Печь

[furnace, kiln, oven] — тепловое тех-нологич. оборудов. (устр-во), в к-ром раб. видом энергии является теплота; представляет огражд. от окруж. пространства устр-во, в к-ром происходят теплогенерация и теплообмен для тепловой обработки материала в тех или иных технологич. целях.
П. известны с бронз, века, когда в них плавили медь и получали бронзу. В железном веке темп-pa в п. для получения из руд железа и пр-ва оружия возрасла. В наст, время п. использ. для выплавки и нагрева черных и цв. металлов (металлургич. печи), для тепловой обработки материалов (сушильные, обжиг, печи), для варки стекла (стекловар, печи), в химич. пром-ти и в быту (быт. печи).
Формирование науки о печах началось с работ М. В. Ломоносова, к-рый в 1742— 1763 гг. сформулировал принципы работы п. с естественной тягой. М. А. Павлов в начале XX в. систематизировал конструкции печей и издал «Атлас печей». В. Е. Грум-Гржимайло в 1905-1925 г.г. разработал гидравлич. теорию и предложил принципы конструир. печей. Амер. ученый В. Тринкс издал в 1925 г. двухтомную монографию «Промышленные печи». Н. Н. Доброхотов в 1926—1940 г.г. опубл. осн. полож. общей теории печей. И. Д. Семикин в 1935— 1957 гг. предложил энергетич. теорию печей Д. А. Диомидовский в 1956—1957 г.г. сформулировал комплексную теорию печей. В 1959 г. опубл. труд М. А. Глинкова «Общая теория печей». Соврем, развитие теории печей направлено на совершенств, конструкций и эксплуатации п. посредством автоматизации управления тепловыми процессами и снижения энергоемкости технологич. процессов.
Совокупность тепловых процессов в п. есть ее тепловая работа. Рабочее пространство п. условно можно разделить на две зоны: осн. — технологич. процесса (ЗТП) и вспомогат. — генерации теплоты (ЗГТ). Необх. энергетич. условия в ЗТП можно создать (рис.) в рез-те теплообмена м-ду зонами (п.-теплообменник) или теплогенерацией непосредст. в ЗТП, совмещая обе зоны (п.-теплогенератор).
П. подразделяют по технологич. назначению: сушильные, обжиговые, нагреват., тер-мич., плавильные, переплавные и т.п.; по теп-логенерации: топливные, автогенные и элек-трич.; по способу передачи теплоты: прямого или косв. нагрева (действия); по режиму работы: периодич. или непрер. (пост.) действия, методич.; по форме раб. пространства: с вер-тик. раб. пространством — башенные, колпа-ковые, шахтные, элеваторные и т.п., с гориз. раб. пространством — барабанные, камерные, проходные, секц., трубч., туннельные и т.п., ванные, подовые, с кристаллизатором, тигельные и др.; по способу передвиж. заготовки (в нагреват. п.): карусельные, конвейерные, протяжные, рольганговые, с враш., выдвижным (выкатным), пульсир., роликовым или шагающим подом, с моталкой, с шагающими балками, толкат., элеватор, и др.; по раб. среде ЗТП (электрич. п.): открытые, вакуумные, вакуумно-компрессор., с конт-ролир. средой инерт. или защит, газов; по способу утилизации теплоты отходящих газов: регенерат., рекуперат., с котлом-утилизатором, пароиспарит. камином или подогревом шихтовых материалов.
П. хар-ризуют параметры: геом. размеры раб. пространства, масса нагрев, материала (для нагреват. п. периодич. действия — садка, для плавильных п. — емк., для п. непрер. действия — масс, скорость нагрева или час. произв-ть), мощность. Технико-экономич. показатели работы п.: произв-ть общая и уд. — на ед. пл. пода (т.н. напряженность пода), уд. расход топлива или электрич. энергии, коэфф. использ. топлива и полезного действия п., для определения к-рых составляют тепловые балансы мощности — для п. непрер. действия, и энергии — для п. периодич. действия:

автогенная печь [autogenous furnace] — печь (реактор) для автогенного технологич. процесса, когда тепло генерир. в рез-те химич. энергии шихтовых материалов (в ЗТП). А. п. — теплогенератор с массообм. режимом тепловой работы. В нек-рых случаях для интенс. тепл. работы а. п. в ЭТП вводят углеродистое топливо (т.н. полупиритная плавка). А. п. использ. при окислит, обжиге сульфидных руд (обжиг, печь), пиритной плавке Си- или Ni-штейна (шахтная печь, печь кипящего слоя, КИВ-ЦЭТ-агрегат, реактор для плавки в жидкой ванне), произ-ве черновой меди из штейна или стали из чугуна (конвертер), металлотер-мич. произ-ве ферросплавов (очаговая печь) и т.п.;

анодная печь [anode furnace] — отражат. печь периодич. действия для огневого рафинирования первичной или вторичной меди и отливки анодов для ее электролитич. рафинирования. Форма раб. пространства м.б. прямоуг. для стационарных или цилиндрич. для наклоняющихся и поворотных а. п. ванной шириной 2,5—4,5 м, длиной 5—15 м, глубиной 0,5—1,0 м, емк. до 350т. А. п. отапливают 2—3 газ. горелки в передней торцевой стене. Отходящие газы при 1450—1600 °С отводят по вертик. газоходу — аптейку в радиац.-конвективные рекуператоры с целью подогрева воздуха для горелок до 500—550 °С. Продолжительность плавки 12-24 ч; уд. сут. произв-ть 4,5-6 т/м2 на тв. завалке и 10-12 т/м2 на жидкой. Недостатки а. п.: большой расход топлива при низком к.п.д., малая механизация технологич. операций (удаление шлака);

барабанная печь [drum-type furnace] — см. Трубчатая печь;

башенная печь [tower furnace] — вертик., многоход. протяжная печь для непрер. термич. или химико-термич. обработки металлич. ленты (см. тж. Протяжная печь);

безынерционная печь [inertialess furnace] — печь, ограждение раб. камеры к-рой прак-тич. не имеет тепловой инерции. Поэтому б. п. быстро достигает раб. темп-ры при периодич. работе. Б. п. может иметь холод, ограждение в виде водоохлажд. экранов с вые. отражат. способностью (т.н. рефлекторные печи) или гор. ограждение в виде огнеуп. футеровки спец. конструкции. При этом в лучистом теплообмене участвуют тонкие керамич. экраны, облад. малой тепловой инерцией. Для компенсации тепловых потерь экранов они обтекаются дымовыми газами (в топливных печах). Применение б. п. обеспеч. снижение расхода топлива (на 25—30 %) и огнеуп. материалов;

вайербарсовая печь [wirebars furnace] — анод, под. печь для переплава медных катодов после электролиза и последующей отливки заготовок вайербарсов для получения проволоки;

вакуумная печь [vacuum furnace] — печь, в к-рой материал нагревают или плавят в вакууме. В завис, от давл. в раб. пространстве в. п. м.б. низко- (г 10 Па), средне- (? 0,1 Па), высоко- (> 0,1 мПа) и сверхвысоковакуум-ные (< 10 мкПа). По способу теплогенерации различают вакуумные дуговые (ВДП), индукционные (ВИП), сопротивления (ВПС), электронно-лучевые (ЭЛП) печи. Разновидность в. п. тж. — вакуумно-компресс. печи сопротивления и вакуум-плазм, печи. В 1920 г. нем. ф. «Heraus» построила 1-ю ВИП. Промыш. ВДП для переплава Ti и Zr построил в 1940 г. амер. инж. В. Кролл, пром. ЭЛП стали строить в 1950-е гг. По режиму работы в. п. м.б. периодич., полунепрер. и непрер. действия. Для обслуживания в. п. без нарушения вакуума раб. пространство состоит из ряда шлюзовых камер: для загрузки, нагрева (или плавления), выдержки (или разливки), охлаждения и разгрузки, к-рые разделяют вакуумными затворами с круг, (до 500 мм), квадрат, (до 2,2 м) или прямоуг. проходным отверстием. Для наблюдения за ходом технологич. процесса использ. смотровые окна, в т.ч. и дистанциейного действия (перископы на плав. в. п.). Не-обх. давление в раб. пространстве создают от-качной системой, в к-рую входят вакуумные насосы, вакуумная арматура, вакуумпрово-ды, вакуумметры. В. п. периодич. действия имеют, как правило, одну откачную систему; в. п. полунепрер. или непрерывного действия имеют неск. (по числу камер) откач-ных систем;

вакуумная дуговая печь [vacuum arc furnace] — дуг. печь, в к-рой электрич. дуга горит в разреж. до 0,1—1 Па атмосфере м-ду расход, или нерасход, электродом-катодом и жидким металлом-анодом (рис.) В. д. п. прим. для ра-финир. переплава в кристаллизатор с неподв. поддоном («глухой» кристаллизатор типа изложницы) — стали и жаропрочных сплавов (4,5—8-т слиток) или титана, в кристаллизатор с подв. поддоном (кристаллизатор с вытягиванием слитка) — ниобия, циркония или молибдена, в тигель с гарнисажным холодным ограждением — титана, вольфрама или молибдена. В в. д. п. использ. пост, ток до 25-50 кА, 30—75 В. Макс. диам. кристаллизатора 1,12—1,40 м. Масс, скорость переплава (на ед. диам. кристаллизатора) 420-720 кг/ /(ч • м). Макс. емк. гарниссаж. тигля (по титану) 600 кг.

