Инструкция на термическую обработку в камерной печи

Рассмотрим в виде примера трехзонную печь двухстороннего нагрева с наклонным подом, оборудованную керамическим блочным рекуператором для нагрева воздуха и инжекционными горелками рис. Особенностью данной печи является отсутствие вентилятора. Воздух засасывается за счет разрежения, создаваемого активной струей газового топлива горелок.

Топливные металлургические печи подразделяются на два класса: Рабочее пространство пламенных печей в малой степени заполнено обрабатываемым материалом , который располагается на поду. Основной объем рабочего пространства заполнен пламенем и дымовыми газами, передающими теплоту материалу.

В зависимости от источника тепловыделения печи делятся на топливные, автогенные и электрические. В топливных печах источником теплоты является химическая энергия твердого, жидкого или газообразного топлива. Теплота выделяется в результате сгорания топлива. Теплоносителями являются газообразные продукты сгорания топлива — дымовые газы.

Дуга является зоной, в которой энергия электричества преобразуется в теплоту, при этом температура дуги составляет от до К. В индукционных печах используется свойство переменного электрического тока создавать вокруг проводника переменное магнитное поле. Если поместить в такое поле нагреваемое тело, являющееся проводником, то в нем будут индуктироваться вихревые токи. Энергия вихревых токов преобразуется в теплоту, которая выделяется внутри нагреваемого тела.

На заводах чёрной металлургии используются нагревательные колодцы и методические печи для нагрева слитков и заготовок.

По способу преобразования электрической энергии в теплоту можно выделить три класса печей, применяемых в металлургии: В дуговых печах используется принцип пропускания электрического тока через газовый промежуток между двумя электродами. Под действием электрического напряжения газ между электродами ионизируется и становится электропроводным.

В результате при сочленении блоков между ними появляются полости для прохода дыма в направлении, перпендикулярном движению воздуха. Достоинство блочного рекуператора в низком гидравлическом сопротивлении для прохода дыма и воздуха. Принцип работы печи следующий. Заготовка подаётся внешним рольгангом к торцевому окну со стороны посада на рис. Далее толкатель проталкивает заготовку в печь. При этом заготовка замещает предыдущую заготовку и проталкивает все заготовки, лежащие на подине.

Кроме этого, разрежение создает разогретый рекуператор, который действует как дымовая труба. Подобный принцип подачи воздуха заложен и в конструкции нагревательного колодца с верхней горелкой. Выдача нагретых заготовок в данной толкательной печи рис. Длина заготовок — 5 12 м. Соответственно и ширина печи достигает 12,5 метра. Печь рассчитана на сжигание доменного газа. Конструкция блочного рекуператора очень простая. Внутри отдельных блоков имеются четыре отверстия для прохода воздуха, а наружная поверхность выполнена фигурной.

Любая печь, как энергетический агрегат, может быть представлена общей схемой: В этой общей схеме должны быть звенья, соединяющие источник энергии с объектом её приложения.

Горячие газы — продукты горения топлива — движутся через слой между кусками шихты снизу вверх, то есть в противотоке. Шахтные печи с плотным слоем шихты широко распространены в металлургии. К ним относятся доменные печи, вагранки, печи для производства извести путем обжига известняка. В печах с "кипящим" слоем под действием движущихся снизу вверх газов размельченная шихта, в состав которой может входить и размельченное топливо, разуплотняется.

Под качеством нагрева понимается: Ориентировочные значения отдельных показателей качества: Толкательная печь — методическая печь, в которой перемещение заготовок вдоль печи происходит с помощью внешнего устройства — толкателя. Это самый простой и недорогой способ транспортирования металла через печь. В настоящее время разработано большое количество толкательных печей, отличающихся числом зон, наклоном подины, конструкцией свода и способом утилизации теплоты дымовых газов.

Методическая печь — проходная печь для нагрева металлических заготовок перед обработкой давлением прокатка, ковка, штамповка. В свою очередь проходной печью называется печь непрерывного действия, в которой нагреваемые заготовки движутся вдоль печи, перемещаемые толкателем, рольгангом или другими механизмами. Загрузка и выгрузка проходной печи производятся через окна в торцовых стенах печи или в боковых стенках вблизи торцов.

В топливной печи эти звенья представлены наиболее полно. Можно выделить следующие четыре звена тепловой работы топливной печи:. В электрических печах некоторые звенья схемы будут отсутствовать. Например, в них нет горения топлива и движения газов. Генерация теплоты в печи происходит путем превращения химической или электрической энергии в теплоту.

Эти печи работают циклами. Цикл состоит из последовательных операций загрузки шихты или изделий, их тепловой обработки и затем выпуска или выгрузки готовой продукции. Нагревательная печь — печь для нагрева твёрдых материалов с целью повышения пластичности или изменения структуры этих материалов. В дальнейшем изложении мы будем понимать нагревательные печи как печи для нагрева материалов под обработку давлением.

