Vrste i izvedbe indirektnih elektrootpornih peći

Načini utovara i istovara zagrijanih proizvoda, kao i načini njihovog pomicanja u elektrootpornim pećima uvelike određuju i njihov dizajn i radna svojstva. Na sl. Slika 1 prikazuje glavne tipove električnih otpornih peći, i povremenog djelovanja (ćelije) i kontinuiranog djelovanja (metodički), ilustrirajući razvoj načina njihove mehanizacije.

Broj I označava tipove šaržnih peći u kojima je proizvod stacionaran tijekom procesa zagrijavanja i samo su utovar i istovar mehanizirani.

Indeks 1 odnosi se na komornu peć s bočnim vratima kroz koja se obično sitni predmeti ručno ubacuju u komoru. Ovo je univerzalna pećnica bez mehanizacije.

Indeks 2 — šahtna peć s poklopcem koji se otvara. Ovdje se utovar i istovar proizvoda vrši kroz gornji otvor peći i stoga se mogu mehanizirati pomoću radioničke dizalice ili dizalice koja se nalazi iznad peći.Podizanje i uvlačenje poklopca u stranu može se vršiti ručno (pomoću poluge) ili uz pomoć dizalice ili dizalice ili na kraju uz pomoć posebnog hidrauličkog ili elektromehaničkog mehanizma.

Indeks 3 odgovara zvonastoj peći. Njegov komplet uključuje nekoliko obloženih postolja, na koje se uz pomoć dizalice može postaviti zvono (zvono) s grijačima. Utovar i istovar vrši se mosnom dizalicom sa skinutom kapom (postavljenom na drugom postolju). Premještanje nape s jednog postolja na drugo također se vrši pomoću ruba mosta.

Indeks 4 — komorna peć s okretnim postoljem. Ove pećnice su dizajnirane za zagrijavanje velikih predmeta koji se ne mogu puniti ručno. Sama komora peći stoji na stupovima (ili temeljima), a njeno dno je obložena kolica, koja se pomoću vitla ili pogona koji se nalazi na njemu (samohodni) mogu pomicati po tračnicama ispod peći. Utovar i istovar kolica vrši se mostnom dizalicom.

Indeks 5 označava elevatorsku pećnicu. Komora peći stoji na visokim stupovima, njeno dno se može podići u peć ili spustiti s teretom pomoću hidrauličkog dizala. U donjem položaju, dno peći postaje njezini valjci na tračnicama i mogu se puniti i istovarati ispod peći u radionici ispod mostne dizalice. Izvedbe peći 2, 3 i 5 mogu se zatvoriti i raditi u posebnoj atmosferi ili vakuumu.

Riža. 1. Glavne vrste sedlastih i šaržnih peći

U brojevima II i III označene su kontinuirane peći, u kojima se zagrijani proizvodi kreću od jednog kraja peći do drugog, a njihov broj II označene su peći, u kojima se kretanje proizvoda vrši periodično, u udarcima, i sl. III označuju peći, u kojih se to gibanje neprekidno odvija.

Indeks 6 — tunelska peć, u kojoj se proizvodi stavljaju na naslagana kolica, prolaze kroz komoru peći u obliku tunela. Nakon određenog vremena sva se kolica pomaknu na duljinu jednaku duljini jednog vagona, pri čemu jedna od njih napuštaju peć za istovar, dok sa suprotnog kraja peći druga natovarena kolica ulaze u njenu komoru.

Indeks 7 prikazuje ekstruzijsku pećnicu.Paleta proizvoda otporna na toplinu postavljena je na stol za utovar (desno). Vrata na krajevima peći se povremeno otvaraju i potiskivač (hidraulički ili elektromehanički) gura paletu u peć, tjerajući na pomicanje cijeli red paleta koji se nalaze u peći na vatrostalnim tračnicama ložišta. U tom slučaju krajnji lijevi pleh izlazi iz pećnice, nakon čega se vrata zatvore.