вакуумная индукционная печь [vacuum induction furnace] — закр. (герметич.) индукц. печь, в к-рой создается разреж. атмосфера (0,65-6,55 Па) над поверхностью расплавл. в керамич. тигле металла (рис.). В. и. п. в отличие от др. вакуумных плавильных печей обеспечивает возможность: использ. шихтовых материалов в любом виде (куск. материалы, лом,брикеты и т.д.), длит, выдержки жидкого металла в глубоком вакууме, контроля и регу-лиров. темп-ры и химич. состава металла по ходу плавки, акт. воздействия разными способами на интенсификацию раскисл, и рафи-нир. в любой момент плавки. В. и. п. м.б. агрегатами переодич. и полунепрер. действия. У печей 1-й группы корпус разгерметизир. после каждой плавки. Печи 2-й группы позволяют выплавлять неск. плавок без открытия корпуса. В них изложницы для слитков заменяют через спец. люк разгруз. камеры, отдел, от корпуса с плавильным тиглем шлюзовым приспособлением, соедин. вакуумприводом. Емк. соврем, в. и. п. достигает 30 т. В. и. п. применяют для произ-ва высокопрочных конструкц. и нерж. сталей, жаростойких, жаропрочных и прециз. сплавов повыш. кач-ва;

ванная печь [bath (tank) furnace] — 1. Плав, печь, в к-рой технологич. процесс протекает в круглой (дуг. печь) или прямоуг. (мартен., отражат. печи) ванне. 2. Термич. печь для бе-зокислит. нагрева металлич. изделий (полуфабрикатов) в жидкой среде. В. п. состоит из ванны, в к-рую помещают нагревающую среду и нагреваемое изделие, и обогрев, устр-ва. В кач-ве нагрев, среды прим. эвтектич. смеси солей НС1 (соляные в. п., < 1300 °С) или HNO, (селитровые в. п., < 600 'С), гидроксидов (щелочные в. п., <, 500 °С), а также РЬ (свинцовые в. п., < 800 °С). В. п. м.б. прямого или косв. действия с внеш. или внутр. обогревом. В. п. прямого действия имеют прямоуг. (до 850 °С) или шестигр. (до 1300 "С) футеров, ванну;

ватержакетная печь [water-jacket furnace] — шахтная плав, печь в ЦМ, со стенками из металлич. кессонов (коробок), по к-рым цир-кулир. вода для охлаждения. Это название устарело, т.к. в соврем, шахтных печах ЦМ вместо водяного использ. испарит, охлаждение; шахту выполняют из толстост. труб, свар, в блоки. Обычно шахту печи не футеруют, т.к.железистые шлаки легко р-ряют огнеуп. материалы;

вертикальная печь [vertical furnace] — 1. Термин, печь периодич. действия для нагрева длинномерных изделий в вертик. положении. Раб. пространство в. п. представляет цилиндрич. шахту (см. шахтная печь) вые. (глуб.) до 20— 30 м и диам. до 10 м. Для обеспеч. равномер. нагрева топливосжигающие устр-ва располагают в три яруса по высоте, с направл. пламени тангенц. через инжекц. устр-ва в футеровке, обеспеч. циркуляцию дымовых газов со скоростью до 80 м/с. 2. Термич. печь непрер. действия для нагрева полосы или ленты, к-рую протягивают через раб. пространство посредством тянущих роликов вертик. (вниз или вверх) в один или неск. проходов (многоходовая печь) (см. тж. Протяжная печь),

возгоночная печь [subliming furnace] — печь, в к-рой в условиях восстановит, плавки извлекают летучие цв. металлы (Zn, Pb) путем возгонки с последующей конденсацией возгонов (см. Шлаковозгоночная, плавильно-вос-становит. и ретортная печи);

вращающая печь [rotary kiln] — см. Трубчатая печь;

гравитационная печь [gravity-discharge furnace] - шахтная печь, в к-рой нагреваемый материал движется сверху вниз под действием силы тяжести, а газообразный теплоноситель — встречно. Если сила тяжести больше аэродинамич. силы газ. потока, г. п. работает в режиме плотного слоя с фильтрац. режимом конвект. теплообмена. При увеличении скорости теплоносителя наступает режим ра-зуплотн. (псевдосжиж. или кип.) слоя. Газ. г. п. примен. для переработки цв. руд, концентратов и вторич. сырья; электрич. г. п. — для хло-рир. обжига;

двухванная печь [tandem furnace] — плавильный агрегат с двумя ваннами для стального лома; теплота отход, газов, образ, в одной из ванн при продувке расплавл. металла кислородом, использ. для нагрева холодной шихты в др. ванне. Строит-во д. п. началось в 1960-е гг., когда в металлургии в кач-ве окислителя стал широко применяться кислород. При кислородной продувке в отход, газах значит, увеличив, кол-во СО, дожигание к-рого обеспеч. б. эффективный подогрев холод, шихты. Произв-ть д. п. в 2—4 раза выше, чем мартен., а расход топлива в 10-15 раз меньше;

дистилляционная печь (от лат. distillate — стекание каплями) [distilling furnace; retort] — сост. часть установки пирометаллургич.получения цв. металлов из руд или концентратов путем их перевода в рез-те карботермич. (для Zn) или силикотермич. (для Mg) восстановления оксидов в парообразное состояние с послед, конденсацией. В кач-ве д. п. прим. тепл. или электрич. ретортные печи, печи сопротивления (ПС) или руднотермич. печи (РТП). Д. п. работают в комплекте с конденсатором (500-650 °С) для сжижения паров металлов.
ПС прямого действия — герметич. шахтная п., в к-рой через электропроводную уг-леродсодерж. шихту пропускают электрич. ток посредством горизонт, графитиров. электродов, обеспечивая кондукц. подвод энергии для равномерного нагрева до раб. темп-ры (1200— 1250 °С) и дистилляцию Zn из тв. шихты аналогично процессу в ретортных печах, но с более вые. произв-тью.
РТП является герметич. рудовосст. печью с закрытой круглой (тип РКЗ) или прямоуг. (тип РПЗ) ванной. Дистилляция происходит из жидкой фазы (темп-pa шлака 1400 "С), обеспечивая вые. произв-ть (^ 45т Zn/сут). Уд. мощность составляет 100—150 кВ • А/м2 (ед. пл. зеркала ванны). Уд. расход электрич. энергии 1,5 МВт-ч/т;

доменная печь [blast furnace] — шахтная печь для выплавки чугуна из железных руд или окусков. железорудных концентратов в непрер. действующем реакторе в противотоке опускающихся шихтовых материалов и восходящего потока горячих восстановит, газов (см. Доменный процесс). Первые д. п. в Европе появились в сер. XIV в., а в России — ок. 1630 г. близ Тулы и Каширы. На Урале первый чугун был получен в 1701 г. Раб. пространство совр. д. п. образ, ее футеровкой и подразделяется на следующие основные части (сверху вниз): колошник, шахта, распар, заплечики, горн (рис.). Горн (нижняя цилиндрич. часть раб. пространства), в свою очередь, делится на фурменную зону и металлопри-емник. Подина металлоприемника наз. лещадью, а его часть ниже уровня оси чугунных леток, постоянно заполн. остающ. жидким чугуном, наз. «мертвый» слой. Раб. пространство над горном имеет форму двух усеч. конусов, слож. широкими основаниями с цилиндрич. частью (распаром) м-ду ними. Ниж. усеч. конус наз. заплечиками, над верх. усеч. конусом (шахтой) распол. др. цилиндрич. часть — колошник, на к-рый загруж. шихтовые материалы. В горне происходит горение углерода топлива в струях еж. воздуха (дутья), постулающего от воздуходувной машины через воздухонагреватели и фурм, устр-ва, равномерно установл. по окружности горна. Через фурм, устр-ва вдуваются тж. дополнит, топливо (газообразное, жидкое или пылевидное) и др. добавки. В металлоприемнике скапливаются продукты плавки — чугун и шлак, к-рые пе-риодич. выпускаются через отверстия в футеровке горна — так назыв. чугунные и шлаковые летки. Чугун накапливается в горне под слоем шлака. Раб. пространство д. п. имеет в горизонт, сечении круглую форму, а в вертик. по оси — своеобразное очертание (профиль); различают проектный (расчетный) и рабочий профили (раб. формир. в завис, от условий работы, конструкции футеровки и системы охлаждения д. п.). Расст. м-ду осью чугун, летки и ниж. кромкой подвижного элемента засыпного аппарата в опущ. сост. назыв. полезной высотой д. п., а соответст. объем рабочего пространства — полезным объемом д. п., ко-лебл. в широких пределах — от 100 до 5500 м3 и более.
Футеровка д. п. заключена в стальной кожух, к-рый через мощное металлич. кольцо (маратор), опирается на колонны, установл. на фундаменте д. п. вокруг ее нижней части. Над кожухом расположено колошниковое устр-во, в состав к-рого входят засыпной аппарат, газоотводы и колошниковый копер. На последнем установлены механизмы управления засыпным аппаратом и монтаж, тележка для его ремонта и смены. Зашита футеровки и кожуха от вые. темп-р обеспечивается пли-товыми (коробчатыми) холодильниками с водяным охлаждением.
Шихта подается на колошник системой шихтоподачи. Железорудные материалы, флюс и кокс располаг. на колошнике череду-ющ. слоями. Продукты плавки (чугун и шлак) выпускают из леток по желобам, располож. на литейном дворе, в чугуно- и шлаковоз-ные ковши. На д. п., оборудов. установками припечной грануляции, шлак по желобам поступает непосредств. на грануляцию. Образ, в печи домен, (колошник.) газ отводится через газоотводы в куполе печи. Осн. процессы в д. п.: горение топлива, восстановит, процесс, движение шихты и газов, теплообмен, образование чугуна, шлакообразование. У фурм в горне сравнит, небольшой объем раб. пространства занимает окислит, зона, в к-рой сгорает кокс и др. топливо. Работа д. п. может происходить как на атм. дутье (21 % кислорода), так и на комбинир., обогащ. кислородом и сопровожд. вдуванием топливных добавок, горячего восстановит, газа, водяного пара и др. добавок в разных сочетаниях.
Конечный продукт д. п. — чугун, побочные продукты — шлак, домен, газ. Оборотные продукты — колошник, пыль (выносимые с газовым потоком тонкие фракции шихтовых материалов) и скрап (застывший чугун), образующийся в желобах, чугуновозных ковшах и на разливочных машинах.
В д. п. выплавляют передельный, литейный, а тж. спец. чугуны (домен, ферросилиций, ферромарганец, зеркальный чугун, силико-шпигель, феррофосфор).
После строит-ва, ввода в действие системы охлаждения и сушки футеровки работа домен, печи начинается с ее задувки. Первый чугун и шлак выпускают через 12-24 ч от начала подачи дутья, после чего кол-во дутья и рудную нагрузку (отношение массы руды к массе кокса в подаче) постеп. увеличивают, доводя в течение неск. сут. до норм, режима в соответствии с расчетом доменной шихты. Непрер. работа (кампания) д. п. от задувки до выдувки (остановка на капит. ремонт 1-го разряда) продолжается 5-6, а иногда 10-12 лет и более, в теч. к-рых печь один—два раза останавливается для ремонта 2-го разряда с заменой изнош. футеровки шахты. Все домен, печи России, постр. и реконструир. после сер. 1970-х гг., оснащены АСУТП, обеспеч.: автоматич. работу механизмов и агрегатов ших-топодачи и загрузки, регистрацию масс заг-руж. материалов и поддержание в загруж. шихте на задан, уровне соотношения масс железорудных материалов и кокса, анализ состояния параметров домен, процесса, разработку и выдачу рекомендаций по управлению процессом, создание базы данных, формирование и выдачу отчетной документации о работе печи, работу аварийной и предупредит, сигнализации. Осн. показатели работы д. п.: суточная произв-ть, т/сут, и расход кокса, кг, на 1 т чугуна. В России произв-ть д. п. хар-риз. тж. коэфф. использования полезного объема (КИПО) — отношением полез, объема, м3, к суточной выплавке передельного чугуна, т. Применение дополнит, топлива позв. уменьшить расход кокса на 8—20 % и снизить се-бест-ть чугуна. В России в 1997 г. ср. значение расхода скипового кокса — 483 кг/т и КИПО 0,66;

