Електричні печі опору періодичної дії - електрична піч опору типу -

Широке поширення електропечей періодичної дії (садочних електропечей) обумовлено порівняльною простотою їх конструкції, відносно невисокою вартістю і постійно збільшується обсягом проведення загальнопромислових процесів термічної обробки в умовах дрібносерійного виробництва, ремонтно-відновлювальних, інструментальних ділянок [8]. Найбільш поширені види електричних печей опору представлені на рис.1.1.

Рис.1.1 Основні види електричних печей опору

Діапазони параметрів загальнопромислових печей - номінальна температура від 250 до 1500 ° С; розміри і маса оброблюваних садок відповідно від 300 мм до 3 м і від 80 кг до 10 т - відрізняють загальнопромислові електропечі, з одного боку, від лабораторних та інших спеціальних електропечей, з іншого боку, від великогабаритних садочних електропечей, призначених для багатотоннажних виробів ( наприклад, в металургійній промисловості або важкому машинобудуванні); атмосфера в робочому об'ємі печі - повітряна або спеціальна контрольована, в тому числі захисна [8].

У промислових ЕРС можуть здійснюватися три групи процесів, пов'язаних з нагріванням металу при проведенні яких доцільно застосування контрольованих атмосфер: термічна обробка виробів, хіміко-термічна обробка виробів і спеціальні технологічні процеси.

При термічній обробці за допомогою нагрівання до певної температури і подальшого охолодження виробляють бажану зміну будови металу з метою отримання потрібних властивостей. При високій температурі відбувається взаємодія поверхні металу з атмосферою електропечі і в першу чергу, окислення. При обробці сталей одночасно відбувається обезуглероживание поверхні. Інтенсивність цих двох процесів залежить від температури, складу оброблюваної сталі і складу атмосфери печі [10].

ЕРС типу «Міксер», непрямого нагріву, среднетемпературная, призначена для усереднення і рафінування розплаву алюмінію, відстою його і розливу.

ЕРС непрямого нагріву є найбільш масовими представниками електротермічного обладнання і разом з тим дуже різні за технологічним призначенням і конструкцій.

Для печі періодичної дії (садочної) характерно незмінне положення тіла, що нагрівається (садки) протягом усього часу перебування в печі. Цикл роботи печі включає завантаження, теплову обробку за заданим режимом і вивантаження. Піч може працювати цілодобово (тоді цикли безперервно слідують один за одним) або з перервами - в одну або дві зміни.

Середньотемпературні печі мають верхню температурну межу 1200 - 1250 ° С, яка визначається можливістю застосування для нагрівальних елементів спеціальних сплавів опору. Технологічні застосування цих печей досить великі. У середньо- та високотемпературних печах теплообмін усередині печі здійснюється в основному випромінюванням, а частка конвективного теплообміну незначна. Основні схеми садочних печей представлені на рис.1.2.

Рис.1.2 Схеми печей періодичної дії а - камерна із завантаженням через вікно; б - камерна з висувним подом; в - шахтна; г - елеваторна; д - колпковая. 1 - каркас печі з футеровкою; 2 - нагріваються тіла (завантаження); 3 - дверцята; 4 - завантажувальний отвір (вікно); 5 - висувний під; 6 - рейок; 7 - кришка; 8 - опускається під; 9 - механізм опускання; 10 - стенд; 11 - знімний ковпак.

Проектована піч відноситься до плавильним електричним печей опору. Ці не відрізняються такою різноманітністю типів, як термічні, що цілком природно, враховуючи одноманітність форми оброблюваного продукту. З металів з більшою температурою плавлення в печах опору плавлять алюміній, магній та їх сплави. Для плавлення магнієвих сплавів, таких як електрон, застосовуються зазвичай тигельні (шахтні) печі з вузьким високим тиглем з жаротривкої стали і з зовнішнім обігрівом. Для переплавки алюмінію потрібні, навпаки, печі з плоскою формою ванни, так як це полегшує видалення при переплавки з металу оклюдованого в ньому газів. Тому для плавлення алюмінію у великих кількостях застосовуються печі камерного або ванного типу (рис.1.3), в яких метал розплавляється безпосередньо в футеровці.

Застосування ЕРС для плавки алюмінію і його сплавів дозволяє краще в порівнянні з полум'яними і індукційними печами того ж призначення проводити процеси рафінування. Тому ці ЕРС набули найбільшого поширення при виробництві високоякісних алюмінієвих виливків.

До переваг плавильних ЕРС слід віднести також порівняльну простоту конструкції.

Основними недоліками електропечей подібного типу слід вважати низьку продуктивність в зв'язку з підвищеною тривалістю плавки, невисоку стійкість нагрівальних елементів і футерування.

Питома витрата електроенергії при плавленні алюмінію в ванних ЕРС становить 600 - 650 кВтг / кг, а ККД таких печей 60 - 65%.

Печі ванного типу складаються з однієї або двох форкамер і власне ванни або металлопріемніка (рис.1.3).

Рис.1.3 Ванна електропіч для плавлення алюмінію 1 - ванна печі; 2 - форкамера; 3 - завантажувальний вікно; 4 - річка; 5 - привід нахилу печі; 6 - нагрівальні елементи.

Форкамери представляють собою похилі площини, звернені скатом до ванни, на які завантажується розплавляється метал, і він у міру плавлення стікає в металлопріемніка, в той час як оксиди залишаються на поду форкамери. За расплавлении всього металу і після необхідної технологічної витримки піч нахиляється на роликах і метал виливається з льотки в роздавальні тиглі або в виливниці. Більші печі застосовують для переплавки алюмінію на злитки, в цьому випадку метал виливається з печі в спеціальні виливниці. Нагрівачі в такого роду печах розташовані під склепінням, і нагрів металу здійснюється зверху вниз випромінюванням. При такій конструкції завдяки малому коефіцієнту поглинання алюмінію між ним і нагрівачами утворюється велика різниця температур (200-250 ° С), внаслідок чого ніхром працює в цих печах при граничній температурі. Тому необхідно при розрахунку нагрівачів таких печей брати знижену питому поверхневу потужність. Крім того, з метою захисту від бризок рідкого алюмінію, інтенсивно роз'їдає ніхром, нагрівачі часто утаплівают в пазах спеціальних фасонних сводових каменів, що ще більш ускладнює теплопередачу від нагрівачів до алюмінію. Печі для плавлення алюмінію випускаються нашими заводами потужністю від 90 до 600 кВт [21].

електричний піч тиристорний привод