Indeks 8 označava peć za pješačka ložišta. Na dnu peći, sukladno njegovoj duljini, ugrađene su grede postojane na toplinu, koje pomoću pogona dobivaju klipno-naprijed kretanje. U tom slučaju, grede prije pomicanja s utovarnog kraja peći podižu se iz utora na dnu, donjeg dijela peći i pomiču ih duž peći. Prije nego što se obrnuto kretanje grede spusti u utore dna, proizvodi sjedaju na dno i ne sudjeluju u povratnom kretanju greda. Na taj način se proizvodi povremeno, u koracima, kreću kroz peć od kraja punjenja do kraja pražnjenja.

Indeks 9 za pokretnu peć.U komori peći lančani transporter razapet je preko dvije osovine čija se mreža sastoji od pletene mreže ili utisnutih ili lijevanih karika lanca. Kako se pogonska osovina (na ispusnoj strani) okreće, transporter se pomiče glatko, noseći sa sobom proizvode koji su u njega utovareni na utovarnom (desnom) kraju peći. Konstrukcija transportera može biti vrlo različita.

Indeks 10 odnosi se na rotacionu peć. Vijak se nalazi u komori peći - bubanj otporan na toplinu s Arhimedovom spiralom. Kako se bubanj okreće, proizvodi se kotrljaju u bubanj, postupno se krećući od kraja za punjenje do kraja za pražnjenje.

Indeks 11 prikazuje pulsirajuću peć s peći. Na dnu komore, pećnica je na valjcima otporno na toplinu ložište u obliku korita, na kojem je grijaći kraj peći (desno) raspoređen sa grijanim dijelovima. Uz pomoć ekscentričnog pogona, mahuna dobiva povratno kretanje, te je njeno kretanje unatrag (prema utovaru) glatko, a prema istovaru oštro, pod djelovanjem opruge s amortizerom na amortizerima. Zbog toga proizvodi pri kretanju unatrag idu istom putanjom kao dolje, dok pri kretanju naprijed oni zamahom udarca klize naprijed u odnosu na ložište. Kao rezultat toga, proizvodi se postupno pomiču impulsima od kraja punjenja peći do pražnjenja.

Indeks 12 označava peć s valjkastim stolovima. Valjci otporni na toplinu montirani su na dnu komore, polako se okreću u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Zbog toga se proizvod smješten na valjcima s desne strane (za razliku od prethodna tri tipa peći, ova peć je namijenjena za zagrijavanje velikih proizvoda) postupno transportira duž peći do njenog izlaznog kraja.

Indeks 13 odnosi se na rotacionu peć. To je u biti pokretna pećnica namotana na prsten. Rotirajuće ložište u obliku prstena uzrokuje da proizvod postavljen na njega kroz vrata za punjenje (u bočnoj stijenci koja nije prikazana na slici) završi puni krug u peći do vrata za istovar koja se nalaze pokraj vrata za punjenje.

Indeks 14 za peć za izvlačenje koja se koristi za zagrijavanje žica ili traka. Na krajevima peći nalaze se bubnjevi između kojih je razvučena žica ili traka. Kako se koluti okreću iz jednog od njih, traka (ili žica) se namotava oko drugog.

Projekti niskotemperaturnih peći

Niskotemperaturne peći ne mogu biti vrlo učinkovite jer su koeficijenti prijenosa topline prirodnom konvekcijom niski. Proces se može pospješiti uvođenjem umjetne cirkulacije ugradnjom usisnog ventilatora na krov ložišta ili ormara, a kako bi se smanjio utrošak topline za zagrijavanje zraka može se organizirati kružno. U tom slučaju ventilator, usisujući zrak u gornjem dijelu peći, pokreće ga duž bočnog toplinski izoliranog kanala i ispuhuje u donjem dijelu peći.