дуговая печь [(electric) arc furnace, EAF] — электрич. печь, в к-рой теплогенерацию создают электрич. дугой пост, или перем. тока. Д. п. применяют для выплавки стали (тип ДС), чугуна (тип ДЧ), цв. металлов (тип ДМ), ферросплавов (ферросплавные печи) и др. материалов. Первые лаборат. д. п. были построены во второй половине XIX в. (фр. физик Депре, химик Пишон, нем. инж. В. Сименс, русский инж. Н. Г. Славянов и др.). Первые промыш. д. п. построены в 1898 г. фр. инж. Э. Стассано для выплавки чугуна емк. 800 кг и в 1899 г. фр. инж. П. Эру для плавки стали емк. до 3000 кг и мощностью до 450 кВт. Д. п. являются печами-теплообменниками с радиац. режимом тепловой работы. В завис, от условий горения элек-трич. дуги различают: д. п. прямого действия, в к-рой электрич. дуга горит м-ду вертик. электродом и металлом (д. п. с зависимой дугой). Такие печи (рис.) прим. в ЧМ; д. п. косв. действия, в к-рой электрич. дуга горит м-ду двумя горизонт, электродами над металлом (д. п. с независ. дугой). Такие печи иногда примен. в ЦМ; д. п. с закрытой (погруженной) дугой,в к-рой электрич. дуги горят под слоем тв. шихты или жидкого шлака, куда погружены вертик. электроды. Такие печи прим. для про-из-ва металлов и сплавов из руд (рудно-тер-мич. печи).
Д. п. работают при атм. давл. (0,1 МПа), в разреж. парах переплавл. металлов с давл. до 1 Па (вакуум, дуг. печи) или в плазмообразу-ющих газах (плазм, печи).
В завис, от рода электрич. тока д. п. м. б. пост, и перем. тока как однофаз., так и трех-фаз. (с тремя или шестью вертик. электродами).
По уровню мощности источника питания д. п. подразд. на: печи обычной мощности с уд. мощностью < 0,25 MB • А/т, построен, в 1-й половине XX в. (печи 1-го поколения); печи повыш. мощности с уд. мощностью до 0,5 MB • А/т, построен, в 1940-1960 г.г. (печи 2-го поколения); печи высокой мощности («мощные печи») с уд. мощностью до 0,75 MB • А/т, построен, в 1970—1980 гг. (печи 3-го поколения); печи сверхвысокой мощности («сверхмощные печи») с уд. мощностью > 0,75 MB • А/т, построен, в 1980-1990 гг. (печи 4-го поколения), с длит, плавки < 1 ч. При эксплуатации мощных и сверхмощных д. п. образуется вые. уровень шума (до 130—140 дБ). Поэтому такие печи устанавлив. в спец. шумо-газозащитных камерах.
В России в фасонно-литейных цехах эксплуатируются д. п. емк. 0,5-6,0 т и мощностью до 4 MB • А, в электросталеплав. цехах — 12— 200 т мощностью до 90-125 MB-А. Самая крупная д. п. емк. 360 т мощностью 160 MB • А работает в США.
Соврем, д. п. перем. тока емк. 100 т имеет мощность 75—80 MB • А, длит, плавки до 40 мин, годовую произв-ть до 700-750 тыс. т, уд. произв-ть 1,0—1,5 т/(ч-МВ-А), уд. расход электродов до 3 кг/т.
Емк. д. п. пост, тока до 100—150т, при мощности 90 МВт годовая произв-ть 600 тыс. т, уд. расход электродов 0,5-1,5 кг/т.
Д. п. косв. действия, примен. для плавки меди, бронзы и никеля, однофаз., мощностью 250 и 400 кВ • А, произв-тью 250-400 кг/ч с расходом электродов 3—3,5 кг/т имеют горизонт, цилиндрич. или бочкообразный футеров, корпус емк. 250 и 500 кг на 4 ролик, опорах для непрер. качания вокруг оси в пределах ± 90°;

индукционная печь [induction furnace] — электрич. печь, в к-рой использ. тепловое действие вихревых токов, индуцир. в электропроводящем нагреваемом теле при подводе пе-рем. электромагн. поля. И. п. примем, для плавки стали, чугуна, алюминия, меди и латуни, цинка и др. металлов в металлург, и фасонно-литейных цехах, в т.ч. и в вакууме (ВИП), а также для нагрева под пластич. деформацию и термич. обработку. Первую промышл. и. п. для подогрева жидкой стали (до 80 кг) в открытом горизонт, кольцевом канале построил в 1900 г. шведский инж. Kjellin. В 1916 г. были построены и. п. с закрытым каналом амер. ф. «Ajax Wyatt» и высокочастотная (20 кГц) и. п. конструкции амер. инж. Е. Нортрупа. В России и. п. начали строить в 1930-е гг. И. п. — теплогенераторы с электрич. режимом в ЗТП, к-рая м.б. в виде тв. массив, тела в нагреват. и. п., жидкого тела в плав. и. п. или ионизир. газа в ВЧ плазмометаллург. установках. И. п. м. б. с магнитопроводом и без него. В и. п. примен. фиксир. (разреш.) частоты: пром. (50 Гц), ср. (0,5—10 кГц), вые. (66 или 440 кГц), сверх-выс. (1,76 или 5,28 МГц для плазмометаллург. установок). Плав. и. п., в к-рой часть жидкого металла находится в керамич. канале, охва-тыв. магнитопровод с индуктором, наз. канальной (рис., а) И. п. без замкн. магнитопрово-да, в к-рой расплавл. металл находится в керамич. тигле внутри индуктора, наз. тигельная (рис., 5). Канальные и. п. для плавки меди имеют емк. до 35 т (уд. расход электрич. энергии 0,2—0,3 МВт • ч/т), алюминия — емк. до 40 т (0,4-0,5 МВт • ч/т), цинка — до 150 т (0,1 МВт • ч/т). Канальные и. п. питают током пром. частоты 50 Гц через понижающие трансформаторы. В ЧМ прим. тигельные стале-плав. и. п. на ср. частоте емк. до 25 т (уд. расход электрич. энергии 0,6—0,9 МВт • ч/т); в литейном пр-ве и. п. для плавки чугуна на пром. частоте емк. до 60 т (0,5-0,7 МВт • ч/т); в ЦМ прим. и. п. на пром. частоте емк. до 40 т (0,4-0,6 МВт-ч/т), для плавки Mg-сплавов в стальном тигле — емк. до 4 т (0,45-0,50 МВт • ч/т). Уд. активная мощность и. п. 100-300 кВт/т.
Нагревательные и. п. м. б. периодич. или не-прер. действия и предназн. для нагрева немагн. и ферромагн. металлов под пластич. деформацию. Частота тока в пределах 0,5-8 кГц при нагреве стальных заготовок диам. 50—150 мм и ок. 50 Гц (промышл.) — заготовок диам. > 150 мм. Для нагрева заготовок по всей длине прим. проходные многовитковые индукторы круг., квадрат, или прямоуг. сечения; для местного нагрева концов заготовок — овальные и щелевые индукторы; для нагрева кольц. заготовок — индукторы с замкн. магнитопроводом. В металлургич. пром-ти прим. нагреват. и. п. мощностью до 9 МВт (поверхностная плотность 0,5-1 МВт/м2). Уд. расход электрич. энергии 350-400 кВт • ч/т.
В нагреват. и. п. для поверхн. закалки (тип ИЗ) или химико-термич. обработки (тип ИТ) примен. два способа нагрева — одноврем. одним или неск. неподвиж. индукторами или непрер.-последоват. спец. подвиж. индуктором;

