печи для безокислительного нагрева металла предложена отраслевой лабораторией газовой теплотехники КПтИ. Результаты работы опытной печи на 9ГПЗ изложены в статье Панина С. П.

Новым прогрессивным методом является скоростной нагрев металла.

При скоростном методе изделия подвергаются всестороннему интенсивному нагреву теплом, передаваемым излучением, и кон­ векцией пт ппопуктов сгорания и от близко расположенной из­ лучающей поверхности кладки.

Скорость нагрева значительно увеличивается при беспламен­ ном или поверхностном сжигании газа в керамических чашеоб­ разных, щелевых и других горелках. Оно обеспечивает тепловые напряжения объема сгорания в несколько десятков и даже сотен

грева, состоящие из ряда камер-секций, установленных в одну ли­ нию, через которые проходит нагреваемое изделие — штанга. Это полностью механизированные и автоматизированные агрегаты.

На рис. 6 показана секционная печь для скоростного нагрева цилиндрических заготовок (штанг) в два ручья, в которой преду­ смотрена тангенциальная установка горелок, позонное автомати­ ческое регулирование отопления и сблокированная выдача заго-

61

товок по одной штуке к шаропрокатному стану. Печь оборудована рекуператорами для подогрева воздуха.

Конструктивные данные и некоторые показатели работы пе­ чей подобного типа конструкции Гипромеза приведены в табл. 3.

ведет к пережогу металла и перегреву кладки.

За рубежом секционные и другие скоростные печи находят широкое применение в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Скоростной нагрев с примене­

В настоящее время большое значение приобретает термообра­ ботка деталей в контролируемых газовых атмосферах с примене­ нием муфелирования пламени в радиационных трубах [5].

При отоплении ванн природным газом вместо наружного обо­ грева выгоднее в теплотехническом отношении использовать внут­ ренний обогрев при помощи, погруженных в ванну нагреватель­ ных элементов радиационных труб или погружных (барботажных) горелок.

Особый интерес представляет второй способ, при котором ра­ скаленные продукты сгорания, барботируя через слой жидкости, интенсивно отдают ей тепло; однако применение его, как показал

63

опыт содового завода в Саки (Крым), ограничивается нагревом

жидкости до 75—80°.

В литейных, деревообрабатывающих, малярных и других це­ хах продукты сгорания природного газа широко применяются для сушки различных материалов и изделий.

Прогрессивным методом сушки окрашенных поверхностей электрических изделий (трансформаторов, дросселей), а также некоторых сыпучих материалов в гонком слое является Сушка инфракрасными лучами (лучистым теплом).

Так, например, на Ростсельмаше в таких сушилках сушат загрун­ тованные и окрашенные эмалью бензобаки и другие детали. Га­ бариты сушилки 10540X1580X2960 мм; в ней с каждой стороны

расположено по 16 панелей, оборудованных самостоятельной инжекционной горелкой.

Температура поверхности панели 340—350°. Расход газа на всю

64

сушилку 40 нм3/час. Время сушки грунта и эмали одинаково и со­ ставляет 5 мин., что в 10 раз меньше, чем требуется при конвек­ тивной сушке.

Радиационные сушилки для окрашенных эмалью тракторов на Волгоградском заводе имеют приставные топки со смесительными камерами для разбавления дымовых газов воздухом и дутьевые горелки производительностью по 5 нм3/час; габаритысушилки 30x3,1x3,5 м, число панелей 18, температура поверхности панели 400°С, расход газа на сушилку 90 нм3/час, время сушки 10 мин.

Приведенными примерами прогрессивных методов использо­ вания природного газа для нагрева и сушки материалов не ограни­ чиваются возможности его применения для нужд машинострои­ тельной промышленности. Свойства природного газа позволяют шире организовать получение специальных защитных атмосфер для термических печей (экзогаз и эндогаз) и применять газ вза­ мен кокса в чугунолитейных вагранках [5, 6].

5-2591

Д. А. Бе г л о в

ТЕРМИЧЕСКИЕ ПЕЧИ С РАДИАЦИОННЫМИ ТРУБАМИ

Для термической и термохимической обработки деталей в ма­ шиностроительной промышленности широко применяются элек­ трические и газовые печи с контролируемыми газовыми средами. Для термических печей с контролируемыми средами в большинстве случаев газовый обогрев значительно дешевле, чем электри­ ческий.