Ako je potrebno osušiti proizvode i time ukloniti isparenu vlagu iz grijanih dijelova, tada se organizira mješovita cirkulacija, u kojoj se dio zraka usisava ventilatorom iz ormara, a dio iz prostorije (sl. 2). Maksimalna temperatura zagrijavanja proizvoda u ovoj vrsti peći i sušara obično ne prelazi 200 — 300 °C.

Riža. 2. Pećnica s prirodnom cirkulacijom: 1 — grijaći elementi, 2 — vanjski okvir, 3 — unutarnji okvir, 4 — toplinska izolacija, 5 — polica za dijelove, 6 — zaklopka za regulaciju zraka.

Dizajn zatvorene peći za zagrijavanje malih metalnih proizvoda u sloju ili dugih proizvoda prikazan je na slici. 3.

Riža. 3. Komorne peći s prisilnom cirkulacijom atmosfere i električnim grijačem

To je šahtna peć za kaljenje čeličnih proizvoda u koju se umeću košare od toplinski postojanog materijala s rešetkom ili perforiranim dnom i pune proizvodima za zagrijavanje.

Grijači se nalaze na bočnoj strani pećnice, oko košare, ali su od nje odvojeni zaslonom otpornim na toplinu kako bi se spriječilo izravno zračenje i povezano pregrijavanje proizvoda uz stijenke košare. Pećnica je s donje strane opremljena ventilatorom koji tjera zagrijani zrak kroz košarice. Taj zrak se zatim radijalno skreće u prstenasti prostor između košare i stijenki pećnice i zagrijava, ispirajući grijače.

Na sl. Slika 4 prikazuje peć za sušenje elektroda za zavarivanje na temperaturi od 400°C. Snaga peći 210 kW, elektrode se postavljaju na kolica, okvire i uz pomoć hidrauličkog gurača i izvlakača provode se kroz peć. Peć ima unutarnji ventilator 6 kao i vanjske ventilatore 10.

Grijači se nalaze na bočnim stijenkama peći. Dakle, u ovoj pećnici, strujanje zraka usmjereno je okomito na liniju kretanja proizvoda. Takve se peći mogu graditi u više zona.

Riža. 4. Električna potisna sušara: 1 — potiskivač, 2 — kolica, 3 — stol, 4 — okviri za postavljanje elektroda, 5 — komora za grijanje, 6 — ventilator peći, 7 — zračni kanal, 8 — jaružalo, 9 — hidraulično podizanje vrata pogon, 10 — vanjski ventilator

Projekti peći za srednje temperature

Srednjotemperaturne peći za toplinsku obradu izuzetno su raznolike. Najjednostavnija i istodobno univerzalna peć je komorna peć (slika 5). Sastoji se od pravokutne komore s vatrootpornom oblogom i toplinskom izolacijom, natkrivene krovom i smještene u metalnom kućištu.

Peć se puni i istovaruje kroz otvor na prednjoj stijenci, prekriven vratima. Grijači se nalaze u ložištu i na bočnim zidovima ložišta, rjeđe na krovu. U vrlo velikim pećnicama, grijači se nalaze i na stražnjoj strani pećnice i na vratima kako bi se osigurala ravnomjernija raspodjela temperature u komori pećnice. Donji grijači obično su prekriveni vatrostalnim pločama na koje se stavljaju grijani proizvodi.

Vrata komornih peći, u pravilu, izrađena su od podizanja, u malim pećnicama s ručnim ili nožnim pogonom (s nožnim pogonom ruka radnika ostaje slobodna), u većim - s elektromehaničkim. U drugom slučaju u gornjem i donjem položaju vrata ugrađeni su granični prekidači koji isključuju elektromotor u krajnjim položajima.

Riža. 5. Komorna električna peć s metalnim grijačima i plamenom zavjesom: 1 — vrata, 2 — mehanizam za podizanje vrata, 3 — izlaz grijača, 4 — kućište, 5 — obloga, 6 — bočni grijači, 7 — krovni grijači, 8 — ognjišta, 9 — grijači, 10 — uređaj za plamenu zavjesu.

