какую форму имеет нагревательное устройство проходная печь квадратную

Термические печи проходного типа

Проходная термическая печь по принципу работы соответствует нагревательной проходной печи, но в силу некоторых причин для нагрева металла под деформацию не используется.

Основные типы узкоспециализированных проходных термических печей: конвейерная печь, роликовая печь и протяжная печь. Из этих печей конвейерная и роликовая печь могут быть применены для нагрева металла, но не используются по экономическим соображениям, т.к. имеют большие потери теплоты с транспортирующими устройствами (конвейер и ролики охлаждаются: конвейер – на воздухе, а ролики – водой или воздухом), а элементы конвейера и ролики имеют низкую стойкость при высоких температурах.

С другой стороны, обычные нагревательные печи (печи с шагающим подом, кольцевые печи, секционные печи и др.) используются при термической обработке металла с некоторыми изменениями в конструкции, такими, как замена горелок, исключение контакта металла с факелом, повышение герметичности кладки и т.п.

Конвейерная печь

Конвейерная печь – печь, снабженная внутренним конвейером (ленточным, люлечным, цепным, скребковым), перемещающим нагреваемые изделия от загрузочного отверстия печи к выгрузочному. В металлургии конвейерная печь чаще всего имеет цепной конвейер. Металл в такой печи нагревается до температуры 850¸900 °С и реже до 1000-1050 °C. Эта температура ограничена сверху стойкостью конвейерной цепи и определяется маркой стали цепи.

Круговое движение цепи происходит за счет зубчатых колес (звездочек), расположенных в противоположных концах печи за пределами рабочего пространства.

В качестве примера на рисунке 9.17 показана конвейерная печь. Особенности печи:

а) нагрев и изотермическая выдержка рельсов;

б) наличие инжекционных горелок в подподовых каналах;

в) плоский подвесной свод;

г) прямо-противоточный режим работы.

Печь работает следующим образом. Рельсы длиной 25 метров подаются рольгангом к торцу загрузки (на рисунке 9.17 – справа) и передаются с рольганга на цепной конвейер. Проходя первую половину печи, рельсы нагреваются движущимися навстречу продуктами сгорания топлива до 450‑600 °С. Во второй половине печи продукты горения движутся в одном направлении с металлом и таким образом поддерживается достигнутая температура металла. При выходе из печи рельс передаётся с цепного конвейера на отводящий рольганг.

Недостатки конвейерной печи: 1) большой вынос теплоты из рабочего пространства элементами цепи; 2) низкая стойкость цепи; 3) неравномерный прогрев металла в месте контакта с цепью.

1 ‑ газопровод; 2 ‑ горелка; 3 ‑ отводящий рольганг; 4 ‑ дымоотбор; 5 ‑ держатели подвесного свода; 6 ‑ дымовой канал; 7 ‑ рабочая площадка; 8 ‑ смотровое окно; 9 ‑ отверстия в своде подподовой топки; 10 ‑ подподовая топка; 11 ‑ подводящий рольганг; 12 ‑ привод; 13 ‑ цепь; 14 ‑ канал для возврата цепи

Рисунок 9.17 – Схема конвейерной печи

Роликовая печь

Роликовая печь – проходная печь непрерывного действия, подина которой состоит из большого числа вращаемых специальным приводом роликов, выполненных из жаропрочной стали или водоохлаждаемых. Роликовые печи отапливаются, главным образом, газообразным топливом с использованием большого числа горелок или радиационных труб, расположенных на продольных стенах печи выше и ниже роликов; существуют также электрические печи. Роликовые печи применяют для термической обработки металлических изделий и, реже, для нагрева металла перед горячей обработкой давлением.

Преимущество роликовой печи перед другими печами проходного типа одно: роликовая подина наилучшим образом соответствует условиям поточного производства, т.к. она легко встраивается в цеховые рольганги.

