Конструкция

В металлургической промышленности установки прямого на­грева применяют в качестве нагревательных или термических печей для нагрева прутков, стержней, труб, лент и проволоки, а также для проведения высокотемпературных химико-термиче­ских процессов (графитации уголь­ных электродов при 2600—2900К, производства карборунда, спека­ния заготовок из тугоплавких металлов). По режиму работы ус­тановки прямого нагрева могут быть периодического и непрерыв­ного действия.

Установки периодического дей­ствия (рис. 222) применяют для нагрева неподвижных заготовок, которые включают во вторичную электрическую цепь источника питания при помощи зажимных токоподводящих контактов. Для стальных заготовок усилие зажима контакта принимают из расчета 200-400 Н на 1 кА тока, проходящего через контакт.

Рис. 222. Схема печи для графитизации электродов: 1 – основание; 2 – футеровка; 3 – токоподвод; 4 – электродные заготовки; 5 – засыпка из кокса

Установки непрерывного действия работают без выключения тока в электрической цепи, когда операции загрузки холодных и разгрузки нагретых заготовок выполняются одновременно с на­гревом других заготовок, находящихся все время под напряжением (многопозиционные установки) или при нагреве непрерывно дви­жущейся заготовки - проволоки, ленты, труб. В последнем случае нагреваемый («активный») участок заготовки включают во вторичную цепь источника питания при помощи сухих контак­тов скольжения (щеточных) или качения (роликовых). В случае опасности появления электрических искр применяют жидкостные контакты с использованием электропроводных жидкостей (рас­плавленный свинец, водный раствор хлорида калия и т. п.).

Мощность однофазных установок достигает 500 кВ А. Напря­жение на вторичной стороне источника питания составляет 20— 30 В.

Технико-экономические показатели

Электрический к. п. д. η_э печей сопротивления прямого нагрева зависит от конструкции токоподвода и соотношения геометриче­ских размеров нагреваемой заготовки (рис. 223, а), определяю­щих величину полезного электрического сопротивления вторич­ной цепи источника питания.

Рис. 223. Зависимость электрического η_э (а) и общего η₀ (б) к.п.д. установки прямого нагрева от соотношения L/D²_м при нагреве цилиндрических стальных прутков длиной L и диаметром D_м (цифры у которых) до температуры 1400К

Тепловой к. п. д. установок прямого нагрева, не имеющих, как правило, тепловой изоляции, в значительной мере зависит от скорости нагрева и развития теплоотводящей поверхности по сравнению с поперечным сечением нагреваемой заготовки и дости­гает η_т Графитировочные печи (см. рис. 222) имеют η_т . Общий к. п. д. η₀ составляет 0,6—0,8 при соотно­шении L/D²_м > 200 м-¹ (см. рис- 223, б).

Удельный расход электрической энергии на кондукционный нагрев стальных заготовок под обработку давлением составляет в зависимости от размеров заготовки 220—370 кВт ч/т, на графитацию электродов — до 7 МВтч/т.

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируют печи сопротивления?

2. Назначение ограждения рабочего пространства печей сопротивления.

3. Какие требования предъявляют к материалу нагревателей печей сопро­тивления косвенного действия?

Риг, 333. Зависимость ялентрического 11 (а) я общего ти (в) к. п. д уста­новки пряного нагрева от соотношения ЬД>ц при нагреве а пли ндрнче-ских стальных Прутков длиной (. и диаметром О_н (цифры у чривьЫ до температуры 1100 К

Тепловой к. п. д. установок прямого нагрева, не имеющих, как "Правило, тепловой изоляции, в значительной мере зависит от скорости нагрева и развития тепл«отводящей поверхности по сравнению с поперечным сечением нагреваемой заготовки и дости­гает т]_т да 0,85-=-0,95. Графитнропочпые печи (см. рис. 222) имеют 11_Т я* 0,3ч-0,4. Общий к. п. д. ц₀ составляет 0,6—0,8 при соотно­шении 1/О1, > 200 м-¹ (см. рис- 223, б).

Удельный расход электрической анергии на кондукционный нагрев стальных заготовок под обработку давлением составляет в зависимости от размеров заготовки 220—370 кВт-ч/т, на гра- фитацию электродов — до 7 МВт-ч/т. ^:

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируют печи сопротивления? '2. Назначение ограждения рабочего пространства пеяей сопротивления. 3. Какие требования предъявляют к материалу нагревателей печей сопро­тивления косвенного действия?

384