Электрические нагревательные печи

Кроме кузнечных горнов и пламенных нагревательных печей для нагрева заготовок используют электрические нагревательные печи сопротив­ления, индукционные и электроконтактные устройства различной конструкции.

Электрические нагревательные печи сопротивления имеют нагревательные эле­менты, при прохождении тока по которым они нагреваются и соз­дают соответствующую температуру в рабочем пространстве печи, предназначенном для нагрева заготовок. В электрических печах, позволяющих нагревать заготовки до 1100—1200° С, приме­няют металлические нагреватели в виде ленты или проволоки, из­готовленные из хромоалюминиевых или хромоникелевых сплавов.

В печах с температурой нагрева до 1300° С используют нагрева­тели в виде стержней из карбида кремния.

Электрические печи сопротивления бывают камерными и шахт­ными. Камерные печи имеют загрузочное окно 1, нагре­вательные элементы 3, рабочее пространство 4 и канал 2 для вы­хода разогретого воздуха. Стрелками показана циркуляция воз­духа в печи.

Электрические печи сопротивления обеспечивают равномер­ность прогрева по всему сечению заготовки, высокую точность ре­гулировки температуры нагрева, равномерность температуры в рабочей камере печи. Рабочее пространство этих печей свободно от продуктов горения, угар металла получается минимальным. Отсутствие печных газов улучшает условия работы обслуживаю­щего персонала. Однако малая долговечность нагревателей при нагреве до 1300—1350° С и высокая стоимость нагрева вследствие большого расхода электроэнергии не позволяют широко исполь­зовать электрические печи сопротивления в крупносерийном и мас­совом производстве поковок.

Рис. 23. Схема устройства электрической лечи сопротивления.

Рис. 24. Схема установки для электроконтактного нагрева.

Электрические печи сопротивления широко применяют для на­грева заготовок из цветных металлов и сплавов, так как темпера­турный интервал обработки давлением, например алюминия, 475—400° С, т. е. находится в пределах температур, постоянство которых в пламенных печах поддерживать более трудно, чем по­стоянство температур в процессе нагрева стали перед обработкой давлением. Кроме того, электрические печи используют для нагре­ва заготовок сложной формы, при небольших объемах производ­ства и в тех случаях, когда к нагреву заготовки предъявляют особо высокие требования.

Индукционный нагрев заготовок осуществляют путем их уста­новки внутрь катушки (индуктора), через которую пропускают переменный электрический ток. Проходящий ток создает магнитное поле, силовые линии которого пересекают заготовку, наводят на ее поверхности электродвижущую силу индукции, возникающий электрический ток циркулирует в заготовке и нагревает ее.

Оборудование для индукционного нагрева состоит из преобра­зователя тока частотой 50 Гц в ток повышенной частоты; уста­новки для нагрева, состоящей из индуктора, конденсаторов, при­боров, регулирующих нагрев; механизмов, направляющих, поддерживающих и выталкивающих заготовку. Мощность преоб­разователей тока — от 50 до,500 кВт. Индукторы в зависимости от размеров и формы нагреваемых заготовок имеют цилиндриче­скую, овальную, квадратную или щелевую формы. В настоящее время выпускают нагреватели различных типов для нагрева заго­товок диаметром от 16 до 120 мм и более и длиной от 50 до 900 мм.

Индукционный нагрев обеспечивает высокую скорость нагре­ва заготовок. Так, минимальное время нагрева стальной заготовки диаметром 50 мм и частоте тока 8 кГц составляет 70 с. При этом снижаются потери на окалину по сравнению с нагревом в пламен­ных печах в 1,5—2 раза, устраняется обезуглероживание поверх­ностного слоя, создаются благоприятные условия для автоматиза­ции подачи и выдачи заготовок, улучшаются санитарно-гигиениче­ские условия труда обслуживающего персонала.

Электроконтактный нагрев заключается в пропускании через заготовку 2 (рис. 24), концы которой зажаты в контактах 1 элек­тронагревательного устройства, электрического тока большой ве­личины.

Первичная обмотка 5 трансформатора подключена к сети на­пряжением 220 В и частотой 50 Гц. На контакты 1 подается на­пряжение 5—15 В по кабелю 4 от вторичной обмотки трансфор­матора 3. Ввиду того что сопротивление заготовки составляет тысячные доли ома, по ней течет ток величиной несколько тысяч ампер, который и нагревает заготовку. После окончания нагрева заготовки ток отключается, контакты освобождают заготовку и она подается на ковку.

Ответственными элементами нагревательных устройств явля­ются контакты, работоспособность которых зависит от материала, формы и давления, оказываемого ими на заготовку. Неудачно подобранный материал, форма и снижение давления контактов на заготовку приводят к ее прожогу или оплавлению.

Преимуществом установок для электроконтактного нагрева является их простота и низкая стоимость по сравнению с уста­новками для индукционного нагрева. Однако установки для электроконтактного нагрева используют для нагрева заготовок диаметром не более 50—70 мм и отношении диаметра к длине заготовки около 1 : 10, так как потребная для нагрева величина тока увеличивается пропорционально квадрату диаметра заготов­ки. Для нагрева заготовок больших диаметров требуется значи­тельная величина тока, большие сечения токопроводящих шин, значительные усилия зажима контактов.

Недостатком электроконтактного нагрева является возможность нагревать короткие заготовки, неполный прогрев концов за­готовки (мест контакта). Контактный нагрев целесообразно при­менять для нагрева средней части длинных и тонких заготовок.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Монтажные пены от ведущих производителей Tytan и Soudal продают тут. Пена может быть использована в любых погодных условиях, предлагаются как летние, так и зимние типы.