Печи с передвижной камерой

Печи с передвижной камерой или контейнерные применяются лишь в двух случаях:

— для азотирования деталей внутреннего  сгорания;

— для термической обработки прутков, профилей и труб из титановых сплавов.

Конструктивно и по режиму работы контейнерные печи очень схожи с колпаковыми. Оба типа печей имеют неподвижные поды-стенды и перемещаемую нагревательную камеру. Режим работы обеих печей можно назвать полунепрерывным, так как нагреватели отключаются лишь на время перемещения нагревательной камеры с одного стенда на другой. Контейнерные печи имеют только электрообогрев.

Рис. 2.15. Контейнерная вакуумная печь СНВ для

отжига титановых сплавов

 

Печь для отжига, старения и дегазации титановых труб и профилей изображена на рис. 2.15. Передвижная камера нагрева имеет квадратный в поперечном сечении металлический сварной корпус 1 с двухслойной футеровкой из пористых огнеупорных 6 и теплоизоляционных 7 материалов с малой удельной плотностью. Нихромовые зигзагообразные нагреватели 5 размещены на двух боковых и верхней стенах камеры нагрева. С торцов установлены две заслонки 2, подвешенные на блоках 8.

 Два муфеля 4 опираются на стойки 3 и имеют каждый уплотнённую дверцу и свою вакуумную систему. Один из муфелей находится внутри камеры 1 на стадии нагрева и выдержки, а другой — на стадии охлаждения, разгрузки-загрузки и откачки. Камера 1 установлена на колёсных опорах 9 с приводом и по рельсам 10 передвигается с одного муфеля на другой. Во время перемещения обе дверцы 2 подняты вверх.

Печи для азотирования гильз двигателей внутреннего сгорания и других деталей, работающих в условиях повышенных трения и температуры в агрессивных средах, имеют нагревательную камеру 1 прямоугольной формы (рис. 2.16), установленную на четырех независимых колесах 6, одно или два из  которых имеют привод.

Рис. 2.16 Контейнерная печь СНА

для газового азотирования

 

Азатируемые детали укладываются на под-стенд 2, конструкция которого аналогична стендам колпаковых печей с вентиляторами. Собранная садка накрывается муфелем 4, под которым создается азотирующая атмосфера. Нагреватели 3 размещены на боковых стенах камеры и обеих торцевых заслонках. Футеровка обычная двухслойная. На стенде смонтированы два песочных затвора 8 для муфеля 4 и передвижного колпака 1.

Контроль температурного режима осуществляется с помощью термопар, которые закладываются в нескольких точках садки, и их электроды выводятся через стенд 2, а термопара системы регулирования вводится через канал 7 в своде камеры 1. Продолжительность операции определяется требуемой глубиной азотирования, и обычно стадия выдержки превышает все остальные стадии вместе взятые.

 

Двухкамерные печи

Данные печи имеют две независимо работающие рабочие камеры с одинаковой или, чаше, различной температурой. По способу механизации это печи немеханизированные камерные, шахтные колодцевого типа, ямные или с выдвижным подом.

Применяются двухкамерные печи чаще всего для ступенчатого нагрева сталей и сплавов с низкой теплопроводностью и склонных к трещинообразованию при нагреве, а также для рекуперативного отжига мелких изделий.

 На рис. 2.17 приведена схема двухкамерной рекуперативной колодцевой печи типа ТШОК-2. Печь имеет две одинаковые рабочие камеры 3 и 4 цилиндрической формы, соединенные каналами 5 и 11. В каждой камере установлено по две горелки 12 в каналах 8. Каждая камера закрывается съемной крышкой 6.

 В канале 5 смонтированы два шибера 7, а сам канал 5 соединен с боровом 10. Обычная двухслойная кладка 2 выполнена в общем металлическом корпусе 1.