Самым ответственным элементом роликовой печи являются ролики. Их стойкость зависит от температуры в печи и ширины печи. Печи с температурой газа 800-1000 °С оснащают неохлаждаемыми роликами, а с температурой 1000-1200 °С – роликами с водоохлаждаемым несущим валом, пространство между которым и бочкой заполнено теплоизолятором. В любом случае в роликах охлаждают цапфы (цапфа – часть оси или вала, опирающаяся на подшипник). В подавляющем большинстве случаев ролики делают водоохлаждаемыми, с гладкой бочкой из жаропрочной хромоникелевой стали. Во избежание деформации бочки ролика, он должен вращаться постоянно, – остановки допустимы не дольше, чем на 3-4 минуты.

Кладка рабочего пространства печи выполняется из шамотного кирпича (внутренний слой) и любого теплоизоляционного материала (наружный слой).

Пример роликовой печи приведен на рисунке 9.18. Печь предназначена для нагрева под закалку листов, пачек листов и сортового проката. Габариты рабочего пространства 2´2´20 метров. В отличие от обычных конструкций термических печей, в данной конструкции горелки создают факел прямо в рабочем пространстве, т.е. отсутствуют форкамеры, радиационные трубы и подподовые топки. Такая конструкция больше подходит для нагрева металла перед деформацией, но в отдельных случаях с особой осторожностью может использоваться и для сложной термообработки типа отжиг. Потенциальные возможности данной печи для проведения качественной изотермической выдержки заложены в двустороннем по длине печи дымоотборе и организации прямо-противоточного режима тепловой обработки металла в среде продуктов горения.

Печь работает следующим образом. Металл для термообработки поступает на приемный стол прямо с рольганга, если печь встроена в технологическую линию, или подаётся краном (например, пачки листов). Заслонка торца посада открывается и металл заходит в печь в дополнение к имеющейся садке; заслонка опускается. Металл постепенно проходит по постоянно вращающимся роликам и нагревается до необходимой температуры (1150 °С). Благодаря боковому расположению горелок, возможен не только простой нагрев под закалку (нормализацию) или высокий отпуск, но и более сложный изотермический отжиг (нагрев до 750-800 °С, выдержка, охлаждение до 600-700 °С, выдержка).

После завершения термообработки готовый металл выдаётся на рольганг выдачи, соединённый с камерой ускоренного водяного охлаждения (закалка). Таким образом, печь постоянно пополняется холодным металлом и постепенно выдаёт нагретый металл.

1 ‑ приёмный стол; 2 ‑ механизм подъёма заслонки; 3 ‑ площадка для обслуживания термопар; 4 ‑ горелки; 5 ‑ ролики; 6 ‑ отверстия для термопар; 7 ‑ дымовой боров; 8 ‑ подвод и отвод охлаждающей воды;

9 ‑ устройство для вращения роликов

Рисунок 9.18 – Схема роликовой печи

Продукты горения топлива образуются непосредственно в рабочем пространстве печи от работы двухпроводных пламенных горелок. Приблизительно до середины печи дым идёт навстречу металлу (в противотоке), а далее в прямотоке. Дым удаляется из печи вниз по вертикальным каналам в районе торцов печи, далее соединяется в единый поток, проходит рекуператор для подогрева воздуха и через дымовую трубу выбрасывается в атмосферу.

Протяжная печь

Протяжная печь – печь непрерывного действия для термической или химико-термической обработки металлической полосы (ленты) или проволоки, а также для нагрева штрипсов станов непрерывной печной сварки труб (штрипс – стальная полоса, используемая в качестве заготовки для производства сварных труб).

По конструктивному признаку протяжные печи делят на горизонтальные (одно- и многоэтажные) и вертикальные (башенные). Полосу протягивают в одну (однорядные протяжные печи) или несколько (многорядные протяжные печи) ниток. В протяжной печи для патентирования (патентирование – вид термообработки проволоки, при котором сталь нагревают до 870-950 °С, а затем быстро охлаждают в ванне до 500 °С, после чего охлаждают на воздухе) проволоку протягивают горизонтально в несколько ниток (до 24). Протяжные печи отапливаются газовым топливом, иногда мазутом; имеются протяжные печи с электрообогревом.

