Врсте и конструкције индиректних електричних отпорних пећи

Начини утовара и истовара загрејаних производа, као и начини њиховог померања електричних отпорних пећи у великој мери одређују и њихов дизајн и радна својства. На сл. На слици 1 приказани су главни типови електричних отпорних пећи, и повремених (ћелија) и континуираног деловања (методички), илуструјући развој начина њихове механизације.

Број И означава типове шаржних пећи у којима производ мирује током процеса загревања и само је утовар и истовар механизован.

Индекс 1 се односи на коморну пећницу са бочним вратима кроз која се обично ситни предмети ручно убацују у комору. Ово је универзална пећница без механизације.

Индекс 2 — осовинска пећ са отворним поклопцем. Овде се утовар и истовар производа врши кроз горњи отвор пећи и стога се могу механизовати коришћењем радионичке дизалице или дизалице која се налази изнад пећи.Подизање и увлачење поклопца у страну може се вршити ручно (помоћу полуге) или уз помоћ дизалице или дизалице или на крају уз помоћ специјалног хидрауличког или електромеханичког механизма.

Индекс 3 одговара пећи на звоно. Његов комплет укључује неколико постављених постоља, на које се уз помоћ дизалице може уградити звоно (звоно) са грејачима. Утовар и истовар се врши помоћу мосне дизалице са уклоњеним поклопцем (постављеним на другом постољу). Померање хаубе са једног постоља на друго се такође врши помоћу ивице моста.

Индекс 4 — коморна пећ са окретним постољем. Ове пећнице су дизајниране да загревају велике предмете који се не могу ручно пунити. Сама комора пећи стоји на стубовима (или темељима), а њено дно је обложена колица, која се уз помоћ витла или погона који се налазе на њему (самоходни) могу кретати по шинама испод пећи. Утовар и истовар колица врши се мостном дизалицом.

Индекс 5 означава пећницу са лифтом. Комора пећи стоји на високим стубовима, њено дно се може подићи у пећ или спустити теретом помоћу хидрауличног подизача. У доњем положају дно пећи постаје њени ваљци на шинама и може се утоварити и истоварити испод пећи у радионици испод мостне дизалице. Конструкције пећи 2, 3 и 5 могу се затворити и радити у посебној атмосфери или вакууму.

Пиринач. 1. Главни типови седластих и шаржних пећи

У бројевима ИИ и ИИИ означене су континуалне пећи у којима се загрејани производи крећу од једног краја пећи до другог, а њихов број ИИ означени су пећи у којима се кретање производа врши периодично, у ударцима и сл. ИИИ означава пећи, у којима се ово кретање одвија непрекидно.

Индекс 6 — тунелска пећ, у којој се производи постављају на наслагана колица, пролазе кроз комору пећи у облику тунела. Након одређеног временског периода, сва колица се крећу до дужине једнаке дужини једног вагона, при чему једна напушта пећ за истовар, док са супротног краја пећи у њену комору улази друга натоварена колица.

Индекс 7 приказује пећницу за екструзију.На столу за утовар (десно) постављена је палета производа отпорна на топлоту. Врата на крајевима пећи се периодично отварају и потискивач (хидраулични или електромеханички) гура палету у пећ, терајући цео низ палета које се налазе у пећи на ватросталним шинама ложишта да се помера. У овом случају, крајња лева тацна излази из рерне, након чега се врата затварају.

Индексом 8 означена је пећ за пешачка огњишта. На дну пећи, према дужини, постављене су греде отпорне на топлоту, које уз помоћ погона добијају повратно-напредно кретање. У овом случају, греде пре померања са утоварног краја пећи се подижу из жлебова на дну, доњем делу пећи и померају их дуж пећи. Пре него што се обрнуто кретање греде спусти у жлебове дна, производи седе на дну и не учествују у повратном кретању греда. На тај начин се производи периодично, у корацима, крећу кроз пећ од краја за утовар до краја за истовар.

Индекс 9 за транспортну пећ.У комори пећи ланчани транспортер је развучен преко две осовине, чија се мрежа састоји од плетене мреже или штанцаних или ливених карика ланца. Како се погонско вратило (на страни пражњења) окреће, транспортер се креће глатко, носећи са собом производе утоварене на њу на утоварном (десном) крају пећи. Конструкција транспортера може бити веома различита.

