Оборудование термических цехов

Рустем С.Л.

Машиностроение, 1971 г.

 ГЛАВА I

ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ЦЕХОВ

Печи и нагревательные установки, относящиеся к основному оборудованию термических цехов, можно классифицировать по технологическому назначению, источнику тепловой энергии, способу и степени механизации и использованию различных сред при нагреве.

По технологическому назначению печи и нагревательные установки термических цехов группируются в зависимости от операций, для которых они предназначены (закалочные, отпускные, цементационные и т. д.).

По источнику тепловой энергии печи и нагревательные установки подразделяются на печи, работающие на жидком или газообразном топливе, и электрические печи.

Печи можно классифицировать по способу и степени механизации. Печи с механизацией продвижения деталей разделяются на толкательные, конвейерные с вращающимся подом и т. п. Они могут иметь устройства для ручной выгрузки изделий, для автоматического сброса изделий в закалочный бак и др. К печам без механизации относится большинство камерных печей.

Кроме того, печи можно различать по признаку использования различных сред при нагреве изделий. Согласно этому признаку, печи могут иметь в рабочем пространстве контролируемую атмосферу, например, можно создать в печи нейтральную (неокисляющую и необезуглероживающую) или же науглероживающую атмосферу и т. д. К этой группе относятся печи с контролируемой атмосферой, вакуумные и печи-ванны с расплавленными солями или металлами.

К термическим печам предъявляется ряд требований. Печи должны быть компактными и иметь хорошую теплоизоляцию наружного слоя футеровки. Кладка печи должна быть заключена в металлический кожух. Температуракожуха во время работы печи не должна превышать 50— 60° С. Рабочие камеры термических печей, работающих на мазуте, должны быть отделены от камерсжигания топлива. Рекомендуется располагать камерысжигания под подом печи. В этом случае под печи будет всегда горячий. Менее удобны выносные топки печей. Совмещать камерысжигания с рабочим пространством печи можно только при использований газообразного топлива. В газовых печах осуществляется наиболее полное смешение газа с воздухом, в результате чего нет необходимости создавать специальные камеры сжигания. Поэтому для газовых печей допускается сжигание топлива в рабочем пространстве печей.

Высокие требования предъявляют к футеровке термических печей. Огнеупорные и теплоизоляционные материалы должны быть высокого качества. Огнеупорные кирпич и изделия должны быть плотными с наименьшим количеством пор, швы между кирпичами не должны пропускать газы и продукты сгорания. Это требование герметичности кладки особенно важно для печей с контролируемой атмосферой и вакуумных. Условное обозначение материалов для футеровки печей, приведенных в книге, показано в приложении. Большое значение имеет также качество жаростойких и жаропрочных деталей печей.

Некоторые детали печей должны быть стойки против газовой коррозии {радиационные трубы, детали рекуператоров и др.).

Каждая печь должна иметь приборы для измерения и регулирования температуры, а при необходимости и записи ее и для регулирования давления газа и воздуха. Кроме того, печи газовой цементации и нитроцементации должны иметь приборы для автоматического регулирования углеродного потенциала. Печи, предназначенные для быстрого нагрева  как, например, печи-ванны, должны быть снабжены специальными автоматическими минутными часами.

К основным показателямхарактеристики печей относятся: габаритные размеры, размеры рабочего пространства, расход топлива в кг/ч или м3/ч (для электрических печей — номинальная мощность в квт), число тепловых зон и их мощность, максимальная Температура в °С, вес в т, производительность в кг/ч.

§ 1. КАМЕРНЫЕ ПЕЧИ

Для нагрева мелких и средних деталей в термических цехах при индивидуальном и серийном производстве применяют камерные печи, работающие на жидком и газообразном топливе а также с применением электроэнергии. Для печей жидкое топливо используют ограниченно, так как оно имеет большую вязкость. Вследствие этого мазут плохо распыливается даже в подогретом состоянии, плохо смешивается с воздухом, и поэтому при горении выделяется большое количество дыма. В связи с этим затрудняется автоматизация теплового режима печей и нарушаются санитарно-технические условия в цехе. В настоящее время на заводах печи работают на газообразном топливе. Жидкое топливо используется только при отсутствии газообразного топлива.

Конструкция термической камерной печи, работающей на мазуте, приведена на рис. 1. печь имеет рабочую камеру небольшого объема, в которую печные газы поступают с законченным