камерная печь [chamber furnace] — «агре-ват. или термич. печь периодич. действия, в раб. пространстве к-рой сущ. равномерное темп-рное поле (камерный режим), измен, во времени согласно технологич. процессу нагрева неподвижных изделий. К. п. м.б. топливной и электрич. для нагрева в воздухе, защитной газ. среде или в вакууме. Для механизации загрузки и разгрузки примен. к. п. с выкатным (выдвижным) подом;

карусельная печь [rotary-hearth furnace] — см. Печь с вращающимся подом;

коксовая печь [coke oven] — теплотехнич. агрегат, сост. из камеры, где происходит коксование угольной шихты, отопит, простенков (с каналами-вертикалами), где сгорает отоп. газ, и регенераторов для утилизации тепла отход, продуктов сгорания. Камера коксования с торцом закрывается дверями. Первая закрытая печь для коксования была испытана в Англии в 1771 г. Дандональдом. Размеры камер коксования соврем, к. п.: ширина 0,35—0,56 м, полная длина 11—17 м, полная высота 3,0— 7,5 м, полезный объем 14-52 м3. На действ, отечеств, коксохимич. з-дах эксплуат. к. п. разных объемов: 21,6 м3 (начало 1950-х гг.), 30 м3 (конец 1950-х гг.), 32,3 м3 (начало 1960-хгг.), 41,6 м3 (начало 1970-х гг.). И наст, время разработаны конструкции 46,9 и 53 м3 печей. По способам соедин. вертикалов к. п. подразделяют на печи с перекидными каналами, с парными вертикалами, с групповым обогревом и верхним сборным каналом. К. п. разделяют на печи с боковым (или корнюр-ного типа) и с нижним подводом отопит, газов и воздуха. В подавл. большинстве к. п. коксование происх. периодически. В соврем, к. п. горизонт, расположение камер коксования. Период коксования (время от загрузки шихтой до выдачи кокса) составляет 12—16 ч. Кладка к. п. состоит из огнеуп. фасон, изделий разного вида (70—75 % динас, кирпича, 25—30 % шамотного);

колпаковая печь [bell-type furnace] — термин, печь периодич. действия, раб. пространство к-рой сформир. съемной нагреват. камерой — колпаком. К. п. (рис.) прим. для нагрева до 700-800 °С, длит, выдержки и охлаждения пакетов листов, рулонов полосы, бунтов проволоки и т.п., собир. в стопы диам. 1,6—2,1 м и высотой 4,5 м, в защитной среде или вакууме (вакуум, печи). По конструкции различают цилиндрич. и прямоуг., одно и многостопные (до 4) к. п. На стенде устанавливают печные вентиляторы для циркуляции защитного газа под муфелем, что повышает произв-ть к. п. в 2-3 раза. Уд. (на ед. пл. стенда) произв-ть достигает 250-300 кг/ /(м2 • ч) при массе стопы до 100-150 т. Масса нагреват. колпака s 40 т;

кольцевая печь [ring (annular) furnace] — см. Печь с вращ. подом;

конвейерная печь [conveyor-type furnace] — нагрев, печь, в к-рой нагрев, изделия транспортируют через раб. пространство конвейером. К. п. м. б. верток, или горизонт, слодовым, подподовым или надсводовым (подвесным) конвейером. К. п. отапливают жидким или газообразным топливом в подподовых топках (топл. к. п.) или электрич. нагревателями (см. печь сопротивления) на своде и в поде под верхней ветвью конвейера (электрич. к. п. с защитной водородной средой). Верток, к. п. прим. в литейном произ-ве для сушки при 250—400 "С (сушильная печь) и для нагрева цв. металлов до 600 'С, горизонт, к. п. с подовым цепным конвейером — для нагрева до 850-900 °С с уд. (на ед. пл. пода) произв-тью 150-200 кг/(м2 • ч), горизонт, к. п. с подподовым цепным конвейером — для нагрева до 1100 'С с уд. произв-тью 200-250 кг/(м2 • ч). Недостаток к. п. — повыш. тепловые потери с элементами конвейера и недолговечность ленты (цепи), что огранич. применение к. п. в ме-таллургич. произ-ве;

купеляционная печь [cupel(ling) furnace] — подовая печь периодич. действия для проведения купелирования благородных металлов в металлургии. Особенность конструкции к. п. — сменная ванна-купель овальной или прямоуг. формы, футеров, периклаз. кирпичом. Глубина ванны 100-200 мм. Купель устанавливают на передвижной тележке с домкратами в раб. пространстве к. п. Для отопления к. п. прим. жидкое или газообразное топливо. Расплав стекает по сливному каналу в передней части купели в чугун, конусообразные изложницы, установл. на тележке. К. п. емк. до 2 т имеет пл. зеркала ванны 1,6 м2 и произв-ть до 20 т/ч;

мартеновская печь [open-hearth (Martin) furnace, ОН furnace] — топливная регенеративная ванная печь-теплообменник периодич. действия для выплавки стали из чугуна и стального лома. Первую кислую м. п. емк. 1,5 т построил в 1864 г. франц. металлург П. Мартен (P. Martin) по чертежам нем. инж. В. Сименса (W. Siemens) на основе принципа регенерации теплоты, предл. в 1856 г. нем. инж. Ф. Сименсом (F. Siemens). В России первая кислая м. п. емк. 2,5 т была построена в 1866 г. С. И. Мальцевым, а основная м. п. — в 1881 г.
В м. п. (рис.) условно выделяют верхнее строение, в к-рое входит раб. пространство, головки и вертик. каналы, располож. на двух его концах и служ. поперем. для подачи предварит, подогретых в регенераторах до 1050-1150 "С газообразного топлива и воздуха и для отвода из раб. пространства дымовых газов с 1600-1700 'С, ниж. строение, в к-рое входят одна (две) пары шлаковиков, два возд. и два газ. в случае подогрева газа регенератора, дымовые каналы-борова, соедин. перекидными клапанами, и общий дымовой боров, соедин. с котлом-утилизатором и дымовой трубой. Раб. пространство сформировано углубл. подиной и откосами, образ, ванну, передней стеной с тремя или пятью раб. («завалочными») окнами, задней стеной, имеющей выпускное отверстие для слива стали и арочным распорно-подвесным сводом. В футеровке свода делают 2-3 отверстия для кислородных фурм. Ванна м. п. емк. до 900 т имеет глубину до 1,8 м и размеры «зеркала» на уровне порога раб. окна 24,0x6,5 м. Для основных м. п. подину и откосы выкладывают периклаз. кирпичом, а раб. слой набивают периклаз. порошком; стены выкладывают — хромитопериклаз. кирпичом, а свод — термостойким периклазохро-мит. кирпичом. В кислых м. п. кладку выполняют из динас, кирпича, а раб. слой подины и откосов набивают кварцевым песком. Наиб, ответств. элемент м. п. — наклонная трехка-нальная головка Вентури [по имени итал. ученого Дж. Вентури (G. Venturi; 1746-1822)], к-рая смешивает подогретые потоки газа и воздуха и направляет высокотемп-рный (до 1750 °С) светящийся факел вдоль зеркала ванны, обеспеч. прямой направл. радиац. теплообмен. При работе на мазуте или природном газе примен. двух- или одноканальные головки с подачей топлива через форсунку или горелку.
Схема мартеновской печи: / - шлаковики; 2 — вертикальные каналы; 3 — головки; 4 — рабочее пространство; 5 — загрузочные окна; 6 - сливной (шлаковый) порог; 7 -дымовой боров; 8 — перекидные устройства; 9 - газоход (боров); 10 — регенераторы
Помимо стац. м. п. при переработке фосфористого (2 %) чугуна примен. качающуюся м. п., раб. пространство к-рой установлено на несущей качающейся платформе («люльке»). М. п. наклоняют двумя гидроцилиндрами в сторону передней стены на 15° для скачивания шлака и на 25—30° в сторону задней стены для слива металла.Длительность плавки в 200—900-т м. п. 8-12ч при тепловой мощности 30—70 МВт; суточная уд. произв-ть (на ед. пл. пода) 10-12 т/м2; годовая произв-ть 200—700 тыс. т.
В наст, время в России м. п. выводят из эксплуатации и заменяют на др., более эффективные сталеплавильные агрегаты;