Индекс 10 се односи на ротирајућу пећ. Шраф се налази у комори пећи - бубањ отпоран на топлоту са архимедовском спиралом. Како се бубањ ротира, производи се котрљају у бубањ, постепено се крећући од краја за пуњење до краја за пражњење.

Индекс 11 приказује пулсирајућу пећ са пећи. На дну коморе пећница је на ваљцима топлотно отпорно огњиште у виду корита, на коме је грејни крај пећи (десно) распоређен са загрејаним деловима. Уз помоћ ексцентричног погона, махуна прима повратно кретање, а њено кретање уназад (ка утовару) је глатко, а према истовару оштро, под дејством опруге са ударом на амортизере. Због тога производи при кретању уназад иду истом путањом као доле, док при кретању напред, моментом удара, клизе напред у односу на огњиште. Као резултат, производи се постепено померају импулсима од краја за пуњење пећи до пражњења.

Индекс 12 означава пећ са ваљкастим столовима. Ваљци отпорни на топлоту постављени су на дну коморе, полако се окрећу супротно од казаљке на сату. Због тога се производ постављен на ваљке са десне стране (за разлику од претходна три типа пећи, ова пећ је дизајнирана за загревање великих производа) постепено се транспортује дуж пећи до њеног испусног краја.

Индекс 13 се односи на ротирајућу пећ. То је у суштини покретна пећница намотана на прстен. Ротирајуће огњиште у облику прстена узрокује да производ постављен на њега кроз врата за утовар (у бочном зиду који није приказан на слици) заврши пуни круг у пећи до врата за истовар која се налазе поред врата за утовар.

Индекс 14 за пећ за извлачење која се користи за грејање жица или трака. На крајевима пећи су бубњеви са жицом или траком развученом између њих. Док се калемови ротирају од једног од њих, трака (или жица) се намотава и омота око друге.

Дизајн пећи за ниске температуре

Нискотемпературне пећи не могу бити високо ефикасне јер су коефицијенти преноса топлоте природне конвекције мали. Процес се може побољшати увођењем вештачке циркулације уградњом усисног вентилатора на кров пећи или ормана, а да би се смањила потрошња топлоте за загревање ваздуха може се организовати кружно. У овом случају, вентилатор, усисујући ваздух у горњем делу пећи, покреће га дуж бочног топлотно изолованог канала и издувава га у доњем делу пећи.

Ако је потребно осушити производе и стога уклонити испарену влагу из загрејаних делова, онда се организује мешовита циркулација у којој се део ваздуха усисава вентилатором из ормана, а део из просторије (Сл. 2). Максимална температура загревања производа у овој врсти пећи и сушара обично не прелази 200-300 ° Ц.

Пиринач. 2. Пећ са природном циркулацијом: 1 — грејни елементи, 2 — спољашњи оквир, 3 — унутрашњи оквир, 4 — топлотна изолација, 5 — делови полица, 6 — клапна за регулацију ваздуха.

Дизајн пећи затворене петље за загревање малих металних производа у слоју или дугих производа приказан је на Сл. 3.

Пиринач. 3. Коморне пећи са принудном циркулацијом атмосфере и електричним грејачем

То је осовинска пећ за каљење челичних производа, у коју се убацују корпе од топлотно отпорног материјала са решетком или перфорираним дном и пуне производима који се загревају.

Грејачи се налазе са стране пећнице, око корпе, али су од ње одвојени екраном отпорним на топлоту како би се спречило директно зрачење и повезано прегревање производа поред зидова корпе. На дну пећница је опремљена вентилатором који покреће загрејани ваздух кроз корпе. Овај ваздух се затим радијално одбија у прстенасти простор између корпе и зидова пећнице и загрева се, перући грејаче.

На сл. На слици 4 приказана је пећ за сушење електрода за заваривање на температури од 400°Ц. Снага пећи 210 кВ, електроде се постављају на колица, рамове и уз помоћ хидрауличног потискивача и извлакача проводе кроз пећ. Пећ има унутрашњи вентилатор 6 као и спољашњи вентилатор 10.

Грејачи се налазе на бочним зидовима пећи. Дакле, у овој пећници, токови ваздуха су усмерени окомито на линију кретања производа. Такве пећи се могу изградити у више зона.