В методической печи заготовки обычно передвигаются навстречу движению продуктов сгорания топлива; при таком противоточном движении достигается высокая степень использования теплоты, подаваемой в печь.

По режиму работы печи можно разделить на два класса: К печам непрерывного действия относятся рудовосстановительные дуговые печи, шахтные слоевые печи, такие печи прокатного производства, как методические печи с шагающими подом или балками, кольцевые и роликовые печи. В этих печах технологический процесс идет непрерывно, материалы, как правило, перемещаются от загрузочных устройств к устройствам для выпуска готовой продукции.

Современные пламенные печи работают на газообразном или на жидком топливе — мазуте. Для сжигания газообразного топлива служат горелки , для сжигания мазута — форсунки. К классу пламенных печей относятся сталеплавильные мартеновские печи, разнообразные печи прокатного и кузнечно-прессового производства: Известны три разновидности слоевых топливных печей: В вертикальных шахтных печах с плотным слоем шихта, в состав которой может входить и твердое кусковое топливо, расположена по всему объему печи и медленно опускается сверху вниз.

При этом в газовом промежутке возникает электрическая дуга, представляющая собой яркосветящуюся смесь электронов, положительных ионов, атомов и молекул.

Нагрев материалов с целью изменения их структуры производится в термических печах. Нагревательные печи — самый распространённый класс печей, поскольку широко применяются не только в чёрной металлургии, но и в цветной металлургии, в машиностроении и т.

Заготовки лежат без зазоров, поэтому в расчётах нагрева садку печи можно считать монолитной пластиной. Подина выполнена наклонной для облегчения перемещения всей садки. В самом конце печи участок подины сделан горизонтальным.

По технологическому назначению металлургические печи разделяют на плавильные и нагревательные. Плавильные печи служат для получения и переплавки металлов. В этих печах материалы, как правило, изменяют своё агрегатное состояние.

Работа так называемых печей сопротивления основана на действии закона Джоуля-Ленца, согласно которому при протекании тока в проводнике выделяется теплота, пропорциональная его электрическому сопротивлению. В печах сопротивления можно использовать постоянный и переменный ток. В металлургии электрические печи применяют для выплавки стали, производства ферросплавов, для нагрева металла перед обработкой давлением и при термической и термохимической обработке металлоизделий.

Хотя встречаются прямоточные и прямопротивоточные печи. Заготовки проходят последовательно три теплотехнические зоны: Иногда томильная зона может отсутствовать. Методические печи отапливают газообразным или жидким топливом с помощью горелок или форсунок. Преимущество многозонных печей перед двухзонными: Режимы нагрева заготовок в зависимости от числа зон методической печи L длина печи:.

Плавильные печи могут быть чугуноплавильными, сталеплавильными, медеплавильными и т. Нагревательные печи служат для нагрева материалов без изменения их агрегатного состояния. Нагревательные печи применяют в металлургии для обжига огнеупорных изделий, известняка, магнезита, для сушки материалов, для придания металлу пластических свойств перед обработкой давлением, для термической обработки металла с целью изменения его структуры и механических свойств.

В черной металлургии примером автогенных печей являются кислородные, сталеплавильные конвертеры и двухванные сталеплавильные печи. В них при продувке жидкого чугуна кислородом происходит окисление углерода и ряда других элементов с выделением теплоты. Этот процесс не требует расхода топлива. В мартеновской печи, наряду с выделением теплоты сгорания топлива, происходит тепловыделение от окисления углерода и других элементов, содержащихся в жидкой ванне. Такие печи занимают промежуточное положение между топливными и автогенными печами.

К печам периодического действия относятся сталеплавильные дуговые и мартеновские печи, конвертеры, нагревательные колодцы, садочные камерные печи с выкатным и с неподвижным подом, применяемые в кузнечно - прессовом производстве и в термических печах и отделениях.

Отдельные частицы шихты потоком газов поднимаются над слоем подобно кипящей жидкости. Иногда вместе с воздушным дутьем снизу в печь подают газообразное топливо. В основном эти печи используют в цветной металлургии для обжига и сушки материалов. В печах со взвешенным слоем обрабатывают материалы, доведенные до пылевидного состояния. Каждая частица материала находится во взвешенном состоянии под действием потока газов, идущего снизу вверх, и движется вместе с потоком.

Применяют в этих печах размолотое и газообразное топливо. В основном эти печи используют в цветной металлургии для плавки сульфидов цветных металлов. Источником теплоты в этих печах является тепловой эффект экзотермических реакций окисления и горения ряда элементов, содержащихся в обрабатываемых материалах.