Vrste in izvedbe indirektnih elektrouporovnih peči

Načini nalaganja in razkladanja ogrevanih izdelkov ter načini njihovega premikanja v električnih uporovnih pečeh v veliki meri določajo njihove konstrukcijske in obratovalne lastnosti. Na sl. 1 prikazuje glavne vrste električnih uporovnih peči, tako s prekinjenim delovanjem (celično) kot z neprekinjenim delovanjem (metodično), kar ponazarja razvoj načinov njihove mehanizacije.

Številka I označuje tipe šaržnih peči, v katerih izdelek med postopkom segrevanja miruje in sta samo nakladanje in razkladanje mehanizirana.

Indeks 1 se nanaša na komorno pečico s stranskimi vrati, skozi katera se v komoro običajno ročno nalagajo majhni predmeti. To je univerzalna pečica brez mehanizacije.

Indeks 2 — jaškasta peč s pokrovom, ki se odpira. Tukaj se nakladanje in razkladanje izdelkov izvede skozi zgornjo odprtino peči, zato jih je mogoče mehanizirati z uporabo delavniškega žerjava ali dvigala, ki se nahaja nad pečjo.Dviganje in umik pokrova na stran je možno ročno (z vzvodom) ali s pomočjo žerjava ali dvigala ali končno s pomočjo posebnega hidravličnega ali elektromehanskega mehanizma.

Indeks 3 ustreza zvonasti peči. Njegov komplet vsebuje več podloženih stojal, na katere se s pomočjo žerjava namesti zvonec (zvonec) z grelci. Nakladanje in razkladanje se izvaja z mostnim žerjavom z odstranjenim pokrovom (nameščenim na drugem stojalu). Premikanje pokrova z enega stojala na drugega se izvaja tudi z uporabo roba mostu.

Indeks 4 - komorna peč na podstavnem vozičku. Te pečice so zasnovane za ogrevanje velikih predmetov, ki jih ni mogoče naložiti ročno. Sama kurilna komora stoji na stebrih (ali temeljih), njeno dno pa je obložen voziček, ki se lahko s pomočjo vitla ali na njem nameščenega pogona (samohodni) premika po tirnicah izpod peči. Nakladanje in razkladanje vozička poteka z mostnim dvigalom.

Indeks 5 označuje elevatorsko peč. Kurišče stoji na visokih stebrih, njegovo dno lahko dvignemo v kurišče ali spustimo z bremenom s pomočjo hidravličnega dvigala. V spodnjem položaju dno peči postanejo njeni valji na tirnicah in se lahko nalagajo in razkladajo izpod peči v delavnici pod mostnim žerjavom. Izvedbe peči 2, 3 in 5 se lahko zaprejo in delujejo v posebni atmosferi ali vakuumu.

riž. 1. Glavne vrste sedlastih in šaržnih peči

V številkah II in III so označene neprekinjene peči, v katerih se segreti izdelki premikajo od enega konca peči do drugega, in njihovo število II so označene peči, v katerih se premikanje izdelkov izvaja periodično, v udarcih in slika III označuje peči, v katerih to gibanje poteka neprekinjeno.

Indeks 6 — tunelska peč, v kateri so izdelki postavljeni na zložene vozičke, gredo skozi komoro peči v obliki tunela. Po določenem času se vsi vozički premaknejo na dolžino, ki je enaka dolžini enega vozička, pri čemer eden od njih zapusti razkladalno peč, medtem ko z nasprotnega konca peči drugi naložen voziček vstopi v njeno komoro.

Indeks 7 prikazuje ekstruzijsko peč.Na nakladalni mizi (desno) je nameščena toplotno odporna paleta izdelkov. Vrata na koncih peči se občasno odprejo in potiskalo (hidravlično ali elektromehansko) potisne paleto v peč, s čimer prisili celotno vrsto palet, ki se nahajajo v peči na ognjevarnih tirnicah kurišča, da se premika. V tem primeru pride iz pečice skrajni levi pladenj, nato pa se vrata zaprejo.