Отжиг металла в протяжных печах имеет ряд преимуществ по сравнению с отжигом в колпаковых печах:

— сокращение длительности отжига;

— более высокие механические свойства и качество поверхности за счёт высокой равномерности нагрева металла;

— включение отжига в непрерывный процесс очистки металла, травления, нанесения различных покрытий и т.д. За счёт этого ликвидация затрат на транспортировку рулонов от агрегата к агрегату и промежуточным местам складирования.

Однако не любой металл можно пропускать через протяжные печи. Например, в вертикальных печах можно обрабатывать ленту толщиной до 1 мм из-за частых перегибов, а в горизонтальных печах – до 4-6 мм (протяжка прямолинейная, без перегибов). Достоинство вертикальных печей – меньшая производственная площадь и выравнивание поверхности ленты, которая перед термообработкой может быть волнистая или с помятостями.

В качестве примера на рисунке 9.19 приведена схема линии для отжига жести (для справки: жесть – тонкая малоуглеродистая сталь), имеющая в своем составе вертикальную протяжную печь.

В начале линии находятся два разматывателя рулонов. Один работает, а соседний готовится. Лента должна проходить через печь непрерывно без остановок, длина ленты достигает 1 км, а скорость – 10 м/с. Поэтому когда заканчивается лента на одном разматывателе, то обрезается задняя кромка этой ленты и кромка фиксируется на сварочной машине за счет подъема нижних роликов петлевой башни. Петлевые башни можно назвать буферами между печью и другими механизмами. В линию задается передний конец нового рулона, обрезается его кромка и на сварочной машине свариваются концы предыдущего и нового рулонов. Лента получает прежнюю скорость за счет опускания роликов петлевой башни. В процессе движения поверхность ленты очищается в специальной ванне, промывается, высушивается и после прохода петлевой башни попадает в протяжную печь, состоящую из камеры восстановительного нагрева, камеры выдержки, камеры регулируемого охлаждения и камеры ускоренного охлаждения. Размеры печи: высота 15-20 метров, ширина 30-40 метров, толщина около 1,5 метра. Набор камер может быть разный на разных печах. Например, могут быть добавлены камера подогрева, камера нагрева продуктами неполного горения (т.е. камера безокислительного нагрева), камера для нанесения покрытий.

1 ‑ разматыватели рулонов; 2 ‑ тянущие ролики; 3 ‑ ножницы для обрезки концов ленты; 4 ‑ сварочная машина для сварки концов; 5 ‑ ванна с раствором для очистки ленты; 6 ‑ моющее устройство; 7 ‑ устройство для осушки ленты струями воздуха; 8 ‑ петлевые башни; 9 ‑ ножницы для вырезки сварных швов; 10 ‑ сматыватели; 11 ‑ натяжные устройства; 12 ‑ регулятор натяжения ленты; 13 ‑ камера восстановительного нагрева; 14 ‑ камера выдержки; 15 ‑ камера регулируемого охлаждения; 16 ‑ камера ускоренного охлаждения

Рисунок 9.19 – Схема линии для отжига жести с вертикальной

После печи располагается еще одна петлевая башня с поднимающимися и опускающимися нижними роликами, служащая для накопления металла на то время, пока ножницы вырезают сварной шов и происходит переключение с одного сматывателя на другой.

Камера восстановительного нагрева предназначена для нагрева металла до максимальной температуры, требуемой по технологии. В качестве нагревательных устройств камеры восстановительного нагрева обычно используются радиационные трубы. В камере выдержки технологический процесс поддерживается, например, электрорадиационными трубами, располагаемыми вдоль стен кладки. Задача электрорадиационных труб – компенсация тепловых потерь через кладку. В качестве охладителя камеры регулируемого охлаждения обычно используется рассредоточенная система труб, внутри которых пропускается воздух. В камере ускоренного охлаждения охладителем может быть система трубок струйного охлаждения, из множества отверстий которых на ленту истекает восстановительный газ.

Протяжная печь обычно заполнена защитной атмосферой, состоящей из азота и водорода, как продуктов диссоциации аммиака. Наиболее распространена нейтральная атмосфера: 4% Н₂ и 96% N₂. Содержание кислорода допускается не более 0,01-0,02%. Защитная атмосфера отсутствует в камере подогрева, в которой дожигаются продукты неполного горения камеры безокислительного нагрева.