металлургическая печь [metallurgical furnace] — печь, в к-рой в рез-те теплогенерации происходит нагрев, обжиг, плавление и необх. физико-химич. превращения металлсодержащих материалов с целью извлечения, рафинирования или химико-термич. обраб-ки металлов и сплавов (см. Печь);

методическая печь [continuous furnace] — проходная топл. или электрич. печь непрер. действия, в к-рой происходит постеп. нагрев при продвижении нагреваемого материала вдоль раб. пространства. М. п. м.б. топл. и электрич. и примен. для нагрева (нагреват. печи) и термич. обработки (термич. печи) металла в поточ. произ-ве. Первые м. п. были построены в сер. XIX в. в Германии. Типовая топл. м. п. с торцовым отоплением имеет 1-4 нагрев, зоны, где поддерживается пост, высокая темп-pa за счет сжигания жидкого или газообразного топлива в форсунках или горелках (т.н. верхние и нижние «сварочные» зоны), одну начальную зону для утилизации теплоты продуктов сгорания в рез-те противоточного движения и постепенного нагрева заготовок (т.н. методич. зона), зону выдержки (т.н. зона «томления»), в к-рой выравнив. темп-ры по сечению заготовки перед ее выдачей из печи. При нагреве стальных заготовок до 1150—1250 °С темп-ру в нагрев, зоне поддерживают на 150-250 °С выше этих темп-р. Методич. зона работает как противоточный теплообменник, понижая темп-ру дымовых газов до 850— 1100 "С. Темп-ру в томильной зоне поддерживают на 30—50 °С выше необх. темп-ры нагрева.
М. п. различают по способу передвижения нагрев, материала: толкат., рольганг., конвейер., туннел., барабан., протяжные или карусельные; с вращающимся, кольцевым, шагающим, пульсирующим, роликовым или ручьевым подом; с шагающими балками и т.п. Тепловая мощность соврем, крупной топл. м. п. достигает 150—175 МВт при тепловой нагрузке 300—450 кВт/м2. Напряженность активного пода при нагреве холодных слитков 500-600 кг/(м2 • ч), а при горячем «посаде» 800-1000 кг/(м2-ч). К. п. д. м.п. 0,40-0,45, а угар металла 1,5—2,0 %. Для утилизации теплоты отход, газов прим. металлич. трубч. рекуператоры, подогрев, воздух для горелок до 450-500 °С.
В электрич. м. п. для теплогенерации прим. нагреватели (печи сопротивления косв. действия) или индукторы сквозного нагрева (ин-дукц. печи). Произв-ть от 0,1 до 4 т/ч. Тепловой к. п. д. составляет 0,7—0,8;

многозонная печь [multi-zone furnace] — проходная нагреват. или термин, печь непрер. действия, раб. пространство к-рой разделено на неск. зон с разл. темп-рами и независимым отоплением. В нагреват. методич. м. п. число зон достигает 5: томильная, две верх, и две нижн. сварочных (см. тж. Методическая печь). В термич. м. п. м. б. три (нагрева, вьщерж-ки и охлаждения) и более зон в завис, от тех-нологич. процесса;

многоподовая печь [multiple-hearth furnace] — вертик. цилиндрич. печь для обжига шихтовых материалов в ЦМ. Раб. пространптво м. п. разделено по высоте на неск. ярусов кирпичными подами, каждый из к-рых является сводом для нижерасполож. яруса. Обжигаемый материал перемещают вращ. гребки (перегребатели) по спирали от периферии к центру на нечет, подах и от центра к периферии — на четных, где он пересыпается на нижерасполож. под через пересыпные отверстия. Первые м. п. появились в сер. XIX в. в Англии: двухподовая печь Паркеса (Parkes, 1850 г.) и шестиподовая печь Мак-Дугелла (McDougall, 1857 г.).
Промыш. м. п. имеют 8-12 подов, диам. раб. камеры 6,5-7,5 м и высоту 9—11 м. Сут. про-изв-ть сост. 200—300 т шихты, что в 2—2,5 раза ниже печей для обжига во взвеш. состоянии или в кип. слое, к-рые в наст, время вытесняют м. п.;

муфельная печь [muffle furnace] — термич. печь, в к-рой нагреваемый материал находится в замкн. тонкост. камере-муфеле, что обеспечивает защиту его от контакта с продуктами сгорания топлива (в топл. м. п.) или с воздухом (в электрич. м. п.). М. п. примен. тж. для нагрева в защитной контролир. атмосфере или вакууме. Муфель м. б. керамич. (шамот, карборунд) или из жаростойкой стали. Для цементации прим. шахтные м. п. сопротивления;

нагревательная печь [reheating furnace] — печь для нагрева металлич. слитков или заготовок (без изменения их агрегат, состояния) перед пластин, деформацией. Раб. темп-ра н. п. для цв. металлов 500-950 "С, для стали 1350-1500 °С, для тугоплавких металлов 1700-1900 °С. Н. п. м. б. периодич. (камерные) или непрер. действия (проходные), топливные или электрич. н. п. классифицируют по способу работы на: периодич. (нагреват. колодец, камер, печь) и непрер. (методич., кольц., карусель., конвейер, печи и др.). В ЧМ для нагрева перед прокаткой на блюмингах и слябингах применяют нагреват. колодцы. Заготовки для прокатки сорта и листа нагревают в методич. печах (в частности, в печах с шагающим подом). В трубо- колесопрокатном произ-ве заготовки круглой формы нагревают в кольцевых печах. Прокатные цехи заводов ЦМ тж. оснащены толкательными печами, а тж. печами с шагающим подом (или балками);

обжиговая печь [kiln; roasting furnace] — п. для обжига руд и рудных концентратов, огнеупоров, сырья для вяжущих материалов и др. О. п. отличаются большим многообразием конструкции, принципами теплогенерации и технологии, параметрами в завис, от обра-батыв. материала и целей обжига (см. Обжиг);

оптическая печь [] — нагреват. установка, сост. из источника лучистой энергии и системы отражателей, фокусир. лучистый поток в малую по объему зону, что обеспечивает высокую темп-ру;

отражательная печь [reverberatory furnace] — топливная ванная печь-теплообменник с направл. радиац. режимом тепловой работы, при к-ром излучателем служат газ. факел, про-стир. вдоль ванны, и огнеупорная футеровка свода и верхней части боковых стен. О. п. примен. для переработки рудного сырья на штейн, для рафиниров. (анодная печь) или плавки металлов (мартен, печь). Первая о. п. для плавки медной руды на штейн построена в 1879 г. амер. инж. Уильямсом (Williams). Раб. пространство о. п. имеет ширину 8-10 м, длину 30-40 м, площадь пода 200-300 м!, перекрыто подвесным или распорно-подвесным арочным сводом, в к-ром вдоль боковых стен через 1,0-1,5 м делают отверстия для загрузки шихты на откосы ванны. Ванна глуб. 0,8— 1,0 м имеет плавильную зону, куда стекает расплав с откосов, и собств. ванну, где происходит гравитац. разделение расплава на штейн и шлак. Отход, газы из раб. пространства удаляют через спец. газоход — аптейк в котел-утилизатор с петлевым металлич. рекуператором. Уд. сут. произв-ть 4-8 т/м2. Недостатки о. п.: большой расход топлива при низком к. п. д. (0,3-0,4), загрязнение окружающей среды;

печь Ванюкова [Vanyukov furnace] — плав, автогенная печь для переработки Си-, Cu-Ni-и Cu-Zn- концентратов. Названа именем автора — проф. А. В. Ванюкова. Первая п. В. построена в 1976 г. на Богословском горно-метал-лургич. комбинате. Соврем, п. В. представляет прямоуг. шахту шириной 2,3—3 м, длиной 10— 19 м и высотой 6—7 м, сформиров. медными водоохлаждаемыми панелями-кессонами. В боковых стенах на высоте 1,6-2,5 м от подины установлены фурмы для продувки расплава воздухом, обогащ. кислородом (до 75— 80 %). Пл. сечения шахты в области фурм 20-40 м2. К горну с торцевых сторон примыкают штейновый и шлаковый сифоны, через к-рые непрер. выдают штейн и шлак. Отход, газы из печи поднимаются по аптейку прямоуг. сечения, на к-рый устанавл. котел-утилизатор. П. В. хар-ризуется очень вые. уд. проплавом (55— 80 т/(м • сут)) по ср. с др. печами автогенной плавки. Успешное освоение п. В. и высокие технико-экономич. показатели послужили основанием для использования ее в переработке разного сырья, в частности бытового и строит, мусора и т.п.;

печь взвешенного слоя [flash furnace] — обжиг, или плав, печь — теплогенератор с мас-сообм. автогенным режимом тепловой работы, в к-рой обрабатыв. измельч. («зернистый») материал находится во взвеш. (псевдогаз.) состоянии в потоке движущ, газообраз, окислителя (воздуха, кислорода), выполн. роль аэрир. среды. Плав. п. в. с. имеет две зоны — плавления и отстаивания, раздел, на подине шлаковым порогом. Продукты плавки (штейн, шлак, металл) выпускают через соответст. шпуровые и сливные отверстия.
П. в. с. имеют вые. произв-ть. Напр., уд. сут. произв-ть п. в. с. для обжига сульфидных шихт, материалов — 1000-1500 кг/м3 (ед. объема раб. камеры), а для плавки концентратов в потоке воздуха (п. взвеш. плавки) или кислорода (п. кислородно-взвеш. плавки) — 60—75 т/м2 (на ед. пл. подины);