Indeks 8 označuje peč za pešce. Na dnu peči so glede na njeno dolžino nameščeni toplotno odporni nosilci, ki s pomočjo pogona prejemajo izmenično gibanje naprej. V tem primeru grede pred premikanjem iz nakladalnega konca peči dvignemo iz utorov na dnu, spodnjem delu peči in jih premaknemo vzdolž peči. Preden se vzvratno gibanje žarka spusti v utore dna, izdelki sedijo na dnu in ne sodelujejo pri povratnem gibanju žarkov. Na ta način se izdelki občasno, v korakih, premikajo skozi peč od nakladalnega do razkladalnega konca.

Indeks 9 za tekočo peč.V kuriščni komori je preko dveh jaškov razpet verižni transporter, katerega mreža je sestavljena iz tkane mreže ali štancanih ali litih členov verige. Ko se pogonska gred (na izpustni strani) vrti, se tekoči trak gladko premika in s seboj prenaša izdelke, ki so naloženi vanj na nakladalnem (desnem) koncu peči. Konstrukcija tekočega traku je lahko zelo različna.

Indeks 10 se nanaša na rotacijsko peč. Vijak se nahaja v komori peči - toplotno odporen boben z Arhimedovo spiralo. Ko se boben vrti, se izdelki kotalijo v boben in se postopoma premikajo od nakladalnega konca do praznjevalnega konca.

Indeks 11 prikazuje pulzirajočo peč s pečjo. Na dnu komore je pečica na valjih toplotno odporno kurišče v obliki korita, na katerem je razporejen grelni konec peči (desno) z ogrevanimi deli. Pod je s pomočjo ekscentričnega pogona vzvratno gibanje, njegovo gibanje nazaj (proti nakladanju) pa je gladko, proti razkladanju pa ostro, pod delovanjem vzmeti z udarcem na amortizerje. Zaradi tega gredo izdelki pri gibanju nazaj po isti poti kot spodaj, medtem ko pri gibanju naprej z udarno količino zdrsnejo naprej glede na kurišče. Posledično se izdelki postopoma premaknejo z impulzi od polnilnega konca peči do izpusta.

Indeks 12 označuje peč z valjčnimi mizami. Na dnu komore so nameščeni toplotno odporni valji, ki se počasi vrtijo v nasprotni smeri urinega kazalca. Zaradi tega se izdelek, ki je nameščen na valjih na desni strani (za razliko od prejšnjih treh tipov peči, je ta peč namenjena segrevanju velikih izdelkov), postopoma transportira vzdolž peči do njenega izpustnega konca.

Indeks 13 se nanaša na rotacijsko peč. V bistvu gre za transportno peč, navito na obroč. Rotirajoče se kurišče v obliki obroča povzroči, da izdelek, ki je nanj postavljen skozi vrata za polnjenje (v stranski steni, ki ni prikazana na sliki), zaključi polni krog v peči do vrat za praznjenje, ki se nahajajo poleg vrat za polnjenje.

Indeks 14 za vlečeno peč, ki se uporablja za ogrevanje žic ali trakov. Na koncih peči so bobni z žico ali trakom, raztegnjenim med njimi. Ko se tuljavi vrtijo iz enega od njih, se trak (ali žica) navije in ovije okoli drugega.

Načrti nizkotemperaturnih peči

Nizkotemperaturne peči ne morejo biti zelo učinkovite, ker so koeficienti prenosa toplote z naravno konvekcijo nizki. Postopek lahko izboljšamo z uvedbo umetnega kroženja z namestitvijo sesalnega ventilatorja na streho kurišča ali omare, za zmanjšanje porabe toplote za ogrevanje zraka pa ga lahko organiziramo krožno. V tem primeru ventilator, ki sesa zrak v zgornjem delu peči, ga poganja po stranskem toplotno izoliranem kanalu in ga izpihuje v spodnjem delu peči.