Пиринач. 4. Електрична пушна пећ за сушење: 1 — потискивач, 2 — колица, 3 — сто, 4 — рамови за постављање електрода, 5 — грејна комора, 6 — вентилатор пећи, 7 — ваздушни канал, 8 — багер, 9 — хидраулични подизач врата погон, 10 — спољни вентилатор

Дизајн пећи на средњим температурама

Пећи средње температуре за топлотну обраду су изузетно разноврсне. Најједноставнија и истовремено универзална пећ је коморна пећ (слика 5). Састоји се од правоугаоне коморе са ватроотпорном облогом и топлотном изолацијом, покривене кровом и смештене у металном кућишту.

Пећ се пуни и истовара кроз отвор у предњем зиду, покривен вратима. Грејачи се налазе у огњишту и на бочним зидовима пећи, ређе на крову. У веома великим пећницама, грејачи се налазе и на задњој страни пећнице и на вратима како би се обезбедила равномернија дистрибуција температуре у комори пећнице. Доњи грејачи обично су прекривени ватросталним плочама на које се постављају загрејани производи.

Врата коморних пећи су, по правилу, подигнута, код малих пећи са ручним или ножним погоном (код ножног погона рука радника остаје слободна), код већих - са електромеханичким. У другом случају, у горњем и доњем положају врата уграђују се крајњи прекидачи који искључују електромотор у крајњим положајима.

Пиринач. 5. Коморна електрична пећ са металним грејачима и пламеном завесом: 1 — врата, 2 — механизам за подизање врата, 3 — излаз грејача, 4 — кућиште, 5 — облога, 6 — бочни грејачи, 7 — кровни грејачи, 8 — огњишта, 9 — грејачи, 10 — уређај пламене завесе.

Комерне пећи на колицима служе за жарење или другу топлотну обраду великих делова који се не могу ручно убацити у пећ.То су коморе без дна и обично без предњег зида који стоји на стубовима (сл.6) и колица на ваљцима, на које се монтирају огњиште и предњи зид пећи, крећући се по шинама уз помоћ електричног погона или електромеханичког витла. Колица крећу испод пећи, делови се на њих утоварују краном, затим се померају испод коморе и пећница се укључује на грејање.

Пиринач. 6. Коморна пећ са окретним огњиштем: 1 — грејачи, 2 — ватростални зидови, 3 — топлотна изолација, 4 — термоелемент, 5 — фиока, 6 — врата, 7 — кавез

Након завршетка циклуса жарења, колица поново напушта пећ и истоварује се. Грејачи пећи се обично налазе на бочним, задњим и предњим зидовима иу ложишту, а понекад и ради равномернијег загревања дуж свода. Доњи и предњи зидни грејачи се напајају флексибилним кабловима или ножним контактима. Такве пећи су економичне само са великим пуњењем, достижући капацитет од 100 тона и више и капацитет од 3000 - 5000 кВ.

Друга општа група шаржних пећи су осовинске пећи. Израђују се у виду округлих, квадратних или правоугаоних осовина, отворених на врху и покривених поклопцем (сл. 7).

Пиринач. 7. Шахтна електрична пећ: 1 — грејачи, 2 — ватростални зидови, 3 — топлотна изолација, 4 — поклопац пећи, 5 — излаз грејача, 6 — термоелемент.

Грејачи у шахтним пећима обично се постављају на бочне зидове (доњи грејачи се ретко постављају, посебно у равним правоугаоним пећима). Понекад у округлим пећима дизајнираним за загревање шупљег цилиндричног пуњења (снопови жице, ролне калаја), поред тога, вертикални централни грејач се налази дуж осе. Специјалне вођице отпорне на топлоту штите грејаче од оштећења када се предмети стављају у пећницу или изваде из рерне или корпе са стварима.

Окретне пећи се понекад праве веома дубоке за топлотну обраду шахтова и цеви (дубине 10 м или више) са неколико топлотних зона како би се обезбедило равномерно загревање по висини. Истовремено, серија цеви се сакупља изван пећи, фиксира у посебну суспензију и спушта у пећ помоћу дизалице.