Наиболее энергоемкой частью протяжной печи является камера восстановительного нагрева (рисунок 9.20). Габариты камеры: высота 15‑20 метров, длина 7‑10 метров, ширина около 1,5 метра. Камера восстановительного нагрева наполнена защитной атмосферой, поэтому обогревается радиационными трубами. В отличие от колпаковой печи здесь закрыт муфелем огонь, а не металл.

Побудителями движения ленты являются тянущие ролики, расположенные за печью. Ролики в камере восстановительного нагрева являются поддерживающими. Они имеют посередине бочки утолщение для лучшей центровки ленты. В случае обрыва ленты ее можно снова заправить через верхние и нижние люки, равномерно расположенные по оси роликов. В нормальном состоянии люки герметично закрыты. Для исключения попадания кислорода (воздуха) вместе с входящей лентой, устроен механический затвор обычно из отжимных роликов.

1 ‑ лента; 2 ‑ тамбур между камерами нагрева и выдержки; 3 ‑ окна с герметичными люками; 4 ‑ рабочие площадки; 5 ‑ радиационные трубы; 6 ‑ люки для заправки ленты; 7 ‑ ролики; 8 ‑ газо- и воздухопроводы; 9 ‑ дымоходы; 10 ‑ герметизирующий механический затвор

Рисунок 9.20 – Камера восстановительного нагрева

вертикальной протяжной печи

Камера восстановительного нагрева работает следующим образом. Лента входит через нижнее отверстие в камеру восстановительного нагрева и, проходя между роликами вверх-вниз, нагревается от радиационных труб излучением. Конвективная составляющая теплообмена мала, т.к. принудительного движения защитной атмосферы не предусмотрено. Температура нагрева ленты постоянно контролируется или контактными (скользящими) термопарами или пирометрами или сочетанием этих способов. На выходе из камеры восстановительного нагрева лента с температурой 700-800 °С попадает в разделительный тамбур и далее в камеру выдержки. Радиационные трубы камеры восстановительного нагрева работают под разрежением на газовом топливе с встроенным рекуператором. Температура дыма на выходе из трубы 700-800 °С. Дым улавливается зонтами – воронками, которые рассчитываются таким образом, чтобы подсасываемый воздух разбавлял дым до 400 °С. Это необходимо для устойчивой работы дымососа. Дым от всех радиационных труб собирается вместе и удаляется через дымовую трубу в атмосферу.

Недостатки вертикальной печи:

— низкий уровень развития процессов теплообмена в камере восстановительного нагрева. Коэффициент излучения составляет только 1,5‑2 Вт/(м 2 ×К 4 ), в то время как в нагревательных печах он равен 3,5‑5 Вт/(м 2 ×К 4 ). Доля теплоты, передаваемая конвекцией, не более 10‑20%. В конечном итоге камеры восстановительного нагрева являются очень громоздкими;

— при обработке отдельных типов стали (электротехническая и др.) на поверхности бочек роликов образуются наросты, которые царапают ленту и приводят к браку. Специальные покрытия бочки оксидом циркония уменьшают наросты, но и удорожают ролики;

— повышенные тепловые потери с дымом при форсированных режимах работы печи.

Контрольные вопросы

1 Каково назначение нагревательных печей?

2 Что такое нагревательный колодец? Каковы режимы нагрева металла в нагревательных колодцах?

3 Особенности тепловой работы регенеративных нагревательных колодцев?

4 Особенности тепловой работы рекуперативных колодцев с отоплением из центра подины?

5 Особенности тепловой работы рекуперативных колодцев с верхней горелкой?

6 Что такое методические печи? Каковы режимы нагрева металла в методических печах?

7 Виды методических печей в зависимости от способа перемещения заготовок в печи?

8 Конструкция и принцип действия кольцевых печей?

9 Конструкция и принцип действия секционных печей?

10 Каковы режимы термообработки?

11 Какие существуют виды термических печей?

12 Каковы виды и особенности тепловой работы камерных термических печей?

13 Каковы виды и особенности тепловой работы проходных термических печей?