Če je treba izdelke posušiti in s tem odstraniti izhlapelo vlago iz ogrevanih delov, se organizira mešana cirkulacija, pri kateri del zraka vsesa ventilator iz omare, del pa iz prostora (sl. 2). Najvišja temperatura segrevanja izdelkov v tovrstnih pečicah in sušilnikih običajno ne presega 200-300 °C.

riž. 2. Peč z naravnim obtokom: 1 — grelni elementi, 2 — zunanji okvir, 3 — notranji okvir, 4 — toplotna izolacija, 5 — delna polica, 6 — loputa za regulacijo zraka.

Zasnova peči z zaprto zanko za ogrevanje majhnih kovinskih izdelkov v plasti ali dolgih izdelkov je prikazana na sl. 3.

riž. 3. Komorne peči s prisilnim kroženjem atmosfere in električnim grelcem

Gre za jaškovno peč za kaljenje jeklenih izdelkov, v katero se vstavijo košare iz toplotno obstojnega materiala z rešetko ali perforiranim dnom in napolnijo z izdelki za segrevanje.

Grelniki so nameščeni ob strani pečice, okoli košare, vendar so od nje ločeni s toplotno odpornim zaslonom, ki preprečuje direktno sevanje in s tem povezano pregrevanje izdelkov ob stenah košare. Na dnu je pečica opremljena z ventilatorjem, ki poganja segret zrak skozi košarice. Ta zrak se nato radialno preusmeri v obročasti prostor med košaro in stenami pečice in se segreva ter spere grelnike.

Na sl. 4 je prikazana peč za sušenje varilnih elektrod pri temperaturi 400 °C. Moč peči 210 kW, elektrode so nameščene na vozičkih, okvirjih in s pomočjo hidravličnega potiskala in vlečenja speljane skozi peč. Peč ima notranji ventilator 6 in zunanje ventilatorje 10.

Grelniki so nameščeni na stranskih stenah peči. Tako so v tej peči zračni tokovi usmerjeni pravokotno na linijo gibanja izdelkov. Takšne peči je mogoče zgraditi večconsko.

riž. 4. Električna potisna sušilnica: 1 — potiskalo, 2 — voziček, 3 — miza, 4 — okvirji za namestitev elektrod, 5 — grelna komora, 6 — ventilator peči, 7 — zračnik, 8 — bager, 9 — hidravlično dvigalo vrat pogon, 10 — zunanji ventilator

Načrti srednjetemperaturnih peči

Srednjetemperaturne peči za toplotno obdelavo so izjemno raznolike. Najenostavnejša in hkrati univerzalna peč je komorna peč (slika 5). Sestavljen je iz pravokotne komore z ognjevarno oblogo in toplotno izolacijo, pokrite s streho in nameščene v kovinskem ohišju.

Peč se polni in razklada skozi odprtino v sprednji steni, pokrito z vrati. Grelniki so nameščeni v kurišču in na stranskih stenah peči, manj pogosto na strehi. Pri zelo velikih pečicah so grelniki nameščeni na hrbtni strani pečice in na vratih, da zagotovijo enakomernejšo porazdelitev temperature v komori pečice. Spodnji grelniki so običajno prekriti z ognjevzdržnimi ploščami, na katere so nameščeni segreti izdelki.

Vrata komornih peči so praviloma dvižna, v majhnih pečeh z ročnim ali nožnim pogonom (z nožnim pogonom roka delavca ostane prosta), v večjih - z elektromehanskimi. V drugem primeru so v zgornjem in spodnjem položaju vrat nameščena končna stikala, ki v končnih položajih izklopijo elektromotor.

riž. 5. Komorna električna peč s kovinskimi grelci in plamensko zaveso: 1 — vrata, 2 — dvižni mehanizem vrat, 3 — izhod grelnika, 4 — ohišje, 5 — obloga, 6 — stranski grelci, 7 — strešni grelci, 8 - kurišča, 9 - grelniki, 10 - naprava za plamensko zaveso.

