3) Способы нагрева металла, температурный интервал нагрева, продолжительность нагрева, нагревательные устройства
Способ нагрева определяется характером передачи тепла металлу. Если тепло передаётся за счет соприкосновения поверхности с какой-либо средой, нагретой до более высокой температуры, то это косвенный способ. Если тепло аккумулируется непосредственно в металле а температура Окр. Среды < темп-ры заготовки – прямой способ.
Время нагрева определяется температурным напором печи – разностью температур рабочего пространства печи и требуемой температурой нагрева. Величина температурного напора 100-150°.
Ориентировочное
время нагрева заготовки толщиной >
150 мм при нагреве в камерных печах τ
= akD
где a – коэффициент учитывающий расположение заготовки в печи
k – поправочный коэффициент
D – диаметр либо толщина заготовки
Нагревательные устройства классифицируются
1) По принципу действия с периодической и непрерывной загрузкой
2) По источнику энергии: пламенные, электрические
3) По назначению: кузнечные, прокатные, термические
Печи периодического действия. Металл загружается периодически отдельными партиями. После этого партия нагревается до требуемой температуры, заготовки последовательно вынимают из печи и деформируют. Печи периодического действия бывают с электрическим и пламенным нагревом.
1-свод печи, 2-под печи, 3-загрузочное окно, 4-механизм подъема двери
Методические печи. Вся зона разбита на 3 раздела. 1-зона подогрева, 2-зона максимально допустимой температуры, 3-зона томления. Происходит непрерывная подача заготовки и лучшее использование тепла. Методические печи применяют для нагрева заготовок пред прокаткой, ковкой, штамповкой, прессованием
l,ll,lll,lv – зоны нагрева
1-транспортер, 2-толкатель, 3-заготовки, 4-горелки, 5-дверца, 6-роликовый транспортер
Прямые способы нагрева
Индукционный нагрев – обеспечивает высокую скорость нагрева до 2000°/сек. В рез-те индукционного нагрева почти не образуется окалины, не происходит обезуглераживание поверхности, есть возможность автоматизации. Время нагрева заготовок Ø10 мм -3-3,5 сек; Ø25 мм – 15-20 сек; Ø40 мм – 30-35 сек. Индукционный нагрев проводят в индукторах ТВЧ, либо нагрев токами промышленной частоты. Частота тока f=30000d2
1-заготовки, 2-солиноид, 3-магазин с заготовками, 4-толкатель
Контактный электронагрев – через заготовку пропускают ток большой силы, U=6-15В, нагрев осущ-ся за счет омического сопротивления заготовки. Подводимая теплота Q=0,24I2Rt, 0,24 – тепловой эквивалент. Контактным способом нагревают заготовки Ø 20-70 мм. Через заготовку пропускают несколько десятков тысяч ампер, U=4-15В. Этим способом греют в основном длинные заготовки. Но прогревается лишь средняя часть заготовки – этот способ рационален при гибке, высадке, штамповке средней части
1-заготовка, 2-пневматич-е медные зажимы, 3-трансформатор
Безокислительный способ нагрева
1) Нагрев в расплавах солей в стеклянных эмалях
2) применение защитных обмазок
3) Нагрев в печах с защитной атмосферой
4) нагрев в камерных печах с открытым пламенем