Основы термической обработки - Крупицкий В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Печи непрерывного действия работают так. Изделия загружаются с одной стороны печи и
106
при помощи специальных механизмов они передвигаются вдоль печи, а выдаются с другой ее стороны. Таким образом, загрузка и выдача изделий производятся непрерывно. Эти печи строго специализированные. В них нагреваются всегда одни и те же детали, подвергаемые
одной и той же термической обработке. Различают несколько типов печей непрерывного действия, которые отличаются способом передвижения изделий вдоль печи. Печи непрерывного действия применяются при массовом производстве.
По роду применяемого топлива термические печи разделяются на пламенные, обогреваемые при сжигании твердого, жидкого или газообразного топлива, п электрические. Пламенные печи, работающие на твердом топливе, в настоящее время почти не находят применения в термических цехах, так как они требуют топки больших объемов. Кроме того, в таких печах трудно регулировать температуру. Большее распространение в термических цехах получили пламенные печи,
работающие на жидком топливе - мазуте (остаточный продукт перегонки нефти). Однако
использование мазута в качестве топлива требует установки воздуходувок для его сжигания и специального хозяйства для его хранения. Точность регулирования температуры в этих печах невысокая и составляет + 10 - 15°. По указанным причинам применение мазута для термических печей в настоящее время ограничено.
Из всех пламенных печей наиболее современными п экономичными являются газовые печи. Они имеют простое устройство, позволяют регулировать температуру с точностью + 5° и производить нагрев до 1600°. В настоящее время в термических цехах широко применяются электрические печи. Для обогрева рабочего пространства электрических печей используются нагреватели, которые при прохождении через них электрического тока вследствие высокого электросопротивления нагреваются и излучают тепло. Различают электрические печи с металлическими и с неметаллическими (карборундовыми) нагревателями. Кроме того, имеются электрические печи - ванны, в которых нагревающимся сопротивлением служат расплавленные соли.
Наиболее распространены электрические печи с металлическими нагревателями, которые изготовляются из сплавов, обладающих высоким электросопротивлением. Чаще всего для этой цели используются сплавы никеля с хромом (нихромы), а также сплавы на железной основе (в виде проволоки или ленты), содержащие значительное количество хрома и алюминия. Для получения высокого электросопротивления металлический нагреватель должен быть значительной длины. Для этого проволока навивается в виде спирали, а лента укладывается зигзагообразно и затем укрепляется в рабочем пространстве печи. Обычно металлические нагреватели располагаются на боковых стенках, на поду или под сводом печи. Некоторые способы расположения в печи металлических нагревателей показаны на рис. 98. При необходимости получения в печи температур выше 1100—1200° применяют неметаллические нагреватели, которые представляют собой стержни, изготовленные в основном из карбида кремния. Карборундовые нагреватели выдерживают температуру до 1500°. По сравнению с пламенными печами электрические печи имеют ряд важных преимуществ. Они имеют несложную конструкцию - в них нет топок, газовых каналов, дымоходов и т. п. - и позволяют наиболее полно использовать тепло ввиду отсутствия потерь с отходящими газами. Так, например, если к. п. д. пламенных термических печей равен 12 - 15%, то у электрических печей он составляет 50 - 80%. В электрических печах сравнительно легко регулируется температура.
Вместе с тем следует иметь в виду, что в электрических печах продолжительность нагрева изделий больше, чем в пламенных печах. Это объясняется тем, что в электропечах передача
Рис. 98. Расположение электронагревателей в печах:
а — спирального; б — ленточного.
107
тепла изделию происходит только в результате лучеиспускания нагревателя, а в пламенных печах не только вследствие лучеиспускания раскаленных газов, но и омывания ими изделия. Особенно медленно и неравномерно осуществляется нагрев в электропечах при сравнительно низких температурах (до 500 - 600°), например, при высоком отпуске. Для устранения указанного недостатка в отпускных печах устанавливают вентиляторы, создающие искусственную циркуляцию воздуха. В электрических термических печах можно осуществлять нагрев изделия до 1350° с точностью регулирования температуры ±3°. Ниже рассматриваются некоторые типы электрических термических печей.
КАМЕРНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ.
Конструкция камерной электрической печи с металлическими нагревателями представлена на рис. 99. Наружная поверхность печи состоит из прямоугольного каркаса 1 из листового железа. Рабочая камера печи 2, где осуществляется нагрев изделий, выложена огнеупорным кирпичом (шамотом) 3. У наружных стен и над сводом рабочей камеры имеются теплоизоляционная засыпка 4 и слой изоляционного кирпича 5. Электронагреватели 6 расположены на боковых стенках и на поду печи. Чтобы предохранить подовые электронагреватели от повреждений и замыканий, их защищают подовой плитой 7. Питание электронагревателей производится от электрической силовой сети при помощи специальных вводов, вставленных в стенки печи. Для измерения температуры в своде печи помещают термопару 8. В дверце печи имеется смотровое окошечко 9 для наблюдения за нагревом изделий. Подъем дверцы для загрузки и выгрузки обрабатываемых изделий производится при помощи механизма, который приводится в действие ножной педалью 10. Электропромышленность СССР выпускает электрические камерные печи различных размеров и мощностей. Наибольшее распространение имеют печи серии Н с максимальной рабочей температурой 950°. Две цифры, стоящие рядом с буквой Н, характеризуют номинальную мощность печи в киловаттах (Н-15, Н-30 и т. п.). Характеристика печей серии Н приведена в табл. 15.