Komorne peči na vozičkih se uporabljajo za žarjenje ali drugo toplotno obdelavo večjih delov, ki jih ni mogoče ročno naložiti v peč, so komora brez dna in običajno brez prednje stene, ki stoji na stebrih (sl.6) in voziček na valjih, na katerem sta nameščena kurišče in sprednja stena peči, ki se premikajo po tirnicah s pomočjo električnega pogona ali elektromehanskega vitla. Voziček se zažene izpod pečice, nanj se z žerjavom naložijo deli, nato se premakne pod komoro in pečica se vklopi za ogrevanje.

riž. 6. Komorna peč s podstavnim kuriščem: 1 — grelniki, 2 — ognjevarni zid, 3 — toplotna izolacija, 4 — termočlen, 5 — predal, 6 — vrata, 7 — kletka

Po koncu cikla žarjenja voziček ponovno zapusti peč in se raztovori. Grelniki peči so običajno nameščeni ob straneh, zadnji in sprednji steni ter v kurišču, včasih pa tudi za enakomernejše ogrevanje vzdolž oboka. Spodnji in sprednji stenski grelniki se napajajo s pomočjo gibljivih kablov ali nožnih kontaktov. Takšne peči so ekonomične le pri velikem polnjenju, ki doseže kapaciteto 100 ton in več in zmogljivost 3000 - 5000 kW.

Druga splošna skupina šaržnih peči so gredne peči. Izdelane so v obliki okroglih, kvadratnih ali pravokotnih gredi, zgoraj odprtih in pokritih s pokrovom (slika 7).

riž. 7. Jaščna električna peč: 1 — grelniki, 2 — ognjevarni zid, 3 — toplotna izolacija, 4 — pokrov peči, 5 — izhod grelnika, 6 — termočlen.

Grelniki v jaščnih pečeh so običajno nameščeni na stranskih stenah (spodnji grelniki so redko nameščeni, bolj pri ravnih pravokotnih pečeh). Včasih je v okroglih pečeh, namenjenih za ogrevanje votlega cilindričnega naboja (snopi žice, zvitki kositra), poleg tega vzdolž osi nameščen navpični centralni grelec. Posebna vodila, odporna na vročino, ščitijo grelnike pred poškodbami, ko predmete položite v pečico ali košare s predmeti ali odstranite iz njih.

Jaščne peči so včasih zelo globoke za toplotno obdelavo jaškov in cevi (globine 10 m ali več) z več toplotnimi conami, ki zagotavljajo enakomerno segrevanje po višini. Istočasno se serija cevi zbere zunaj peči, pritrdi v posebno suspenzijo in spusti v peč z žerjavom.

Te peči so manj fleksibilne od komornih, vendar imajo v nekaterih primerih pomembne prednosti. Nalaganje in razkladanje težkih izdelkov v peč je mogoče enostavno opraviti z običajnim mostnim žerjavom v delavnici, če ni na voljo, pa z dvigalom ali blokom. Zavzamejo manj prostora, saj so zaradi lažjega vzdrževanja običajno zakopani v zemljo. Enostavno jih je zatesniti in tako zmanjšati oksidacijo izdelka z ustvarjanjem tesnila za pesek, olje ali vodo za pokrov.

Zaradi večje kompaktnosti in boljšega tesnjenja pokrovov v primerjavi z vratci so izgube pri teh pečeh manjše kot pri komornih pečeh in znašajo od 15 do 25 % nazivne moči.

Konstrukcije metodičnih peči se razlikujejo predvsem glede na uporabo enega ali drugega mehanizma za premikanje segretih izdelkov znotraj peči. Torej, tekoče pečice imajo tekoči trak - neskončno mrežo, razpeto med dvema gredema, od katerih je ena vodilna in jo poganja, da se vrti s posebnim motorjem. Deli se ročno ali s posebnim podajalnikom položijo na tekoči trak in se po njem premikajo od nakladalnega konca peči do razkladalnega konca.

riž. 8. Električna transportna kailna peč

Tekoči trak je izdelan iz pletene nikromirane mreže (za najlažje dele) ali iz žigosanih plošč in palic, ki jih povezujejo, za težke dele pa iz žigosanih ali litih členov verige. V slednjem primeru je pogonska gred transporterja zobata in igra vlogo zobnikov, katerih zobje pridejo med člene verige.