Komorne peći na kolicima služe za žarenje ili drugu toplinsku obradu velikih dijelova koji se ne mogu ručno staviti u peć. To su komore bez dna i obično bez prednje stijenke koja stoji na stupovima (sl.6) i kolica na valjcima, na kojima su montirani ložište i prednji zid peći, koji se kreću po tračnicama pomoću električnog pogona ili elektromehaničkog vitla. Kolica kreću ispod peći, dizalicom se na njih utovaruju dijelovi, zatim se pomiču ispod komore i pećnica se uključuje na grijanje.

Riža. 6. Komorna peć s okretnim ložištem: 1 — grijači, 2 — vatrostalni zid, 3 — toplinska izolacija, 4 — termoelement, 5 — ladica, 6 — vrata, 7 — kavez.

Nakon završetka ciklusa žarenja, kolica ponovno napuštaju peć i istovaruju se. Grijači peći obično se nalaze na bočnim, stražnjim i prednjim zidovima te u ložištu, a ponekad i radi ravnomjernijeg zagrijavanja duž svoda. Donji i prednji zidni grijači napajaju se savitljivim kabelima ili kontaktima s noževima. Takve su peći ekonomične samo s velikim punjenjem, dostižući kapacitet od 100 tona i više i kapacitet od 3000 - 5000 kW.

Druga opća skupina šaržnih peći su osovinske peći. Izrađuju se u obliku okruglih, kvadratnih ili pravokutnih tuljana, otvorenih na vrhu i pokrivenih poklopcem (slika 7).

Riža. 7. Osovinska električna peć: 1 — grijači, 2 — vatrostalni zid, 3 — toplinska izolacija, 4 — poklopac peći, 5 — izlaz grijača, 6 — termoelement.

Grijači u osovinskim pećima obično se ugrađuju na bočne stijenke (donji grijači se rijetko ugrađuju, pogotovo kod ravnih pravokutnih peći). Ponekad se u okruglim pećima dizajniranim za zagrijavanje šupljeg cilindričnog punjenja (snopovi žice, koluti kositra), osim toga, vertikalni središnji grijač nalazi duž osi. Posebne vodilice otporne na toplinu štite grijače od oštećenja kada se predmeti stavljaju u ili vade iz pećnice ili košara s predmetima.

Šahtne peći se ponekad izrađuju vrlo duboke za toplinsku obradu okna i cijevi (dubine 10 m ili više) s nekoliko toplinskih zona kako bi se osiguralo ravnomjerno zagrijavanje po visini. Istodobno, serija cijevi se skuplja izvan peći, fiksira u posebnom ovjesu i spušta u peć pomoću dizalice.

Ove su peći manje fleksibilne od komornih peći, ali u nekim slučajevima imaju značajne prednosti. Utovar i istovar teških proizvoda u peć može se jednostavno obaviti konvencionalnom mosnom dizalicom u radionici, a ako nije dostupna, dizalicom ili blokom. Zauzimaju manje prostora jer su obično zakopani u zemlju radi lakšeg održavanja. Lako ih je zatvoriti i tako smanjiti oksidaciju proizvoda stvaranjem brtve od pijeska, ulja ili vode za poklopac.

Zbog veće kompaktnosti i boljeg brtvljenja poklopaca u odnosu na vrata, gubici kod ovih peći su manji nego kod komornih peći i iznose 15 do 25% nazivne snage.

Konstrukcije metodičkih peći razlikuju se uglavnom ovisno o upotrebi jednog ili drugog mehanizma za pomicanje zagrijanih proizvoda unutar peći. Dakle, pokretne pećnice imaju transporter — beskonačnu mrežu razapetu između dvije osovine, od kojih je jedna vodeća i pokreće se posebnim motorom. Dijelovi se stavljaju na transporter ručno ili posebnim dodavačem i pomiču se na njemu od utovarnog kraja peći do istovarnog kraja.

