4.3. Камерные печи с переменной температурой рабочего пространства

Камерные печи данного типа имеют выкатные поды, используемые для нагрева под ковку и штамповку слитков или заго­товок (рис. 4.9). Под 1 выдвигается из печи для загрузки и снятия слитков с помощью мостовых кранов. На него загружают партию заготовок (садку) 3. Печь должна обеспечить равномерный нагрев садки по сечению и высоте, что достигается размещением садки на подкладках (лежках) 2 с использованием прокладок 4. При ширине печи до 1,5 м лежки делают высотой 250—300 мм. Если ширина печи более 1,5 м, то высоту лежки увеличивают до 300—400 мм. Кроме того, в них используют рассредоточенный подвод топлива и отвод продуктов сгорания. Горелки и каналы для отвода газов размещают в боковых стенках печи. Если высота печи более 1,5 м, то целесообразно применять двухъярусное расположение горелок для равномерного омывания садки газами. Шаг между осями верхних и нижних горелок примерно 300 мм. Под печи перемещается на роликах или колесах 6 с помощью цепного или реечного механизма 5. Герметизация печи обеспечивается двойным песочным затвором 7, причем верхнее корыто выкатывается из печи, что упрощает подсыпку песка. В каналах целесообразно устанавливать радиационные рекуператоры 8, обеспечивающие подогрев воздуха до 200—400 °С. Теплопроектом разработан ряд печей этого типа с длиной пода от 2,6 до 12 м и соответственно с шириной от 1,2 до 6 м. Площадь пода этих печей изменяется от 3 до 72 м². На каждый квадратный метр площади пода можно загружать 3—8 т стальных заготовок, что обеспечивает коэффициент заполнения печи = 0,2 - 0,4, где — объем металла (садки); — свободный объем рабочего пространства. Это наиболее оптимальное значение коэффициента . В этих печах общая продолжительность нагрева состоит из собственно нагрева и выдержки. Возрастание сопровождается увеличением продолжительности нагрева и сокращением выдержки. Производительность печей составляет 150— 200 кг/(м²-ч), расход условного топлива составляет примерно 150— 170 кг/т стали. При нагреве заготовок из высоколегированных сталей он увеличивается почти на 25 %.

Рис.4.9. Печь с выкатным подом.

Печи позволяют реализовать двух- или трехступенчатый режим нагрева. Смена садки обычно сопровождается снижением температуры рабочего пространства. При нагреве слитков из легированных сталей температуру печи снижают специально с целью исключения термических напряжений в стали. Например, при нагреве слитков массой 10 т из стали 9Х температуру печи снижают до 760 °С. При этом остывает и кладка печи. Для разогрева кладки до конечной температуры необходимо ввести в печь дополнительное количество топлива. Холодная садка интенсивно поглощает теплоту, так как разность температур печи и садки в начале нагрева достигает максимального значения. Вследствие этого в начале нагрева расход топлива будет максимальным, в период выдержки минимальным. При выдержке садки кладка печи не будет аккумулировать теплоту, а садке нужна теплота только для повышения температуры внутренних слоев. Следовательно, эти печи характеризуются переменным во времени расходом топлива. Выбор горелок, сечений каналов и воз­духопроводов следует проводить по максимальному расходу топлива.

Эти печи используют также для нагрева под термообработку поковок. Вследствие пониженной температуры нагрева производительность печей несколько повышается при одновременном снижении удельного расхода топлива.