Источник

Роликовая печь

Роликовая печь – проходная печь непрерывного действия, подина которой состоит из большого числа вращаемых специальным приводом роликов, выполненных из жаропрочной стали или водоохлаждаемых. Роликовые печи отапливаются, главным образом, газообразным топливом с использованием большого числа горелок или радиационных труб, расположенных на продольных стенах печи выше и ниже роликов; существуют также электрические печи. Роликовые печи применяют для термической обработки металлических изделий и, реже, для нагрева металла перед горячей обработкой давлением.

Преимущество роликовой печи перед другими печами проходного типа одно: роликовая подина наилучшим образом соответствует условиям поточного производства, т.к. она легко встраивается в цеховые рольганги.

В подавляющем большинстве случаев ролики делают водоохлаждаемыми, с гладкой бочкой из жаропрочной хромоникелевой стали. Во избежание деформации бочки ролика, он должен вращаться постоянно, – остановки допустимы не дольше, чем на 3-4 минуты.

Кладка рабочего пространства печи выполняется из шамотного кирпича (внутренний слой) и любого теплоизоляционного материала (наружный слой).

Печь предназначена для нагрева под закалку листов, пачек листов и сортового проката. Габариты рабочего пространства 2×2×20 метров. В отличие от обычных конструкций термических печей, в данной конструкции горелки создают факел прямо в рабочем пространстве, т.е. отсутствуют форкамеры, радиационные трубы и
подподовые топки. Такая конструкция больше подходит для нагрева металла перед деформацией, но в отдельных случаях с особой осторожностью может использоваться и для сложной термообработки типа отжиг. Потенциальные возможности данной печи для проведения качественной изотермической выдержки заложены в двустороннем по длине печи дымоотборе и организации прямо-противоточного режима тепловой обработки металла в среде продуктов горения.

Печь работает следующим образом. Металл для термообработки поступает на приёмный стол прямо с рольганга, если печь встроена в технологическую линию, или подаётся краном (например, пачки листов). Заслонка торца посада открывается и металл заходит в печь в дополнение к имеющейся садке; заслонка опускается. Металл постепенно проходит по постоянно вращающимся роликам и нагревается до необходимой температуры (1150 °С). Благодаря боковому расположению горелок, возможен не только простой нагрев под закалку (нормализацию) или высокий отпуск, но и более сложный изотермический отжиг (нагрев до 750-800 °С, выдержка, охлаждение до 600-700 °С, выдержка).

После завершения термообработки готовый металл выдаётся на рольганг выдачи, соединённый с камерой ускоренного водяного охлаждения (закалка). Таким образом, печь постоянно пополняется холодным металлом и постепенно выдаёт нагретый металл.

Продукты горения топлива образуются непосредственно в рабочем пространстве печи от работы двухпроводных пламенных горелок. Приблизительно до середины печи дым идёт навстречу металлу (в противотоке), а далее в прямотоке. Дым удаляется из печи вниз по вертикальным каналам в районе торцов печи, далее соединяется в единый поток, проходит рекуператор для подогрева воздуха и через дымовую трубу выбрасывается в атмосферу.

Для сокращения расхода топлива возможны следующие варианты:

Источник

Пламенные нагревательные печи

Пламенные нагревательные печи применяются для наг­рева цветных металлов перед обработкой давлением и для их термической обработки. По конструктивным при­знакам печи можно разделить на проходные и камерные. В проходных печах металл продвигается через печь с помощью механизмов разных типов (толкателей, конвейеров, шагающих балок идр.). При этом нагрев может осуществляться по специальной программе, как, например, в методических печах. К камерных печах металл загружается в печь, где он находится без движения до тех пор, пока не закончился процесс нагрева. Затем на­гретый металл из печи вынимают. Для того чтобы нагреваемый металл не взаимодействовал с печными газами, используют муфельные печи, где печными газами произ­водится нагрев муфеля, а изделия, находящиеся внутри муфеля, нагреваются уже от его стенок.

