Виды топлива и его сжигание для нагрева заготовок

Для нагрева заготовок в кузнечном производстве применяют печи и горны, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе. Топливо должно быть удобным для сжигания и обеспечи­вать высококачественный нагрев при сравнительно низкой себе­стоимости.

В качестве твердого топлива используют каменный уголь, торф, дрова и продукты, получаемые из естественного топлива путем теп­ловой, механической или химической обработки, такие, как кокс, древесный уголь, брикеты, пылевидное топливо

В качестве жидкого топлива используют топочный мазут, явля­ющийся остатками переработки нефти после отделения от нее бен­зина, керосина, смазочных масел, гудрона и других ценных про­дуктов. Топочный мазут широко применяют, так как его удобно сжигать в распыленном состоянии. Одной из важных характерис­тик мазута, влияющих на качество его сжигания, является вяз­кость, которая колеблется при 75° С от 16,5 до 3,6 единиц по Энглеру. Кроме того, мазут имеет различную температуру застыва­ния, при которой он теряет подвижность и для его использования требуется подогрев. Так, мазут марки «100» имеет температуру застывания +25° С и для его сжигания требуется подогрев даже в летнее время года.

В качестве газообразного топлива в кузнечном производстве ис­пользуют природный газ и искусственные газы. Природный газ по­лучают из подземных скважин газовых месторождений или как попутный газ при добыче нефти. Природный газ является дешевым и удобным для сжигания топливом.

Искусственными газами являются генераторные, коксовальные, доменные, получаемые как побочный продукт других производств или в специальных установках.

Процесс сгорания топлива заключается в быстром его окисле­нии кислородом воздуха и сопровождается выделением теплоты. При этом углерод, водород и сера, входящие в состав топлива, соединяются с кислородом и переходят в газообразные продукты горения — печные газы. При подаче достаточного количества воз­духа углерод топлива сгорает полностью с образованием углекис­лого газа. При полном сгорании Ч кг углерода выделяется 34 088 кДж теплоты.

Если воздуха в зону сгорания подается недостаточно, то угле­род сгорает неполностью. При этом выделяется 10 466 кДж тепло­ты и образуется угарный газ, который при высокой температуре и дополнительной подаче воздуха может догорать и превращаться в углекислый газ. При сгорании 1 кг водорода выделяется 121 112 кДж теплоты и образуются пары воды.

Обычно процесс сгорания топлива ведут с достаточным количе­ством воздуха и добиваются его полного сгорания. При проведе­нии же расчетов теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива, увеличивают на коэффициент из­бытка воздуха. Для сжигания твердого топлива коэффициент из­бытка принимают 1,26—1,6; жидкого топлива — 1,1 —1,2; газооб­разного— 1,05—1,1. Чем лучше смешивается топливо с воздухом, тем меньше коэффициент избытка воздуха.

При сжигании топлива с большим избытком воздуха пламя в печи принимает форму факела из сверкающих языков очень ярко­го свечения. При этом горение по всему объему рабочего простран­ства печи происходит неравномерно, что приводит к местному пе­регреву металла и даже его плавлению. Чтобы обеспечить равно­мерный нагрев заготовок, подачу воздуха в этом случае уменьша­ют и добиваются равномерного, заполнившего весь объем рабочей камеры печи пламени. Пламя изменяет свое свечение, становится непрозрачным, светящимся, соломенного цвета или полупрозрач­ным, молочно-белого цвета.

Пламя, полученное при сжигании топлива с большим избытком воздуха, называется окислительным, так как кислород избыточно­го воздуха не используется на окисление топлива и вступает в хи­мическое взаимодействие с железом с образованием окалины. Большой избыток воздуха в зоне горения приводит к увеличению потерь металла на окалинообразование.

Недостаточная подача воздуха в зону горения приводит к не­полному сгоранию топлива, свечение пламени становится красным, тусклым, появляются черные прожилки копоти. Дальнейшее умень­шение подачи воздуха приводит к появлению клубов черного дыма.

Пламя, полученное при недостаточной подаче воздуха, называ­ется восстановительным, так как при таком сгорании остаются угарный газ и водород, которые отнимают от окисленной поверх­ности заготовки кислород и активно соединяются в нем. Угарный газ и водород при определенных условиях даже могут восстанав­ливать железо из окалины. Поэтому при нагревании заготовок в атмосфере восстановительного пламени образование окалины на поверхности металла не происходит.

Пламя, полученное при нормальной подаче воздуха, называется нейтральным. В этом случае топливо сгорает полностью, а в про­дуктах горения отсутствуют излишний кислород, угарный газ и водород. Получение нейтрального пламени добиваются регулирова­нием подачи воздуха в топку, качественным перемешиванием воз­духа с топливом; созданием необходимого давления печных газов и равномерным заполнением пламенем всего рабочего пространст­ва печи.

При сжигании 1 кг различных видов топлив выделяется неоди­наковое количество теплоты, т. е. различные топлива обладают не­одинаковой теплотворной способностью. Оценивают различные топлива по их теплотворной способности через условное топливо, теп­лотворная способность которого принята 29 308 кДж/кг. Теплотвор­ная способность твердого топлива составляет 27 235—33 520 кДж/кг, топливных мазутов до 41 355 кДж/кг, 1 м3 природного газа 33 940— 42 738 кДж/м3, генераторного газа из торфа — 6200 кДж/м3, до­менного газа — 3855 кДж/м3. Для получения одного и того же ко­личества теплоты приходится сжигать неодинаковое количество различных топлив. Чем выше теплотворная способность топлива, тем меньше нужно его для получения определенного количества теплоты, и наоборот.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Торговые стеллажи используют в магазинах, в которых представлен самый разный товар, как продукты питания, так и одежда. Торговые стеллажи пользуются большой популярностью во многом благодаря своей универсальности, т.к. расстояние между полками можно легко изменить.