Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Безокислительный нагрев металла.

Безокислительный и малоокислительный нагрев металла выполняется за счет использования вакуума, контролируемых атмосфер в печи с неполным сжиганием газа, нагрева в жидких ваннах и в печах с кипящим слоем. Безокислительный нагрев обеспечивает экономию металла за счет уменьшения угара и толщины дефектного слоя, уменьшает объем последующей механической обработки поковок.

Нагрев в вакууме применяется в ограниченных размерах вследствие сложности.

Нагрев в контролируемых атмосферах (гелий, аргон, азот, водород) или в атмосферах, получаемых при переработке природного газа, применяется в основном в термических цехах.

В кузнечном производстве используются печи, работающие с неполным сжиганием газа.

На рис. 20 показана кузнечная печь для безокислительного нагрева стали. Она имеет две камеры 2 и 4, разделенные тонким теплопроводящим сводом из карторзида.

Рис. 20. Кузнечная печь для безокислительного нагрева металла

В камере 2 происходит неполное сжигание газа посредством горелок 1. Коэффициент расхода воздуха (отношение количества затраченного воздуха к теоретически необходимому) составляет 0,5. В этой камере создается восстановительная (неокисляющая) атмосфера. Для получения необходимой температуры используется нагретый воздух.

Продукты неполного сгорания топлива попадают в камеру 4, где дожигаются с использованием вторичного горячего воздуха, поступающего по трубопроводу 3.

В камере 4 развивается высокая температура. Выделяющееся тепло передается излучением через свод 5 нагреваемому металлу. Продукты окончательного сгорания поступают по каналу 6 в рекуператор, служащий для подогрева первичного и вторичного воздуха.

Перспективным является применение печей, конструкция которых основана на аэродинамическом разделении зон нагрева и дожигании без дополнительного свода (рис. 21).

Рис. 21. Камерная печь для безокислительного нагрева металла

Газовоздушная смесь, подаваемая горелкой 5, сгорает в туннеле 4 при коэффициенте расхода воздуха 0,5. Факел пламени направлен на нагреваемые заготовки 6.

В зоне I рабочей камеры печи происходит нагрев заготовок продуктами неполного сгорания газа. Дымовые газы, образующиеся в нижней части этой зоны, являются защитной средой, обеспечивающей безокислительный нагрев металла.

Дожигание продуктов неполного сгорания газа происходит в зоне II с использованием вторичного горячего воздуха, поступающего в печь из коллектора 2 по воздушным патрубкам 1. При этом развивается высокая температура и за счет излучения нагреваются стены печи и заготовки, лежащие на поду.

Отработавшие газы уходят в дымовую трубу через рекуператор 3, служащий для подогрева первичного и вторичного воздуха до температуры 420—450°.

Нагрев в кипящем слое применяется в кузнечном производстве для малоокислительного скоростного нагрева металла под ковку и штамповку. Особенностью этого способа является применение промежуточного теплоносителя, передающего тепло, выделяющееся при горении газа, нагреваемому металлу.

На рис. 22 показана схема щелевой камерной печи для нагрева концов заготовок. Печь представляет собой футерованную камеру 5, заключенную в металлический кожух и разделенную плитой 3 на две зоны: I — зона нагрева промежуточного теплоносителя и II— зона нагрева металла. Снизу установлено газосмесительное устройство 7, подом печи служит колпачковая- горелочная решетка 1 с отверстиями для выхода газовоздушной смеси. Промежуточным теплоносителем является слой мелкого огнеупорного порошка (корунда) высотой 250— 300 мм.

Рис. 22. Щелевая камерная печь для нагрева концов заготовок

Сбоку печи в горелочный туннель 2 устанавливается горелка, которая во время розжига разогревает стенки рабочего пространства печи и верхний слой промежуточного теплоносителя до температуры воспламенения газовой смеси.

В зону I подается газовоздушная смесь с некоторым избытком воздуха, обеспечивающим полное сгорание газа и высокую температуру теплоносителя. В зону II подается смесь с коэффициентом воздуха 0,4—0,5, что обеспечивает безокислительную атмосферу. Высокая температура в этой зоне достигается за счет интенсивного переноса тепла из зоны I частицами теплоносителя.

Дожигание газовой смеси происходит в пространстве над слоем теплоносителя за счет избытка воздуха в зоне I. Выделяемое при этом тепло раскаляет экранизирующий свод 4, который путем излучения повышает температуру теплоносителя. Загрузка заготовок производится через окно 6. Концы их погружаются в слой теплоносителя и нагреваются. Скорость нагрева в 1,5—2 раза выше, чем в пламенной печи. Загрузочное окно снабжено затвором, препятствующим выбрасыванию промежуточного теплоносителя при выгрузке заготовок из печи.