Tekoči trak je lahko nameščen v komori peči kot celota, skupaj z obema jaškoma, pri čemer se ves čas segreva in s tem hrani v njem akumulirana toplota.

Slabosti te zasnove so: zelo težki pogoji delovanja obeh transportnih gredi v visokotemperaturnem območju, težave pri njihovem popravilu (nizka dostopnost) in neprijetnosti pri nalaganju delov na vročo površino transporterja. to mora hladiti jaške z vodo, kar vodi do precejšnjih toplotnih izgub, zaradi česar so konci transporterja in njegova spodnja veja pogosto odstranjeni iz obloge. Seveda se v tem primeru transportni trak približa napolnjenemu koncu peči ohlajen, zato toplota, ki jo akumulira, izgine. Te toplotne izgube so večje od tistih s hladilno vodo v zaprtih tekočih pečeh.

Grelniki v transportni peči so večinoma nameščeni na strehi in v kurišču, pod zgornjo vejo transporterja, manj pogosto na stranskih stenah komore. Transportne peči se uporabljajo za segrevanje le razmeroma majhnih delov do 900 °C, saj pri višji temperaturi postane delovanje mehansko obremenjenih delov transporterja nezanesljivo.

Posebno skupino sestavljajo tako imenovane raztezne peči, ki se uporabljajo za segrevanje žic ali trakov iz jekla in barvnih kovin.So komora z grelniki, skozi katere poteka trak ali snop žic z veliko hitrostjo (do 0,5 m / s) (slika 9). V raztegljivih pečeh se doseže zelo enakomerno segrevanje in napake pri toplotni obdelavi se lahko zmanjšajo na nič.

riž. 9. Peč z razteznim trakom: 1 - ogrevan trak, 2 - grelniki peči, 3 - podporni valji.

Načrti visokotemperaturnih peči

Najpogostejša je skupina peči z grelniki iz karburunda. Grelniki iz karborunda lahko delujejo do 1450 ° C, zato peči s grelniki iz karborunda pokrivajo območje 1200 — 1400 ° C. Od srednjetemperaturnih peči se razlikujejo po debelejši oblogi, sestavljeni iz najmanj treh plasti.

Ker se odpornost palic med segrevanjem bistveno spremeni in poleg tega, da bi se izognili njihovi poškodbi, je potrebno razmeroma počasno segrevanje na 850 ° C pri znižani napetosti, potem so visokotemperaturne peči z grelniki karburunda opremljene s krmilnimi transformatorji, ki omogočajo spreminjanje napajalno napetost v majhnih korakih vsaj v razmerju 2:1.

To je tudi potrebno, saj se med delovanjem palice starajo, povečujejo svojo odpornost, zaradi česar je treba povečati napetost, ki se ji dovaja, da se ohrani prejšnja moč peči.

Zaradi staranja, ki poteka pri posameznih palicah z različno intenzivnostjo, jih ni priporočljivo povezovati zaporedno zaradi možnih različnih sprememb njihovega upora med segrevanjem.Po drugi strani pa, če ena od vzporedno povezanih palic odpove, je ni mogoče zamenjati z novo, ker se je odpornost drugih palic že povečala, jih je treba vse zamenjati z novimi ali vzeti iz starih , že delujoče palice, vsaka z uporom, primernim za te pogoje.

riž. 10. Komorna visokotemperaturna peč. Spodnja komora s kovinskimi grelci se uporablja za ogrevanje, zgornja za visoko temperaturo z grelci iz silicijevega karbida.