Нагрев в защитных и инертных газах

Категория:
Ковка на молотах и прессах


Нагрев в защитных и инертных газах

Малоокислительным принято считать нагрев, при котором окалинообразование уменьшается примерно от 1,5 до 4 раз и более. Безокислительным называют нагрев, при котором окалинообразование практически отсутствует.

Ускоренный и скоростной нагрев. В пламенных печах для уменьшения окалинообразования и сокращения времени пребывания металла в печи при высокой температуре ведут ускоренный нагрев заготовок с максимально допустимой для данной стали скоростью. На поду печи поддерживают положительное давление во избежание подсоса холодного воздуха.

Для скоростного нагрева в рабочем пространстве печи поддерживают от температуру 1400—1500 °С. Высокая скорость нагрева обеспечивается большим температурным напором, представляющим разность между температурой рабочего пространства печи и конечной температурой нагрева заготовок, а также повышением скорости дымовых газов омывающих нагреваемые заготовки. Благодаря сокращению времени при скоростном нагреве увеличивается производительность печи, уменьшается расход топлива и угар металла до 0,7%, что в 3—4 раза меньше, чем при обычном нагреве в пламенных печах.

Схема устройства перекатной газовой печи для скоростного нагрева коротких заготовок круглого сечения показана на рис. 1. Горелки расположены в верхней части рабочего пространства печи. Заготовки перекатываются по двум наклонным направляющим из жаропрочной стали, приваренным к трубам, охлаждаемым водой.

Рис. 1. Схема устройства перекатной газовой печи для скоростного нагрева:
1 — водоохлаждаемые трубы, 2 — направляющие из жаропрочной стали, 3 — горелки, 4 и 6 — каналы для отвода дымовых газов, 5 — рекуператор, 7 — щель для подсоса холодного воздуха, S— канал над сводом печи для подачи вО)Духа в рекуператор

Продукты горения по каналам поступают в рекуператор для подогрева воздуха, который подается в рекуператор по каналу, расположенному над сводом печи. Благодаря этому свод несколько охлаждается, увеличивается срок его службы и происходит частичный подогрев холодного воздуха. Во избежание прогорания рекуператора от действия высокой температуры отходящих дымовых газов последние несколько охлаждают подсосом холодного воздуха через щели.

Нагрев в защитных, инертных газах. Защитными или нейтральными называют газы, не содержащие в своем составе свободный кислород, и из которых удалена большая часть С02 и паров воды. Их получают в отдельном газогенераторе при неполном сгорании углеводородных газов. Нагрев металла в такой контролируемой среде выполняется практически без окалинообразования (угар не превышает 0,25—0,30%).

В муфельных печах защитный газ подается в муфель, из которого вытесняется воздух. Муфель изготовляют из огнеупорной рамической массы, жаропрочного чугуна или стали. Свод и под му-Р я нагревается раскаленными продуктами горения. Загруженный в муфель металл нагревается за счет излучения стенок муфеля, нагретых до высокой температуры. Если подавать защитный или инертный газ в рабочую камеру электронагревательной печи, то нагрев металла в ней также будет безокислительным.

Безокислительный нагрев может быть осуществлен в печи с излучающим сводом. В топке такой печи осуществляют неполное сгорание газа при избытке воздуха, равном 0,5—0,6. В результате в рабочем пространстве печи создается безокислительная атмосфера, содержащая около 14% СО.

Рис. 2. Схемы газовых печей для безокислительного нагрева:
а — муфельной, б —камерной рекуперативной с излучающим сводом; 1 — горелка, 2,5 — топка, 3 — муфель, 4 — загрузочное окно, 6 — излучающий свод из карборунда, 7 — канал для выхода продуктов неполного сгорания, 8 — камера дожигания, 9 — рекуператор, 10 — канал для выхода продуктов полного сгорания топлива

Продукты неполного сгорания при температуре 800—900 °С поступают для дожигания в камеру. Последняя имеет более высокую температуру (1400—1600 °С), чем рабочее пространство (топка), и отделена от него тонким карборундовым сводом 6, который излучает тепло внутрь рабочего пространства печи. После дожигания в камере 8 дымовые газы поступают в рекуператор, установленный над печыо, для подогрева воздуха до высокой (800—1000 °С) температуры.

Более крупные нагревательные печи открытого пламени работают с регенеративным подогревом воздуха. В таких печах заготовки нагревают в рабочем пространстве также при неполном сгорании топлива. Для получения требуемой температуры нагрева металла продукты неполного сгорания дожигают в одном из регенераторов, разогревая его до высоких температур. Другой, ранее нагретый регенератор в это время нагревает воздух, поступающий к горелкам. Регенераторы работают попеременно с автоматическим переключением. Иногда для увеличения поверхности нагрева насадку регенераторов заполняют стальными шариками. К. п. д, печей безокислительного нагрева достигает 35%.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум