Колпаковая электрическая печь сопротивления, страница 2

2.  Возможность обеспечить высокую равномерность нагрева изделий как путем соответствующего размещения источника выделения тепла по    стенкам    нагревательной    камеры,    так    и    применением принудительной циркуляции атмосферы;

3.  Легкость  регулирования    подводимой мощности, а, следовательно, и температуры, легкость автоматизации регулирования температурного режима печи;

4.  Легкость герметизации электрических печей, возможность благодаря этому   защитить  нагреваемые   материалы   от  окисления   защитной атмосферой, или наоборот, поместить их в специальную атмосферу для насыщения поверхности азотом или иными веществами [5];

5.  Чистота, удобство обслуживания, хорошие условия труда в цехах, оборудованных электрическими печами.

Все эти преимущества предопределяют ту большую роль, которую электротермические процессы играют в производстве и обработке металлов и сплавов.

Однако электроэнергия остается пока сравнительно дорогой, поэтому ее применение должно быть четко технически и экономически обосновано[5].

Из большого разнообразия электрических печей выделим колпаковые печи периодического действия. Они предназначены для отжига рулонной заготовки или стопок листов с целью получения заданных механических характеристик.

Нагрев отжигаемого материала осуществляется за счет тепла, выделяемого электрическими нагревателями, закрепленными на стенах печи.

Для ускорения нагрева используют принудительную циркуляцию защитной атмосферы. Между рулонами устанавливают специальные прокладки, которые позволяют защитной атмосфере циркулировать между рулонами и способствовать тем самым прогреву рулонов в осевом направлении.

Технологическая часть

1. Краткое описание колпаковых печей

Электропечь колпаковая предназначена для светлого отжига листов и полос меди.

Колпаковая печь состоит из одного нагревательного колпака, трех стендов и трех муфелей. Нагревательный колпак может быть установлен только на одном из трех стендов.

Колпак представляет собой стальной кожух зафутерованный внутри трёхслойной футеровкой шамотного кирпича. Вес колпака 18600 кг. Стенд представляет собой зафутерованную прямоугольную металлоконструкцию из профильной и листовой стали. Вес стенда 6850 кг. Сверху футеровки стенда положены три жаропрочных подовых листа, на которые ставится садка металла.

Нагреватели расположены на продольных колпаках и разделены по длине на две зоны (1 и 2), мощностью по 120 кВт.

На торцевых стенках расположены нагреватели небольшой мощности. Нагреватели 3-й зоны (под печи) размещены в продольных каналах футеровки, мощность зоны 60 кВт.

Питание нагревателей колпака осуществляется при помощи гибких кабелей и штепсельного контакта.

На стенд печи укладывают рулоны материала, накрывая их муфелем из жаропрочной стали. Вес муфеля 880 кг. Под муфель при светлом отжиге подают защитный газ по специальной трубке. Во время нагрева на стенд устанавливают нагревательный колпак. Применяется электрический обогрев печи. Место примыкания муфеля и нагревательного колпака к стенду уплотняют песочными затворами, которые обеспечивают необходимую герметизацию.

После окончания процесса нагрева и выдержки нагревательный колпак мостовым краном переносят на другой стенд, где подготовлена к нагреву следующая садка.

2. Тепловая работа печи

Тепловой и температурный режимы колпаковой печи изменяются в течение цикла отжига.

Садку в печах нагревают и охлаждают, как правило, под муфелем в атмосфере защитного газа. Наличие муфеля определяет своеобразие механизма теплоотдачи в колпаковых печах.

В электрических колпаковых печах наружная поверхность муфеля получает тепло излучением от радиантных труб или электронагревателей и раскаленной кладки.

От наружной поверхности муфеля к внутренней поверхности тепло передается теплопроводностью. Тепловое сопротивление муфеля мало, так как муфель изготовлен из листа жаропрочной стали, толщиной 4-6 мм, а поэтому на работу колпаковой печи эта ступень теплоотдачи существенного влияния не оказывает.