Практически все цветные металлы имеют большой коэффициент теплопроводности, что позволяет часто счи­тать их «тонкими» по нагреву. Этому способствуют так­же низкие значения степени черноты для многих цвет­ных металлов, что уменьшает лучистый тепловой поток к металлу и α_∑, а также обычно небольшие размеры нагреваемых изделий. Как известно, в тонких изделиях перепад температуры между наружной поверхностью изделия и его серединой невелик, что позволяет нагре­вать их с большой скоростью, не опасаясь возникнове­ния термических напряжений. Этим цветные металлы сильно отличаются от черных, скорость нагрева которых часто ограничивается возможным появлением трещин вследствие значительного перепада температур по сечению.

Нагрев в пламенных печах производится от горячих продуктов горения топлива излучением и конвекцией.

Невысокие температуры нагрева цветных металлов (обычно ниже 850° С) определяют большее влияние конвективного теплообмена. Лучистый поток на металл, так же как это было рассмотрено при описании нагрева в от­ражательных печах, складывается из прямого излучения пламени и отраженного потока от окружающей кладки. Суммарный поток может быть рассчитан по уравнениям (9.1) и (9.2). Поверхность металла, принимающую уча­стие в теплообмене, определяют с учетом его расположе­ния на поду печи и характера нагрева (односторонний или двусторонний). На рис. 115 показано изменение относительного времени нагрева круглых и квадратных по сечению слитков в зависимости от способа их разме­щения на поду печи. Время нагрева изделий изменяется обратно пропорционально активной поверхности изде­лий. Время нагрева минимально у единичного слитка (круглого и квадратного сечений), обогреваемого со всех сторон. Из рис. 115 видно, что при одностороннем нагреве плотно уложенных друг к другу слитков квадрат­ного сечения время нагрева увеличивается в четыре раза в связи с уменьшением поверхности теплообмена слит­ка в четыре раза. Для коротких слитков, имеющих отношение длины к толщине менее трех, следует учитывать нагрев через торцы, что увеличивает соответственно по­верхность нагрева металла.

Проходные (методические) печи чаще всего приме­няются для нагрева слитков металла перед прокаткой для придания им пластичности. В этих печах обычно используется противоточное движение продуктов сжигания топлива и металла. Это дает возможность снизить температуру отходящих газов и повысить коэффициент использования топлива. В зоне сжигания топлива тем­пература максимальная (на 100—200° С выше конечной температуры нагрева металла), к концу печи она умень­шается. При нагреве тонких изделий время нагрева могло бы быть уменьшено при поддержании высокой температуры по всей длине печи. Однако при этом зна­чительно уменьшился бы коэффициент использования топлива в печи. Таким образом, при выборе температу­ры отходящих газов в печи следует учитывать все эко­номические соображения и выбирать оптимальное ре­шение.

При нагреве массивных изделий, кроме зоны посте­пенного нагрева (методической), зоны интенсивного на­грева (называемой часто сварочной), устраивается еще третья зона — зона выдержки (томильная), температура которой лишь на 50° С выше конечной температуры на­грева металла. В этой зоне происходит выравнивание температуры по сечению слитка перед выдачей его из печи.

На рис. 116 приведена методическая двухзонная печь для нагрева слитков из медных и. алюминиевых сплавов.

Слитки загружаются в печь через окно 1 и продвигаются в ней с помощью толкателя с электрическим или гидравлическим приводом. Слитки выдаются через окна 3 с помощью второго толкателя, установленного сбоку.

Потери тепла с охлаждающей водой при использовании изоляции снижаются в 3—6 раз.

Весьма перспективными следует считать печи с ша­гающим подом. Часть поперечного разреза такой печи показана на рис. 118. Под печи состоит из неподвижных 2 и 4 и подвижных 3 балок. Перемещение металла в печи осуществляется за счет движения балок 3 вверх — вперед — вниз — назад. При этом металл поднимается с неподвижных опор и перемещается на определенное расстояние вперед к окну выгрузки. Существенным является уплотнение зазора между балками, чтобы не под­сасывался холодный воздух в печь, а горячие газы не перегревали бы механизм перемещения балок. Надеж­ным уплотнением оказался водяной затвор 5. Преимуще­ство печей с шагающим подом по сравнению с толка­тельными печами состоит в возможности размещать нагреваемые слитки на расстоянии друг от друга, что позволяет увеличить скорость и улучшить равномерность нагрева металла. Скорость перемещения металла в печи легко регулируется. В печах с шагающим подом можно перемещать заготовки любой длины и любого профиля.