печь для плавки во взвешенном состоянии [flash melting furnace] — индукц. тигельная печь с индуктором из двух секций в противофазе, благодаря чему созд. электромагн. поле с по-тенц. «ямой» (т.н. электромагн. тигель), к-рая удерживает 10-50 г жидкого металла во взвеш. состоянии. Рабочая частота питающего печь электрич. тока 66-440 кГц. Впервые идею создания этого типа печи предложил нем. инж. О. Мук (1923 г.);

печь «кипящего слоя» [fluidized-bed furnace]: — 1. Обжиг, печь — теплогенератор с массообменным автогенным режимом тепловой работы, в к-рой обрабатыв. измельч. (зернистый) материал находится в псевдо-сжиж. состоянии («кипящем слое») в потоке движущ, газообразного окислителя (воздуха, кислорода). Особенность конструкции п. к. с. — под реакц. камеры, в к-ром установлены газораспределит. сопла для подачи газа со скоростью 10—12 м/с. П. к. с. примен. для обжига сульфидных концентратов цв. металлов; уд. (на ед. площади пода) сут. произв-ть составляет 10-50 т/м2. Недостаток технологич. процесса в п. к. с. — значит, вынос (до 30 %) материала при обжиге. 2. Нагреват. печь — теплообменник с конвект. циркуляц. режимом тепловой работы, в к-рой тв. фаза псевдосжиж. («кипящего») слоя в виде измельч. материала размером 0,1—4 мм служит теплоносителем для конвект. теплообмена или является нагрев, материалом. Псевдосжижение тв. фазы и циркуляцию «кип. слоя» создают внешним (ме-ханич., электрофизич., гравитац. или аэроди-намич.) воздействием в топливных или электрич. печах. Коэфф. конвективной теплоотдачи для поверхностей нагрева или охлаждения 400-800 Вт/(м2 • К);

печь-ковш [ladle furnace] - установка для комплексной внепечной обработки стали (подогрев, доводка и усреднение по химич. составу, раскисление, модифицирование и др.). Металл подогревают чаще всего электрич. дугой перем. тока аналог, обычной электропечи, роль корпуса к-рой выполняет ста-леразлив. ковш. Для равномер. нагрева металла по объему при таких необыч. для электропечи отношениях высоты металла к диам. ванны обязат. применяют перемешивание (обычно продувкой Аг). Мощность нагрева в завис, от емк. ковша колеблется от 5 до 50 МВт, уд. мощность на особо мощных печах составляет 100-150 кВ -А/т, уд. расход эл. эн. 0,30—0,62 кВт- ч/"С, скор, нагрева 1,3-5 °С/мин. Подогрев ведется 0,5—1 ч. Для подогрева металла примен. и пост. ток. В кач-ве примера на рис. приведена схема установки п.-к. (Болгария), работ, на пост. токе. Она состоит из ковша с шиберным затвором и пористой пробкой в днище для вдувания Аг, располож. эксцентрично на стороне, проти-вопол. катоду, что обеспечивает круговую циркуляцию металла. Катод — графитиров. электрод, анодом являются два погруж. в шлак графитированных электрода. Ск. нагрева металла 3,5 °С/мин. Достоинства этого способа нагрева — неб. затраты, упрощ. управление электодами, возможность стаб. работы при уменьш. длине дуги, отсутствие шума, невысокие расходы электроэнергии и электродов, сравн. малые габариты. В наст, время в стадии разработки и опытно-промышл. опробования наг. п.-к. с индукц., плазм, и газокислородным способами подогрева металла;

печь непрерывного действия [continuous furnace] — печь, темп-рный режим к-рой не изменяется во время непрер. технологич. процесса. Футеровка горяч, ограждения раб. пространства м. н. д. имеет установив, (стац.) темп-рное поле;

печь непрерывного рафинирования [continuous refining furnace] — электрич. печь непрер. действия, прим. в литейных цехах для рафиниров. Mg-сырца после электролиза. П. н. р. м.б. камерного или колокольного типа. В п. н. р. камерного типа герметичное раб. пространство разделено вертик. перегородками на три камеры: загрузочную, рафинировочную и разливочную. Камеры перекрыты общим сводом, в к-ром установлены трубчатые нагреватели типа ТЭН (на п. н. р. емк. 14 т — мощностью 380 кВ • А), трубы для заливки Mg и удаления электролита и шлама. Для создания инертной среды в печь подают Аг с избыточ. давл. 30-50 Па.
П. н. р. колокольного типа представляет электродную соляную ванну (см. Печь сопротивления), в к-рой установлена металлич. камера — «колокол», раздел, на две части: рафиниров. и литейную (разлив.). Мощность п. н. р. емк. 6 т составляет 0,5 MB • А (при нагреве электролита при помощи электродов до 700—720 • С). Суточная произв-ть п. н. р. достигает 70-80 т;

печь периодического действия [batch furnace] — п., темп-рный режим к-рой измен, во время периодич. (циклич.) технологич. процесса. В общем случае цикл технологич. процесса имеет след, периоды: загрузка нагреваемого материала, нагрев с задан, скоростью и до задан, темп-ры, выдержка, охлаждение и выгрузка. Футеровка горячего ограждения раб. пространства п. п. д. имеет нестац. темп-рное поле, вызывая дополнит, тепловые потери из раб. пространства на разогрев футеровки;

печь с вращающимся подом [rotary-hearth furnace] — нагреват. печь, в к-рой нагрев, изделия транспорт, через раб. пространство на вращ. поде. Под печи м. б. дисковым диам. до5 м, вращ. на центр, цапфе в цилиндрич. раб.пространстве (карусельная печь), и кольцевым подом с внеш. диам. до 30 м и шириной до 6м, вращ. на опорных роликах по круговым рельсам в кольцевом раб. пространстве (кольцевая печь). П. в. п. отапливают газообразным (жидким) топливом посредством горелок
(форсунок) (топл. п. в. п.) или электрич. на гревателями (электрич. п. в. п.). Печи с диск, подом работают с камерным тепловым и
темп-рным режимом (см. Камерная пень), в печах с кольц. подом создают режим, аналог, методич. печам. Угар металла в п. в. п. сост. 0,5—0,7 %. Уд. (на ед. пл. пода) произв-ть 350-400 кг/(м2 • ч). К. п. д. достигает 0,40-0,45;

печь скоростного нагрева [rapid heating furnace] — нагрев, или термич. печь, в к-рой обеспеч. вые. скор, нагрева металла для плас-тич. деформации или химико-термич. обработки. В печах-теплообменниках ск. нагрева увеличивают либо повышением темп-ры раб. пространства за счет сжигания топлива в закрытом объеме горелки с 1700-1900 °С и более или применяя высокотемп-рные нагреватели (в печах сопротивления), либо более сильной концентрацией лучистых потоков (в рефлекторных печах), либо интенсификацией конвект. теплообмена посредством использования продуктов сгорания, истек, из спец. скоростных горелок со скор. > 100 м/с и обеспечив, коэфф. конвект. теплоотдачи 300— 400 Вт/(м2 • К).
Уд. время нагрева (на ед. толщины нагрев, заготовки) в обычных нагрев, печах 0,7— 1,0 мин/мм, в п. с. н. 0,1—0,3 мин/мм;

печь сопротивления [resistance furnace] — электрич. печь, принцип действия к-рой основан на тепловом действии (по з-ну Джоу-ля-Ленца) электрич. тока в проводнике. Таким проводником м. б. нагреваемое тело (п. с. прямого действия) или нагреватель, передающий генерир. теплоту нагреваемому телу в рез-те теплообмена (п. с. косвенного действия). П. с. широко применяют в пром-ти для нагрева, плавки и термин, обработки. Первые ла-бор. п. с. построил в 1807 г. англ, ученый Г. Дэй-ви (G. Davy). Пром. п. с. прямого действия начали строить в 80—90-х г.г. XIX в. Пром. п. с. косв. действия появились в начале XX в. после начала пр-ва материалов для нагревателей (напр., печь В. П. Чижевского в 1901 г. для плавки стали и цв. металлов). П. с. прямого действия примен. для нафева прутков, стержней, труб, ленты и проволоки, а тж. для высоко-темп-рных химико-термич. процессов (фафи-тация электродов, спекание заготовок из тугоплавких металлов). По режиму работы п. с. прямого действия м.б. периодич. и непрер. действия, к-рые работают без тепловой изоляции степл. к. п. д. 0,85—0,95. П. с. косв. действия — печи-теплообменники с радиац. или ковек-тив. режимами; м. иметь низ. (< 700 °С), ср. (< 1200 °С) или вые. (> 1200 °С) рабочую темп-ру; м. б. открытые (с окислит, атмосферой), газонаполн. (с контролир. газ. средой), вакуумные, вакуумно-комресс., с газообразным, жидким или псевдожидким тв. теплоносителем. В кач-ве жидкого теплоносителя прим. расплавл. соли (соляные ванны), свинец, шлаки, чистые оксиды. Для плавки цв. металлов в фасоннолитейных цехах примен. плавильные п. с.: тигельные с металл, тиглем и наруж. обогревом, камерные с накл. ванной и сводовыми карборунд, нафевателями и барабанные с осевым графитовым нагревателем;

