Печи для нагрева металла. Нагревательные печи

От правильного выбора конструкции и размеров печей в значительной мере зависит успешность выполнения термических и механических операций при изготовлении поковок и деталей. По своему назначению печи, применяемые в кузнечных цехах, разделяются на термические и нагревательные.

Термические печи существенно отличаются  по своей конструкции от  нагревательных печей, так как условия нагрева металла в обоих случаях совершенно различны.

Нагревательные печи разделяются на два основных типа: камерные и методические.

Камерная печь представляет собой камеру со сравнительно! небольшим отношением длины L и ширины В (обычно L : В =  0,7—1,5). Работа печи характеризуется тем, что в ней поддерживается равномерная температура по всей камере, а отработавшие продукты горения отводятся непосредственно из рабочей камеры. При этом температура уходящих из печи газов должна быть не ниже температуры нагрева металла, т. е. 900—1200°, так как в противном случае отработавшие газы будут охлаждать заготовки.

Камерная печь может работать садками и с подсадкой. При работе садками печь загружают целиком, а когда заготовки нагреются до заданной температуры, их вынимают (все или по одной) до полной разгрузки, а затем печь снова загружают и цикл повторяется. Такой способ можно рекомендовать только для индивидуального или мелкосерийного нагрева крупных заготовок и слитков или высоколегированного металла, требующего медленного нагрева.

При работе садкой температура печи и расход топлива изменяются, что замедляет нагрев заготовок и осложняет обслуживание печи. Поэтому при нагреве металла перед кузнечными операциями  рациональнее работать с подсадкой, т. е. загружать новую заготовку взамен каждой вынутой из печи.

При работе с подсадкой температура печи остаётся неизменной, так как одна холодная заготовка, посаженная в печь, незначительно влияет на температуру печи. Таким образом, печь всё время работает при постоянной высокой температуре, что обеспечивает наибольшую производительность. Расход топлива в печи в этом случае также остаётся неизменным. Камерные печи рационально применять только при индивидуальном и мелкосерийном производстве.

Методическая печь представляет собой коридор, по которому непрерывно продвигаются нагреваемые заготовки. Отношение длины печи L к её ширине В составляет 4:6. Тепло подводят обычно со стороны выгрузки металла, отработавшие продукты горения отводят со стороны загрузки. Нагреваемый металл продвигается навстречу потоку горячих газов и, нагреваясь, охлаждает их. Таким образом, рабочая камера методической печи имеет неодинаковую температуру по всей длине и может работать при пониженной температуре отработавших газов. Температура отработавших газов в методических печах 600—800°.

Существуют также полуметодические печи, работающие по принципу методических печей, но имеющие повышенную температуру отработавших газов (до 1000—1050°). Это обычно небольшие печи с большой удельной производительностью, в которых нагревают мелкую заготовку. Расход топлива в этих печах выше, чем в методических.

Методические печи работают при переменной температуре по длине печи и постоянном расходе топлива. Удельная производительность методических печей меньше, чем у камерных, так как средняя температура рабочего пространства в них ниже, чем в камерных. Однако методические печи экономичнее, так как в них большая часть тепла расходуется на нагрев металла и температура отработавших газов ниже, чем в камерных.

Кроме того, методические печи удобнее в эксплуатации. Их легче механизировать. Сравнительно низкая температура в загрузочной части печи позволяет подогревать металл более равномерно. Поэтому такие печи широко применяют в рессорном производстве, где одинаковые по размеру заготовки пропускают через печь большими партиями.

Для кузнечных операций часто применяют полуметодические печи, которые, обладая преимуществами методических печей, кроме того позволяют получать более высокую производительность. Повышенный же расход топлива компенсируется установкой рекуператора.

26 Июнь 2012 Опубликовано в История кузнечного дела

Прокомментировать