Ове пећи су мање флексибилне од коморних пећи, али у неким случајевима имају значајне предности. Утовар и истовар тешких производа у пећ може се лако извршити конвенционалном мосном дизалицом у радионици, или ако није доступна, онда помоћу дизалице или блока. Заузимају мање простора јер су обично закопани у земљу како би се олакшало одржавање. Лако се заптују и тако смањују оксидацију производа стварањем песка, уља или водене заптивке за поклопац.

Због веће компактности и бољег заптивања поклопца у односу на врата, губици ових пећи су мањи од коморских и износе 15 до 25% називне снаге.

Конструкције методичких пећи се разликују углавном у зависности од употребе једног или другог механизма за померање загрејаних производа унутар пећи. Дакле, транспортне пећи имају транспортер — бескрајну мрежу развучену између две осовине, од којих једна води и покреће да се окреће посебним мотором. Делови се постављају на транспортер ручно или помоћу посебног улагача и по њему се померају од краја за пуњење пећи до краја за истовар.

Пиринач. 8. Електрична пећ за очвршћивање транспортера

Транспортна трака је направљена од плетене нихром мреже (за најлакше делове) или од штанцаних плоча и шипки које их повезују, а за тешке делове - од штанцаних или ливених карика ланца. У последњем случају, погонско вратило транспортера је назубљено и игра улогу зупчаника, чији зупци долазе између карика ланца.

Транспортер се може поставити у комору рерне као целина, заједно са две осовине, у ком случају се све време загрева и самим тим се акумулирана топлота у њему складишти.

Недостаци оваквог дизајна су: веома тешки услови рада два транспортна вратила у зони високе температуре, тешкоћа у њиховој поправци (мала приступачност) и непријатност утовара делова на врућу површину транспортера. ово мора да хлади шахтове водом, што доводи до прилично значајних топлотних губитака.Због тога се крајеви транспортера и његова доња грана често уклањају са облоге. Наравно, у овом случају транспортер се приближава напуњеном крају пећи охлађен, па стога акумулирана топлота нестаје. Ови губици топлоте су већи од оних са расхладном водом у затвореним транспортним пећима.

Грејачи у транспортној пећи налазе се углавном на крову и у ложишту, испод горње гране транспортера, ређе на бочним зидовима коморе. Транспортне пећи се користе за загревање само релативно малих делова до 900°Ц, јер на вишој температури рад механички оптерећених делова транспортера постаје непоуздан.

Посебну групу чине такозване пећи за истезање, које се користе за загревање жица или трака од челика и обојених метала.Они су комора са грејачима кроз које се великом брзином (до 0,5 м/с) провлачи трака или сноп жица (сл. девет). У растезљивим пећима постиже се веома равномерно загревање и дефекти термичке обраде се могу свести на нулу.

Пиринач. 9. Пећ за развлачење траке: 1 — загрејана трака, 2 — грејачи пећи, 3 — потпорни ваљци.

Дизајн пећи за високе температуре

Најчешћа је група пећи са карбурундним грејачима. Карборундски грејачи могу да раде до 1450 ° Ц, стога пећи са грејачима карборунда покривају опсег од 1200 — 1400 ° Ц. Од средњетемпературних пећи се разликују дебљом облогом која се састоји од најмање три слоја.

Пошто се отпор шипки значајно мења током загревања и, штавише, да би се избегло њихово оштећење, потребно је релативно споро загревање на 850 ° Ц при смањеном напону, тада се високотемпературне пећи са карбурундним грејачима испоручују са контролним трансформаторима, који омогућавају промену напон напајања у малим корацима најмање у односу 2:1.

Ово је такође неопходно, јер током рада шипке старе, повећавајући њихов отпор, због чега је потребно повећати напон који му се доводи како би се одржала претходна снага пећи.

Због старења, које се код појединих шипки јавља различитим интензитетом, не препоручује се њихово серијско повезивање због могућих различитих промена њиховог отпора при загревању.С друге стране, ако једна од паралелно повезаних шипки поквари, не може се заменити новом, пошто је отпор других шипки већ повећан, потребно их је све заменити новим, или узети од старих , већ радене шипке, свака са отпорношћу погодном за ове услове.

Пиринач. 10. Коморна високотемпературна пећ. Доња комора са металним грејачима служи за грејање, горња за високе температуре са грејачима од силицијум карбида.