. Особенность работы этих печей заключается в том, что они тре­ буют изоляции обрабатываемых деталей от воздействия факела и продуктов сгорания.

Существует два типа таких печей: муфельные печи, в которых обрабатываемые детали помещаются в муфель, заполненный нуж­ ной газовой средой и обогреваемый снаружи, и печи, в которых сжигание газового топлива организуется в специальных радиаци­ онных трубах. Эти трубы, обладающие большой поверхностью теплоотдачи, располагаются в- рабочем пространстве печи, запол­ ненном контролируемой атмосферой.

Термические печи с контролируемыми газовыми средами могут быть самых разнообразных типов. Выбор схемы печи зависит от технологических требований.

В машиностроительной промышленности нашли широкое при­ менение печи с муфелированием пламени и продуктов горения в

ментация с последующей закалкой и низкотемпературным отпу-

66

980°С. Цементирующей атмосферой служит смесь эндогаза и при­

Существуют универсальные установки, в которых выполняются почти все процессы термообработки. Эти установки применяются в

Основными элементами таких установок являются также печи с контролируемыми газовыми средами, оборудованные вертикаль-

5* 67

ными или горизонтальными радиационными трубами (рис. 3). Ана­ логичные печи используются и для закалки деталей.

Примером такой печи является камерная закалочная печь, по­ строенная на заводе Ростсельмаш по проекту Института использо­ вания газа АН УССР. Печь оборудована вертикальными радиаци­ онными трубами. Так как на заводе нет централизованной подго­ товки защитной атмосферы, она создается непосредственно в рабо-

Puv. 3. Универсальная камерная печь для термообработки с горизонталь­ ными радиационными трубами:

1—камера нагрева; 2—радиационная труба; 3—вентилятор; 4—подъемник заслонки пе­ чи; 5—подъемник закалочного стола; 6—тамбур; 7—герметическая заслонка; 8—мас­ ляный насос; 9—масляный бак.

чем пространстве печи. Для этого газовоздушная смесь вводится в

печь через коллектор в поду. При высокой температуре газ реаги­ рует с кислородом воздуха и в результате реакции в печи образует­ ся защитная атмосфера.

В этой печи производится цементация, закалка, низкотемпера­ турный отпуск и другиепроцессы технологического цикла. Работа

69

всех механизмов, контроль и поддержание режимов обработки осуществляются автоматически.

Исследования показали, что инструмент из высоколегирован­ ной стали после нагрева в этой печи не имеет окисления и обезуг­ лероживания поверхности.

Горизонтальные радиационные трубы, отапливаемые газооб­ разным топливом, применяются также в карусельных печах для термической обработки деталей среднего веса.

В термических цехах некоторых машиностроительных заводов, например на Московском автомобильном заводе им. Лихачева, для снабжения термических печей защитными и контролируемыми газовыми средами имеются специальные установки. В этих уста­ новках используется природный газ или технический азот.

Для получения контролируемых атмосфер может применяться природный газ, при сжигании которого с различным количеством воздуха• образуются продукты сгорания, состав которых будет за­ висеть от соотношения газа и воздуха в процессе горения.

При сжигании природного газа с коэффициентом избытка воз­ духа или, как иногда его называют, «коэффициентом расхода воз­ духа» ниже 0,40, выделяемого при реакции горения тепла недоста­ точно для протекания устойчивого процесса образования газа. Ус­ тойчивый процесс может иметь место только при дополнительном обогреве. Реакция получения газа в этом случае является эндотер­ мической, а получаемый газ называется эндогазом.

При значениях а = 0,45 реакция не требует подвода тепла извне, то есть имеет экзотермический характер, получающийся газ в этом случае называется экзогазом.

На рис. 4 приводится схема установки для получения экзогаза, на рис. 5 — схема получения эндогаза.

7 8 § Ю Н

Рис. 4. Технологическая схема получения экзогаза:

i —фильтр; 2—ротаметр для воздуха; 3—нуль-регулятор; 4—регулятор соотно­ шения; 5—машина для получения газовоздушной смеси; 6—ротаметр для возду­ ха; 7—контрольная горелка; 8—горелка; 9—камера сжигания; 10—обводная ли­ ния для пуска; 11—свеча; 12—фильтр; 13—охладитель газа; 14—водоотводчнк; 15—предохранительный клапан от переброски пламени.

70