печь с роликовым подом [roller-bottom furnace] — проходная нагреват. или термич. печь с подом из 50—80 вращ. роликов, т.е. рольгангом. Конструкция роликов зависит от назначения и темп-ры раб. пространства: при 800-1000 °С — неохлажд. ролики; при 1000-1200 °С — ролики с водоохлажд. несущим валом, жарост. бочкой и теплоизоляц. засыпкой зазора между ними. Уд. (на ед. пл. пода) про-изв-ть п. р. п. < 250 кг/(м2 • ч);

печь с шагающим подом [walking hearth furnace] — проходная печь-теплообменник непрер. действия, в к-рой нагрев, заготовки транспорт, вдоль раб. пространства, периодич. перекладывая их подвиж. прод. элементами пода — шагающими балками (ШБ). Вертик. ход ШБ до 200 мм, горизонт. — от 0,5 до 5,0 м со скор, до 0,5 м/с. В п. ш. п. с раб. темп-рой до 900 °С прим. металлич. водоохлажд. ШБ, а до 1300 °С — футеров. ШБ. П. с. ш. п. применяют для термич. обработки и нагрева перед гор. обработкой давлением металлич. заготовок и изделий в металлургам, и машиностр. пром-ти. Уд. (на ед. пл. пода) произв-ть п. ш. п. составляет 1,2-1,5 т/(м2-ч);

печь-теплогенератор [heat-generation furnace] — п., в к-рой теплота генерир. непос-ред. в зоне технологич. процесса за счет ввел, в нее топлива или электрич. энергии либо за счетхимич. энергии обрабат. материалов;

печь-теплообменник [heat-exchange furnace] — п., в к-рой теплота получается из др. видов энергии в зоне генерации теплоты и передается теплообменом в зону технологич. процесса;

печь электрошлакового переплава [electroslag remelting furnace, ESR furnace] — п. сопрот. KJCB. действия с жидким теплоносителем в виде расплавл. синтетич. шлака, рафинир. пе-реплавл. металл; прим. в спецэлектрометаллургии, в машиностроении (электрошлаковое литье). Способ ЭШП разработан в 1950-е гг. в ин-те электросварки им. Е.О. Патона (Украина). Первая п. ЭШП построена в 1958 г. на з-де «Днепроспецсталь» (Украина).
П. ЭШП имеет кристаллизатор с кареткой, поддон на тележке, несущую конструкцию для электрододержателей с расход. электродами, каркас, необх. мех-мы для передвижения электродов, кристаллизатора и тележки поддона, электропечной трансформатор мощн. до 5—10 MB • А (вторичное напряжение 40—160 В, сила тока до 50—100 кА). П. ЭШП м. б. одно- и трехфазные, одно-, двух-(«бифилярная» п. ЭШП) или многоэлектродные, с кристаллизатором-изложницей или с подвижным коротким кристаллизатором круг., квадрат, или прямоуг. сечения. В п. ЭШП получают сортовые слитки массой до 10 т, листовые — до 20 т, кузнечные — до 40-200 т. Уд. расход электрич. энергии 1—1 ,5 МВт • ч/т. Масс. скорость переплава (для 1000 мм диам. кристаллизатора) 12,5—45 кг/мин;

плавильная печь [(s)melting furnace] — п. для превращения к.-л. материала в жидкое состояние нагревом его выше tm (для сплава — т-ры ликвидус). П. п. примен. при произ-ве чугуна (см. Доменная печь), стали (см. Сталеплавильная печь), цв. металлов, в литейном и др. произ-вах, используя разные способы теп-логенерации. В п. п. жидкий материал может находиться в ванне на подине (см. Ванная печь), в горне шахты (см. Шахтная печь), в тигле (см. Тигельная печь), в кристаллизаторе (переплавные печи) или во взвеш. состоянии;

плавильно-восстановительная печь [smelting reduction furnace] — разновидность печи с жидкой шлаковой ванной, имеющая две плав, зоны для окисления и плавления сульфидного сырья (окислит, зона) и для обеднения получаемых шлаков в восстановит, атмосфере (восстановит, зона). При переработке Cu-Zn-сырья в восстановит, зоне происходит возгонка Zn, что позволяет применять п. в. п. как шла-ковозгон. печь непрерывного действия. П. в. п. имеет две шахты прямоуг. сечения шириной 2,5 м, соедин. в горне внутр. сифонным устр-вом. Шлак в восстановит, зоне продувают через боковые фурмы прир. газом с малым ко-эфф. избытка воздуха для создания восстановит, атмосферы.
Уд. (на ед. пл. сечения шахт на уровне фурм) сут. произв-ть печи типа ПЖВ-28/19 составляет 70—75 т по шихте;

плазменная печь [plasma furnace] — элект-рич. печь косв. действия, в к-рой энергоноситель — поток ионизиров. газа-плазмы. Плазму создают в плазм, генераторе-плазматроне в виде плазм, дуги (дуговой плазматрон прямого действия) или плазм, струи (дуг. плазматрон косв. действия). Темп-pa в осевой зоне потока плазмы (10—20) тыс. °С (т. н. «низко-темп-рная» плазма). П. п. начали создавать в конце 1950-х — начале 1960-х гг. П. п. прим. для произ-ва чистых металлов и сплавов и в плазмохимич. процессах. Плав. п. п. м. б. ванными (тигельными) и с кристаллизатором (см. Плазменная дуговая печь).
Нагрев дуг. штазматронами косв. действия примен. аля диссоциации (при / > 2000 °С) и ионизации (> 3500 °С) дисперсных шихтовых мат-лов в газ. потоке, напр., при карбо-термич. восстановл. железной руды в шахтной печи (плазм, шахтная печь) по способам «Plasma-smelt» или «Plasma-red», разраб. шведской ф. СКФ «SKF» в 1970-х г. для плавки чугуна и получения губч. железа. Уд. расход элек-трич. энергии до 1,1 МВт • ч/т. Процесс «Plasma-scrap» позволяет в плазменной шахтной печи плавить металлолом для разливки в изложницы или фасонного литья.
В нагреват. и термич. п. п. плотность мощности плазм, нагрева достигает 105 Вт/см2, что в условиях высоких темп-р и больших скоростей (до 200—600 м/с) потоков плазмообразу-юшего газа и плазм, струи обеспечивает эффективный теплообмен. В протяжной п. п. используют высокочастотный (индукц.) плаз-матрон мощностью до 60 кВт;

плазменная дуговая печь [plasmarc furnace] — 1. Электродуг. плав, печь (с керамич. тиглем), в к-рой вместо электродов — плазмат-роны (рис., а), работ, на пост, токе прямой полярности, катодом служит верхний водо-охлажд. плазмотрон, а анодом — ванна. Находящийся в контакте с жидким металлом подовый электрод изготовляют водоохлаждае-мым из меди. В России применяют п. д. п. емк. 5—10 т, в к-рых преимущ. выплавляют слож-нолегир. стали и сплавы вые. кач-ва (см. Плазменная плавка). 2. П. д. п. с водоохлажд. кристаллизатором, предназнач. для рафинир. переплава металла или сплава (в виде литого или кованого расход, электрода). Такая п. д. п. разработана в Институте электросварки им. Е. О. Патона (Киев, Украина) и состоит из металлич. водоохлажд. рабочей камеры с 4—6 плазматронами, короткого водоохлажд. кристаллизатора с подвижным поддоном, механизма вытягивания слитка и питающей энергосистемы. Шестиплазмотрон-ная печь питается трехфазным током про-мышл. частоты. Макс. диам. кристаллизатора 650 мм, масса слитка до 5 т, линейная скор, вытягивания слитка 2,5—9 мм/мин, масс. скор, переплава до 200 кг/ч. Переплав в п. д. п. с кристаллизатором применяют для повыш. кач-ва легиров. конструкц. и нерж. сталей, прециз. и жаропрочных сплавов, тугоплавких металлов, а тж. для легиров. сталей и сплавов азотом (см. Плазменно-дуговой переплав);

плазменная индукционная печь [plasma induction furnace] — п. для выплавки металлов и сплавов с дополнит, установл. на своде плазмотроном (рис.). Применение плазм.-дуг. нагрева сокращает длительность расплавления шихты, существ, улучшает условия рафинирования расплава в рез-те перегрева шлака и снижает уд. расход электроэнергии. Герметизация раб. пространства печи позволяет вести плавку в инертной газ. среде;

противоточная печь [countercurrent (coun-terflow) furnace] — топливная проходная печь непрер. действия, в к-рой продукты сгорания жидкого или газообразного топлива и нагрев, материалы движутся встречно. Коэфф. использования топлива в п. п. — 0,40-0,45;

протяжная печь [strand-type furnace] — тер-мич. печь непрер. действия для нагрева полосы (ленты, проволоки) из стали или цв. металлов, к-рую протягивают через раб. пространство. По конструкции п. п. м.б. горизонт, (одно- или многоэтаж.) и вертик. (башен.) с одним или неск. проходами. В горизонт, п. п. обрабатывают полосу толщиной до 4-6 мм и длиной < 150-200 м, протягивая ее тянущими роликами или спец. устр-вами — «моталками», установл. вне печи, со скоростью до 2 м/с по поддерживающим (опорным) роликам. Для уменьшения длины горизонт, п. п. ролики и нагреватели размещают в неск. рядов — «этажей» по высоте так, что полоса делает 3-5 поворотов, огибая поворотные ролики. Произв-ть горизонт, п. п. невелика (10— 15 т/ч).
В вертик. п. п. ленту толщиной до 1 мм длиной 600—1200 м многократно протягивают со ск. 10-20 м/с по вертик. каналам — ходам длиной 10—12 м и более, сформир. излучающими трубами или нагревателями с вращ. поворот, (и опорными) роликами в верх, и ниж. частях каналов. При большой произв-ти (до 40—50 т/ч) вертик. п. п. высотой 20—30 м занимают небольшую произ-венную площадь. П. п. входят в состав непрер. линий для хими-ко-термич. обр-ки, в т.ч. для горячего цинкования стальной полосы, и имеют четыре камеры — нагрева, выдержки, регулир. замедл. (со ск. 15—20 °С/с) и ускор. (со ск. 100-400 °С/с) охлаждения. П. п. работают в широком темп-рном диапазоне (400—1200 °С) в соответствии с технологич. режимом химико-термич. обр-ки.
В кач-ве п. п. тж. прим. электрич. ванные печи с внешн. или внутр. обогревом, в т.ч. с прим. трубч. нагревателей типа ТЭН;