При нагреве круглых заготовок можно использовать наклонный под (ролевые печи) с самостоятельным перекатыванием слитков в печи. Однако практика показала малую эффективность таких печей. Повышенное трение слитков и удары друг о друга увеличивают окалинообразование. Периодически приходится затрачивать боль­шой физический труд и для устранения перекоса и зае­дания при движении слитков.

В ряде случаев представляют интерес кольцевые пе­чи с вращающимся подом 1 (рис. 119). Такие печи — высоко механизированные агрегаты с весьма гибкими ус­ловиями нагрева. Горелки или форсунки 4 располагаются на стенках камеры, и график нагрева можно регулиро­вать подачей соответствующего количества топлива на те или иные горелки. Предусматривается возможность отвода продуктов горения 3 в нескольких местах по длине печи. Важным является то, что загружают и вы­гружают слитки на близком расстоянии. Обычно угол между загрузочным 1 и разгрузочным окнами составля­ет 28°. Это удобно используется при организации поточ­ного производства. Отдельные зоны в печи, а также ме­сто загрузки и выгрузки разделяются навесными перегородками, препятствующими движению газов и передаче лучистого тепла из одной зоны в другую.

Камерные печи. Камерные печи чаще всего использу­ются для термической обработки металлов (закалка, нормализация, отжиг), когда требуется точное соблюде­ние необходимой температуры нагрева металла. Поэто­му основным требованием, предъявляемым к печам для термической обработки, является возможность точно регулировать температуру в рабочем пространстве и равномерно нагревать металл по всему его сечению. Часто встает вопрос о нагреве в защитной среде, чтобы предотвратить взаимодействие металла с продуктами горения топлива. На рис. 120 показана печь для отжига листов, рулонов и лент. Внизу размещена камера сгора­ния 1, в которой установлена форсунка жидкого топ­лива 5. Продукты горения топлива по каналам в поду 3 попадают в камеру нагрева 2, где размещают нагревае­мые изделия. Отвод продуктов горения производится также через каналы в поду. Отходящие газы направля­ются в рекуператор 4, а затем через дымоход 6 в трубу. Шибер 7 регулирует тягу в печи.

На рис. 121 представлена колпаковая печь для отжи­га листов в защитной атмосфере. Листы в виде стопок или рулонов укладываются на под 1 и покрываются внутренним металлическим колпаком 2, который в свою очередь накрывается внешним керамическим колпаком 3. Печь отапливают генераторным газом, сжигаемым с помощью инжекционных горелок 4 в пространстве меж­ду внутренним и внешним колпаками. Продукты горения с помощью эжектора отводятся в боров. В течение всего времени нагрева и охлаждения во внутренний колпак подводится защитный газ. Предусмотрено использование одного внешнего колпака на три пода. Пока один охлаж­дается, другой загружается, а третий нагревается.

Выбор защитной атмосферы определяется свойством металла и требуемой степенью защиты поверхности (светлая или чистая либо слегка потемневшая). При этом следует учитывать также стоимость защитной сре­ды. Широко распространены защитные среды из паров воды, продуктов неполного сжигания природного или сжиженного газа при коэффициенте избытка воздуха 0,5—0,95 и продуктов разложения аммиака. Учитывая взрывоопасность продуктов разложения аммиака, их сжигают и очищают от паров воды. Продукты сжига­ния газа также в зависимости от требований проходят очистку от CO₂ и паров воды.

Размеры нагревательной печи рассчитывают на ос­нове определения времени нагрева изделий. Время на­грева находится по формулам для массивных или тон­ких изделий в зависимости от значений критерия Био. Лучистое тепло находят по уравнениям (9.1) и (9.2). При расчете печей термообработки к этому времени обычно приплюсовывается время, необходимое на про­текание процессов в твердой фазе для изменения фазо­вого состава. Длину и ширину печи определяют исходя из заданной производительности и полного времени пребывания металла в печи. Проходные (методические) печи могут быть одно-и двухрядными. В последнем случае их длина уменьшается в два раза.

Источник