Общие положения. Методические нагревательные печи широ­ко применяют в прокатных и кузнечных цехах для на­грева квадратных

Методические нагревательные печи широ­ко применяют в прокатных и кузнечных цехах для на­грева квадратных, прямоугольных, а иногда и круглых заготовок. Широкое применение методических печей обусловлено тем, что печи обеспечивают достаточно высокую производительность при невысоком удельном расходе топлива. По методу транспортировки металла методические печи относятся к проходным печам. Соприкасающиеся друг с другом заготовки заполняют весь под печи и продвигаются через печь при помощи толкателя. При загрузке в печь новой заготовки одна нагретая заготовка выдается из печи.

Металл поступает в зону наиболее низких темпера­тур и, продвигаясь навстречу дымовым газам, темпера­тура которых монотонно повышается, постепенно (методически) нагревается.

Первая (по ходу металла) зона с изменяющейся по длине температурой называется методической зоной. В ней металл постепенно подогревается до поступления в зону высоких температур (сварочную зону). Постепен­ный нагрев металла в методической зоне обеспечивает безопасный режим нагрева, когда металл находится в упругом состоянии.

Находящиеся в состоянии теплообмена дымовые газы и металл движутся навстречу друг другу. Металл нагревается дымовыми газами, отходящими из зоны высоких температур. Общее падение температуры дымовых газов в методической зоне весьма значительно. Обычно в зоне высоких температур методических печей температура поддерживается на уровне 1300—1400 °С, в конце же методической зоны она находится в пределах 750— 1000 °С.

Вторая (по ходу металла) зона называется зоной высоких температур или сварочной зоной. Назначение этой зоны - быстрый нагрев поверхности заготовок до конечной температуры. Температура металла в методи­ческих печах обычно составляет 1150—1250 °С. Для ин­тенсивного нагрева поверхности металла до этих темпе­ратур в сварочной зоне необходимо обеспечивать тем­пературу на 50—100 К выше.

В сварочной зоне до высоких температур нагрева­ется только поверхность металла; температура середины металла отстает от температуры поверхности. Однако при нагреве тонких заготовок нет необходимости делать выдержку для выравнивания температур по сечению, так как имеет место небольшой перепад температур.

В методических печах возможен односторонний и двусторонний нагрев

металла. Односторонний нагрев осуществляется в том случае, когда металл,

продвигаясь по монолитному поду, нагревается только с одной сто­роны, сверху. Для ускорения нагрева металла в методи­ческих печах обычно предусматривают и нижний обо­грев заготовки. Для этого на всю длину сварочной и ме­тодической зон оборудуют специальную камеру со своим собственным отоплением.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЧГУ КП 280102.000.000 ПЗ

При нижнем обогреве вдоль печи прокладывают специальные глиссажные (водоохлаждаемые) трубы (рис. 2), по которым перемещается металл. Глиссажные трубы выполняют только в методической и сварочной зонах (по две - три на каждый ряд заготовок). В местах соприкосновения заготовки с водоохлаждаемыми глиссажными трубами металл прогревается хуже, и на его поверхности образуются темные пятна.

Для ликвидации перепада температур по сечению и темных пятен в двухзонных печах с нижним обогревом некоторая часть сварочной зоны выполняется без ниж­него обогрева с монолитным огнеупорным подом.

Как монолитный под, так и под томильной зоны в трехзонных методических печах следует выполнять из такого огнеупорного материала, который не взаимодей­ствует с окалиной и хорошо выдерживает истирающее действие продвигающегося металла.

Высотой рабочего пространства считается рас­стояние от высшей точки свода до пода. В печах, обору­дованных глиссажными трубами, полная высота печи делится на две части: верхнюю (расстояние от нижней части заготовок до свода) и нижнюю (расстояние от низа заготовок до пода). Длина рабочего пространства выбирается по производительности печи, а ширина - по размерам нагреваемых изделий. Обычно считается нор­мальным соотношение размеров, когда отношение длины к ширине равно 5-6 (допускается 8-10).

Большое значение для работы методических печей имеет способ выдачи металла из печи. Различают торце­вую и боковую выдачу металла. При торцевой выдаче необходим один толкатель, который выполняет роль также и выталкивателя.

Для печей с боковой выдачей устанавливают не только толкатель, но и выталкиватель, поэтому такие печи при размещении требуют больших площадей.

При торцевой выдаче через окно выдачи, располо­женное ниже пода печи, происходит интенсивный под­сос холодного воздуха. Явление подсоса усиливается инжектирующим действием горелок, расположенных в торце печи.

Методические нагревательные печи по сравнению с камерными печами

обеспечивают более высокий КПД и более высокий коэффициент использования топлива (КИТ) в рабочем пространстве, что объясняется наличием методической зоны.

Методические печи могут быть двухзонными, трехзонными и многозонными. Трех- и многозонные печи применяются в тех случаях, когда в нагреваемых заготовках могут возникнуть значительные перепады температур по толщине (более 200 К на один метр тол­щины металла). Эти печи снабжены дополнительными (томильными) зонами, в которых и осуществляется вы­равнивание температур к моменту выдачи заготовок из печи.

Высота и профиль рабочего пространства должны определяться в соответствии с режимом нагрева и про­изводительностью печи.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ЧГУ КП 280102.000.000 ПЗ

Так, например, если нагрев двухступенчатый, то и профиль печи должен быть двухзонный, если нагрев трехступенчатый, то и профиль должен быть трехзонный. Если печь служит для нагрева круглых заготовок, то печь должна иметь наклонный под.

Дата добавления: 2015-05-26