проходная печь [through-type furnace] — печь непрер. действия, в к-рой нагрев, материалы перемещают толкателем, шагающ. балками, рольгангом, конвейером и др. механизмами вдоль раб. пространства. В п. п. нагрев, материалы и продукты сгорания жидкого или газообразного топлива, сжигаемого в торцевых форсунках или горелках, движ. противотоком, что обеспеч. вые. коэфф. использования топлива (0,40-0,45);

прямоточная печь [straight-line (uniflow) furnace] — топливная проходная печь напрер. действия, в к-рой продукты сгорания жидкого или газообразного топлива (при торцевом отоплении) и нагрев, материалы движутся в одном направлении. В п. п. конечная темп-pa нагрев, материала всегда ниже темп-ры отходящих газов, что менее эффективно по ср. с противоточной печью;

регенеративная печь [regenerative furnace] — топливная печь, в к-рой для утилизации теплоты дымовых газов прим. регенератор, принцип работы к-рого предложил в 1856 г. нем. инж. Ф. Сименс. Особенность конструкции р. п. — нижнее строение печи, где расположены громоздкие регенераторы и подземные газоходы (борова). Р. п. имеет удвоенное число периодич. работающих регенераторов и систему перекидных устройств в виде клапанов и шиберов для реверса газ. потоков. Р. п. прим. в кач-ве высокотемп-рных плав, или нагрев, печей (см. тж. Мартеновская печь, Нагревательный колодец);

рекуперативная печь [recuperative furnace] — топливная печь, в к-рой для утилизации теплоты дымовых газов прим. рекуператор. Р. п. с громоздкими керамич. рекуператорами и подземными газоходами (боровами) имеет нижнее строение. Более компактны металлич. рекуператоры, к-рые м. б. размещены в любом месте, втом числе и над печью. Р. п. прим. в качестве методич. нагрев, печей;

ретортная печь [retort furnace] — печь косв. действия, раб. пространство к-рой ограничено газошютным глуходонным сосудом-ретортой, обогрев, с внеш. стороны. Р. п. прим. в пи-рометаллургич. произ-ве Zn и Mg в кач-ве ди-стилляц. печи. Р. п. м. б. периодич. или непрер. действия, топл. или электрич., с гориз., наклон, или вертик. ретортами. Реторту изготовляют из жаростойкой стали, шамота или карборунда. В р. п. периодич. действия примем. 150— 200 горизонт, шамотных реторт длиной 1,8— 2,0 м с попереч. сеч. 0,2x0,3 м2 и толщиной стенки 25—50 мм; р. п. непрерывного действия имеет одну вертик. реторту в виде шахты, в к-рой происходит противоточное движение шихтовых мат-лов и газообразных продуктов хи-мич. процесса. Реторты высотой до 8 м с поперечным сечением 0,3x1,8 м2 изготовляют из карборундовых плит. Раб. темп-pa процесса 1200-1250 "С. К открытому торцу реторты присоединен керамич. конденсатор, в к-ром при 500-650 °С конденсир. пары Zn и сопутст. металлов. Суточная произв-ть р. п. (по цинку) 3— 5 т. Недостаток — извлечение < 90 % Zn, не-дост. чистота металла. Поэтому р. п. имеют ог-ранич. пром. применение;

рефлекторная печь [reverberatory furnace] — разновидность безынерц. печи с холодным ограждением в виде стекл. или металлич. экранов-отражателей (рефлекторов) с вые. от-ражат. способностью (т.н. отражат. или оптич. печь). В р. п. прим. в кач-ве источников излучения использ. лампы накаливания и дуговые, плазм, излучатели и др. В случае использ. солн. энергии р. п. наз. солн. печью или гелио-термич. установкой. Применяя систему эллипсоидных или параболоидных отражателей, в р. п. можно достигать плотности тепловых потоков от 0,1 до 10 кВт/см2 и темп-ры нагрева 1000-500 "С;

руднотермическая печь [ore-thermal furnace] (рудновосстановительная печь) — дуг. печь смеш. нагрева, в к-рой теплогенерация происходит как от электрич. дуги под слоем шихты или шлака, так и от электрич. тока м-ду электродами через шихту или шлак. Темп-ра в реакционной зоне 1500-2000 °С. В завис, от технологич. процесса различают следующие виды р. п.: рудноплавильные (РПП) для получения медных и медно-никелевых штейнов, шлакоплавильные (ШПП) для плавки титановых шлаков, синтетич. шлаков и рудно-восстановительные для произ-ва гл. обр. ферросплавов (ферросплавные печи). Ванна р. п. м.б. круглой (тип РК) или прямоугольной (тип РП), без свода (открытая, тип РКО) или со сводом (закрытая, тип РКЗ или РПЗ), неподв., вращ. или наклон. Р. п. м. б. с одним или двумя (однофазные), тремя или шестью (трехфазные), располож. по вершинам рав-ностор. треугольника (тип РК) или в линию (тип РП) вертик., графитиров. или самообжиг, электродами. В р. п. непрер. действия электроды погружены в непрер. загруж. в ванну шихту; гот. металлич. и шлаковый расплавы периодич. сливают через отверстия в футеровке ванны («летки»). Р. п. периодич. действия работает с полным проплавлением шихты, в режиме «открытая дуга». Гот. продукт сливают, наклоняя ванну.
Мощность соврем, р. п. достигает 80-105 MB • А. Особенность электрич. режима состоит в низком электрич. напряжении (180-240 В) и большой силе тока (до 100 кА), что снижает коэфф. мощн. до 0,6—0,65. Поэтому не-обх. применять емкост. компенсацию реакт. мощн. и работать на пониж. частоте перем. тока (< 50 Гц). Уд. расход электрич. энергии зависит от энергоемкости технологич. процесса составляет 2,5-13 МВт • ч/т сплава;

садочная печь [batch furnace] — нагреват. или термич. печь периодич. действия, в к-рой массу одноврем. загруж. изделий наз. садкой;

секционная печь [multistage furnace] — проходная печь скоростного нагрева, сост. из 8— 35 нагрев, секций, через к-рые последов, проходит нагрев, заготовка. С. п. примен. в трубопрокатных цехах для быстрого и равномер. нагрева круг, заготовок диам. до 200 мм и для термич. обработки труб длиной 2,5 м. Каждая секция длиной 0,8-1,8 м имеет круг. раб. пространство с массив, теплоизоляц. и огнеуп. футеровкой и индивид, отопление газообразным топливом от 2-6 турбулентных или ра-диац. горелок. Секции разделены тамбурами длиной 350-500 мм, где под углом 74-82° к продольной оси с. п. установлены водоохлажд. ролики для транспорт, заготовок со скор. 4— 16 м/мин и их вращения. Для утилиз, теплоты отход, газов каждая секция оборудована металлич. трубчатым рекуператором. Уд. время нагрева (на ед. толщины) составляет для заготовок 0,10—0,12 мин/мм, для труб 0,25— 0,50 мин/мм; произв-ть нагреват. с. п. достигает 20-40 т/ч, термич. с. п. — 2,5—4,0 т/ч;

сталеплавильная печь [steelmaking furnace]—Печь для плавки стали. С. п. м. б. топливная (см. Мартен, печь), автог. (см. Конвертер) или
электрич. (см. Дуговая печь, Индукц. печь);

сушильная печь [drying furnace, oven] — печь для удаления влаги из тв., жидких и газообразных тел. По способу подвода тепла с. п. подразд. на: конвект. (высушив, материал омывается потоком предварит, нагретого сушильного агента); контактные (непосредст. контакт высушив, материала с нагрев, поверхностью); сублимац. (удаление влаги в замо-рож. состоянии под вакуумом); высокочастотные (удаление влаги под действием электрич. поля вые. частоты); радиац. (высушивание под действием инфракрасного излучения. В металлургии наиб, широко примен. конвективные с. п. камерные, барабанные, с кип. слоем, пневматич. и др.;

термическая печь [heat-treatment furnace]—печь для термич. или химико-термич. обр-ки металлич. изделий. Особенность тепловой
работы т. п. — равномер. нагрев с относит, невыс. скор, нагрева и мин. окислением и обезуглероживанием (при нагреве стали). При
мен. электрич. печи для нагрева в жидкой среде (см. Ванная печь), в контролир. защитной газ. среде и в вакууме (см. Вакуумная печь).
Т. п. м.б. периодич. (камерная) или непрер.(проходная) действия и часто входит в состав технологич. агрегатов, имея конкретное
технологич. назначение (напр., п. сакалочная,для патентирования проволоки