 Отжигаемые изделия на приспособлениях или в корзинах помещаются в одну из камер печи, в положении шиберов 7 это будет левая камера 4. В это время в правой камере 3 садка находится на стадии выдержки при требуемой температуре отжига. В ней работают горелки, и продукты сгорания топлива из правой камеры 3 по каналу 11 поступают в камеру 4, где нагревают холодную садку и затем уходят через канал 5 в боров 10.  По окончании выдержки в камере 3 горелки выключаются. Температура деталей в камере 4 в этот момент уже близка к заданной, и в ней включаются горелки для окончательного нагрева деталей.

В правой камере 3 детали медленно охлаждаются до определенной температуры, затем ее крыша снимается, и производится замена садки. Шиберы 7 переключаются, горячие продукты сгорания направляются по каналу 11 уже в камеру 3. Цикл повторяется. Общий КПД существенно повышается.

Рис. 2.17. Двухкамерная рекуперативная колодцевая печь ТШОК-2

 

Двухкамерная печь СНО-2 для ступенчатого нагрева под закалу инструментов из быстрорежущих сталей показана на рис. 2.18. В этой  конструкции каждая камера имеет свою постоянную температуру. Нагреваемые изделия сначала загружаются в нижнюю камеру 5 с нихромовыми  нагревателями 7 и с температурой 800...850 °С. Заслонка этой камеры отодвигается в сторону на роликах 10.

Рис. 2.18. Двухкамерная электрическая печь СНО-2

для ступенчатого нагрева малотеплопроводных материалов

 

Верхняя камера 4 обогревается карборундовыми нагревателями 6 и имеет рабочую температуру 1230...1280 °С. Заслонка верхней камеры открывается рычагом 9 вперед-вверх. Каждая камера имеет свою термопару 8. Печь выложена в общем металлическом корпусе 1 и имеет футеровку из теплоизоляционного 2 и огнеупорного 3 слоев, причем огнеупорный  материал в каждой камере определяется ее температурой.

Двух- многокамерные печи проходного типа с газовой рабочей средой и печи с жидкими теплоносителями будут рассмотрены соответственно в главах 3 и 4.

 

Лабораторные печи

Лабораторные печи по конструктивным признакам относятся к разным типам: камерным, шахтным и т.д. Однако их целесообразно выделить в отдельную группу, исходя из следующих соображений:

— рабочий объём очень мал и составляет от 0,2 до 4...5 дм³;

— они имеют только электрообогрев нагревателями сопротивления, мощность (не более 3 кВт), а входное напряжение двухфазного тока (220 В) подается через понижающий лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) с диапазоном регулирования на выходе 50...250 В;

— используются как самостоятельные нагревательные устройства для проведения различных операций термической обработки образцов сталей и сплавов, так и входят в состав металлофизических установок (дилатометров, магни­тометров и т. п.) и машин для испытаний металлов при температурах выше комнатной;

— режим работы периодический, но, чаше, полунепрерывный, при котором пустая печь сперва разогревается до требуемой рабочей температуры, а затем производится нагрев образцов, относящихся к категории теплотехнически тонких тел с общим временем пребывания в печи не более 30 мин;

— лабораторные печи предназначены в основном для работы в течение 6...8 ч, то есть нормального рабочего дня, и поэтому они должны обладать ма­лой тепловой инерцией, что предопределяет выбор конструкции футеровки и ее материалов.

В практике металлографических, металлофизических и термических лабора­торий промышленных предприятий, НИИ, учебных заведений наибольшее при­менение нашли камерные, шахтные и трубчатые печи, реже используются эле­ваторные и с выдвижной подовой плитой. Среды нагрева самые разнообразные: воздух, расплавы солей и щелочей, нейтральные газы (N₂, Аr, Не), азотоводородные смеси, вакуум.

С воздушной окислительной средой работают камерные, трубчатые и, реже, шахтные печи, с расплавами — только шахтные, с КА и инертными газами — трубчатые и камерные, с вакуумом — практически любые, но чаше — элеваторные, с выдвижной подовой плитой и шахтные.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: