Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Обработка металлов -> Термообработка -> Термообработка в кипящем слое -> Концевой нагрев заготовок

Концевой нагрев заготовок

Подробные исследования концевого нагрева прямоугольных и круглых заготовок, выполненные Институтом тепло- и массообмена, привели к созданию и сдаче в промышленную эксплуатацию промышленной печи с кипящим слоем для нагрева концов рессор под завивку ушка производительностью 300 шт/ч. Принципиальная схема ее показана, описание ее дано. Камерная печь с размерами рабочего пространства 700x464 мм состоит из двух зон: нагрева теплоно сителя (I) и нагрева металла (II), ширина которой примерно вдвое меньше, чем зоны I. В зону II подается газо-воздушная смесь, характеризуемая aв = 0,4-0,5, обеспечивающим при ее сжигании получение безокислительной среды. Тепло, недостающее для получения в этой зоне требуемой температуры (-1250° С), поступает из зоны I вместе с интенсивно перемешивающимися частицами мелкозернистого материала. В эту зону поступает газовоздушная смесь с большим избытком воздуха, обеспечивающим не только сжигание всего подаваемого с воздухом газа, но и дожигание над слоем продуктов неполного сгорания, выходящих из зоны I. Для лучшего их перемешивания установлен экранирующий свод. Порог между камерами был предусмотрен для уменьшения перемешивания газов, ухудшающих атмосферу в камере I. Поскольку он затрудняет и перемешивание частиц, впоследствии от него отказались.

Концы рессор из стали 60С2 шириной 63 и толщиной 9,5 мм вводят в печь через специальные гнезда в загрузочном окне. Длина нагреваемой части достигает 200 мм. Высыпание мелкозернистого материала (кессонной массы 0,6-1,25 мм) через загрузочное окно предотвращается использованием специального пневматического затвора (рессора вставляется «на ребро»).

Большое внимание авторы этой конструкции печи уделили газораспределительной решетки. Металлическая перфорированная щелевая решетка, разработанная ими, быстро выходила из строя вследствие коробления. Максимальная продолжительность ее службы без ремонта составляла 32 ч. Керамическая пористая решетка разрушалась механически (стойкость 93 ч). Надежной в длительной эксплуатации оказалась решетка со специальными газораспределительными колпачками (конструкция колпачков не публикуется).

По данным, стойкость этой решетки превышает 1000 ч. Доля потерь тепла в такую решетку составляет всего 2,12, а в перфорированную 12,1%.

Задача и выдача заготовок, как и в конвективных щелевых печах, осуществляется вручную. Завивка выполняется на стоящей рядом радиально-ковочной машине. Время нагрева полосы составляет 1 мин, что в 4-5 раза меньше, чем в конвективных печах. За это время обезуглероживание не происходит, а окисление составляет лишь 0,002-0,003 г/см2, что соответствует окисной пленке толщиной 0,01 мм.

Печь эксплуатировали в цехе в течение двух лет до передачи продукции на другой завод, после чего ее демонтировали. Использование ее вместо пламенной печи позволило резко улучшить условия труда (рабочий защищен от излучения из печи), ликвидировать окисление и обезуглероживание, обеспечить нагрев лишь нужной части рессоры (в пламенных печах нагревается до 500 вместо требуемых 200 мм). Дополнительным преимуществом является ее большая тепловая инерция; при перерыве в работе в течение 12 ч температура в ней понижается всего на 200° С, что позволяет при повторном включении достаточно быстро разогреть ее до 1250° С. Стоимость печи составляет 3 тыс. руб., проектный к. п. д. = 20%. Удельный съем металла с 1 м2 пода такой печи составляет 1 т/м2 по сравнению со съемом в камерных газовых и пламенных проходных печах, где он равен соответственно 0,5 и 0,4 т/м2.

Определенным недостатком печей такого типа (двухзонных) является невозможность использования тепла догорания продуктов неполного сгорания, выходящих из зоны II нагрева металла. При этом воздух, необходимый для их дожигания, предварительно проходит через зону I нагрева теплоносителя, т. е. нагревается до температуры кипящего слоя, и только после этого участвует в дожигании, следовательно, выбрасывается и тепло, затраченное на нагрев этого воздуха.

Факт надежной длительной работы печи в промышленных условиях вместе с кузнечно-прессовым оборудованием доказывает возможность безокислительного необезуглероживающего нагрева без налипания частиц на поверхность заготовок.

В процессе отработки технологии нагрева концов рессор, подвергнутых испытанию на опытной установке СКБ-3 таких же размеров были также проведены исследования по нагреву прутков различных диаметров.

Авторы указывают, что скорость нагрева прутка диаметром 25 мм в кипящем слое кессонной массы выше, чем в пламенной печи, в 2,4 раза, а диаметрами 40, 60 и 80 мм, соответственно выше в 1,6; 1,4 и 1,2 раза. Данные по горению газа, окислению, обезуглероживанию и налипанию частиц, полученные в этой установке, приведены. В частности отмечено, что при ав = 0,4 и tK.с = 1250° С горение стабилизируется лишь на высоте 100 мм от поверхности газораспределительной решетки, следовательно, нагреваемые детали надо помещать выше этого уровня, а высота плотного слоя должна быть такой, чтобы он полностью закрывал детали, поскольку выше уровня плотного слоя теплообмен резко ухудшается.

На основании этих исследований СКБ-3 при участии ИТМО спроектировало печь для концевого нагрева до 1050° С прутков из стали ШХ15 диаметром 42-52 мм под ковку на горизонтально-ковочных машинах. Эта печь была построена на ГПЗ-1 силами завода. Она состояла из трех зон, средняя из которых размерами 650x700 мм, предназначена для нагрева металла, а две боковые-для нагрева теплоносителя. Общая площадь пода 2,1x0,7 м. В средней зоне газ сжигается при ав = 0,4-0,45, в крайних при ав =1,3. Печь была рассчитана на нагрев сорока двух концов в час длиной 0,67 м, что составляет по металлу 0,4-0,5 т/ч.

Промежуточным теплоносителем служил магнезитовый порошок (диаметр частиц 0,6-1,25 мм), содержащий 90% MgO. Высота насыпного слоя составила 250 мм. В загрузочном окне был установлен воздушный затвор с семью отверстиями диаметром 60 мм. Температура в рабочей зоне печи регулируется автоматически с помощью радиационного пирометра и электронного потенциометра. Расчетный к. п. д. печи 20%.

Если на установке для нагрева относительно тонких рессор такой затвор работал хорошо, то на печи ГПЗ-1 уплотнение вызвало серьезные трудности при наладке. Ряд конструктивных мероприятий позволил несколько уменьшить высыпание частиц при извлечении прутка, но полностью ликвидировать его не удалось. Поэтому перед загрузочными ячейками был смонтирован бункер для приема высыпающейся крошки и простейшая система пневмотранспорта для ее возврата в печь. Тем не менее, на пол выпадало в течение смены - 3,5 кг крошки, выносимой в основном, на верхней части прутка.

Непрерывная опытно-промышленная эксплуатация в течение 12 суток (36 рабочих смен) доказала работоспособность печи.

При температуре кипящего слоя 1250-1300° С время нагрева в ней прутка диаметром 48 мм до 1070-1100° С оказалось равным 4-5 мин, т. е. примерно в 2,5-3 раза меньше, чем в пламенной печи. При этом глубина обезуглероженного слоя (на исходном прутке она составляла 0,15-0,24 мм) не увеличивалась как при однократном, так и при двукратном нагреве, в то время как в пламенной печи она возрастала примерно вдвое. Соответственно, и на поковках (кольца подшипников) толщина обезуглероженного слоя после нагрева в кипящем слое была примерно вдвое меньше (на 0,1-0,15 мм), чем после нагрева прутков в пламенной печи.

После двух нагревов прутка в кипящем слое до 1100° С на его поверхности местами наблюдается окалина на глубину 0,08 мм, появившаяся при его соприкосновении с воздухом. После нагрева в пламенной печи толщина слоя окалины вдвое больше (на исходных прутках окалины нет).

У печи с кипящим слоем условия труда кузнеца значительно улучшаются вследствие полного отсутствия излучения на рабочее место.

К сожалению, с точки зрения эксплуатации печь имела существенный недостаток, не связанный с кипящим слоем - при запроектированных размерах в ней можно было нагревать лишь концы длиной 670 мм, в то время как в пламенной печи возможен нагрев концов длиной 1,4 м. В результате сократилось число колец, штампуемых с одного нагрева, увеличилось вспомогательное время, что в 1,5-1,6 раза снизило производительность труда. Соответственно не полностью использовалась тепловая мощность печи - вместо семи работало лишь пять загрузочных ячеек.

Недостатком было также увеличение концевых отходов прутка с 320 (в пламенной печи) до 620-650 мм, связанное с наличием уплотняющего устройства. Применение специальных клещей позволило снизить их до приемлемого уровня, однако рабочие отказались работать с клещами. При вскрытии печи на нижнем и верхнем сводах были обнаружены спеки мелких фракций теплоносителя и сосульки из расплавленного шамота, указывающие на повышенные температуры по сравнению с температурой слоя. Высокая температура в этой зоне развивается при догорании продуктов неполного сгорания, выходящих из зоны нагрева металла, вместе с воздухом из зон нагрева теплоносителя.

В 1971-1972 гг. печь была реконструирована с целью увеличения длины нагреваемого конца до 1,2 м. К сожалению, добиться надежной ее работы после реконструкции не удалось и она была демонтирована. Однако СКБ-3 продолжает работы по созданию работоспособной конструкции такой печи не только на ГПЗ-1, но и на ряде других заводов страны и есть основания полагать, что в 1974 г. такие печи будут сданы в нормальную промышленную эксплуатацию.

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.05.24   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

18:19 Рулон нержавеющий 12Х17 аналог (AISI 430)

18:18 Рулон нержавеющий 12Х18Н10Т аналог (AISI 321)

18:16 Рулон нержавеющий 08Х18Н10 аналог (AISI 304)

18:15 Рулон нержавеющий 12Х15Г9НД аналог (AISI 201)

18:14 Рулон нержавеющий AISI 430

18:13 Рулон нержавеющий AISI 321

18:12 Рулон нержавеющий AISI 304

18:11 Рулон нержавеющий AISI 201

11:38 Услуги ООО ”РОСТМЕХ”: 3д фрезеровка алюминия и меди для РЭА

05:13 Круг г/к сталь пружинная 60С2ХФА

НОВОСТИ

17 Декабря 2017 17:16
Мотоцикл с паровым двигателем

18 Декабря 2017 07:37
Артель ”Даурия” добыла 768 кг золота в 2017 году

17 Декабря 2017 17:02
”ПГК” увеличила погрузку в границах Приволжской железной дороги почти на четверть

17 Декабря 2017 16:41
Тайваньский экспорт стальных двутавров в ноябре вырос на 61%

17 Декабря 2017 15:10
”ОЭВРЗ” передал Петербургскому метрополитену последний из четырех вагонов-электровозов

17 Декабря 2017 14:16
Латиноамериканский импорт стали из Китая за 10 месяцев упал на 7%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Некоторые аспекты выбора квартир

Социальный трейдинг: за и против

Сальники и компенсационные устройства

Косилки для травы - виды и особенности

Марокканская и другие виды декоративных штукатурок в интерьере

Бытовки металлические и блок контейнеры - выбор для различных нужд

Выбор квартир - некоторые особенности

Офшорная компания - некоторые особенности и аспекты работы

Характеристика материалов для производства мебели

Основные и дополнительные изыскания для строительства

Штукатурная станция – для чего применяют?

Конденсат на трубах холодной воды. Что делать в случае возникновения конденсата?

Способы поиска скрытых течей в подземных водопроводах

Сейфы уничтожающие содержимое AG Blackjack

Алюминиевые композитные панели

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.