Riža. 8. Električna pokretna peć za kaljenje

Transportna traka je izrađena od pletene nikromske mreže (za najlakše dijelove) ili od utisnutih ploča i šipki koje ih povezuju, a za teške dijelove - od utisnutih ili lijevanih karika lanca. U potonjem slučaju, pogonska osovina transportera je nazubljena i igra ulogu zupčanika, čiji zubi dolaze između karika lanca.

Transporter se može postaviti u komoru peći kao cjelina, zajedno s dvije osovine, u kojem slučaju se cijelo vrijeme zagrijava i stoga se u njemu akumulirana toplina pohranjuje.

Nedostaci ovog dizajna su: vrlo teški radni uvjeti dviju transportnih osovina u zoni visoke temperature, teškoća u njihovom popravku (niska pristupačnost) i neugodnost utovara dijelova na vruću površinu transportera. to mora hladiti osovine vodom, što dovodi do prilično značajnih gubitaka topline.Zbog toga se krajevi transportera i njegova donja grana često uklanjaju iz obloge. Naravno, u ovom slučaju transporter se približava napunjenom kraju peći ohlađen, pa stoga nestaje toplina akumulirana njime. Ovi toplinski gubici veći su od onih s rashladnom vodom u zatvorenim pokretnim pećima.

Grijači u transportnoj peći nalaze se uglavnom na krovu iu ložištu, ispod gornje grane transportera, rjeđe na bočnim stijenkama komore. Transportne peći koriste se za zagrijavanje samo relativno malih dijelova do 900 °C, jer pri višoj temperaturi rad mehanički opterećenih dijelova transportera postaje nepouzdan.

Posebnu skupinu čine tzv. peći za istezanje, koje služe za zagrijavanje žice ili trake od čelika i obojenih metala.Oni su komora s grijačima kroz koje se velikom brzinom (do 0,5 m/s) provlači traka ili snop žica (slika 9). U rastezljivim pećima se postiže vrlo ravnomjerno zagrijavanje i nedostaci toplinske obrade mogu se svesti na nulu.

Riža. 9. Peć za rastezljivu traku: 1 — grijana traka, 2 — grijači peći, 3 — potporni valjci.

Projekti visokotemperaturnih peći

Najčešća je skupina peći s karburund grijačima. Grijači od karborunda mogu raditi do 1450 °C, stoga peći s grijačima od karborunda pokrivaju raspon od 1200 — 1400 °C. Razlikuju se od peći srednje temperature s debljom oblogom koja se sastoji od najmanje tri sloja.

Budući da se otpor šipki značajno mijenja tijekom zagrijavanja i, štoviše, kako bi se izbjeglo njihovo oštećenje, potrebno je relativno sporo zagrijavanje na 850 ° C pri smanjenom naponu, tada se visokotemperaturne peći s grijačima od karburunda isporučuju s regulacijskim transformatorima, koji omogućuju promjenu napon napajanja u malim koracima najmanje u omjeru 2:1.

To je također neophodno, jer tijekom rada šipke stare, povećavajući svoj otpor, zbog čega je potrebno povećati napon koji mu se dovodi kako bi se održala prethodna snaga peći.

Zbog starenja, koje se kod pojedinih šipki događa različitim intenzitetom, nije preporučljivo spajati ih u seriju zbog mogućih različitih promjena njihovog otpora tijekom zagrijavanja.S druge strane, ako jedna od paralelno spojenih šipki pokvari, ne može se zamijeniti novom, budući da je otpor ostalih šipki već povećan, potrebno ih je sve zamijeniti novima ili uzeti od starih , šipke koje već rade, svaka s otporom prikladnim za ove uvjete.

Riža. 10. Komorna visokotemperaturna peć. Donja komora s metalnim grijačima služi za grijanje, gornja za visoke temperature s grijačima od silicij karbida.