Камерные электрические печи сопротивления

Конструкция камерной электрической печи с металлическими нагревателями. Наружная поверхность печи состоит из прямоугольного каркаса 1 из листового железа. Рабочая камера печи 2, где осуществляется нагрев изделий, выложена огнеупорным кирпичом (шамотом) 3. У наружных стен и над сводом рабочей камеры имеются теплоизоляционная засыпка 4 и слой изоляционного кирпича 5. Электронагреватели 6 расположены на боковых стенках и на поду печи. Чтобы предохранить подовые электронагреватели от повреждений и замыканий, их защищают подовой плитой 7. Питание электронагревателей производится от электрической силовой сети при помощи специальных вводов, вставленных в стенки печи. Для измерения температуры в своде печи помещают термопару 8. В дверце печи имеется смотровое окошечко 9 для наблюдения за нагревом изделий. Подъем дверцы для загрузки и выгрузки обрабатываемых изделий производится при помощи механизма, который приводится в действие ножной педалью 10. Электропромышленность СССР выпускает электрические камерные печи различных размеров и мощностей. Наибольшее распространение имеют печи серии Н с максимальной рабочей температурой 950°. Две цифры, стоящие рядом с буквой Н, характеризуют номинальную мощность печи в киловаттах (Н-15, Н-30 и т. п.).

При термической обработке небольших изделий используются камерные печи с боковой загрузкой, а при обработке массивных изделий - камерные печи с выдвижным подом. В этой печи под представляет собой выложенную огнеупорным кирпичом тележку, которая перемещается по рельсам. Для загрузки печи тележка выдвигается и на нее укладываются обрабатываемые изделия. Укладка производится в определенном порядке: с учетом веса и габаритов изделий и распределения температуры в рабочем пространстве печи. По окончании загрузки тележка вдвигается в печь. Передвигается тележка с помощью электродвигателя.

Для нагрева мелких изделий при закалке и отпуска применяют печи - ванны, у которых рабочей средой служит расплавленная соль. Печи - ванны изготовляются двух видов: печи-ванны сопротивления и электродные печи - ванны. Печи - ванны сопротивления характеризуются внешним обогревом. Печь - ванна снабжена тиглем 1, изготовленным из жароупорной стали. Тигель висит на чугунной плите 2. Кожух ванны 3 выполнен из листового железа. Внутренняя поверхность печи-ванны выложена шамотным огнеупорным кирпичом 4. Пространство между кладкой и кожухом заполняется теплоизоляционным материалом 5. В тигель загружаются соли, которые расплавляются в результате наружного обогрева тигля при помощи металлических электронагревателей 6 (таких же, как и в камерных печах). Сверху тигель закрывается раздвигаемой крышкой 7 с отверстиями: одно - для ввода в тигель термопары 8, а второе 9 - для подвешивания приспособления с изделиями. Над каркасом печи устанавливается вытяжной колпак 10. В нижней части ванны имеется отверстие 11 для удаления соли в случае прогара тигля. Описанные печи-ванны сопротивления используются для нагрева изделий до температур 850-900°. В зависимости от мощности такие печи-ванны имеют производительность 30-130 кг/час. Электродные печи - ванны характерны тем, что они не имеют металлического тигля. Обогрев изделия в них производится за счет тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через расплавленную соль, т. е. путем внутреннего нагрева. Принцип действия таких печей основан на том, что расплавленные соли являются хорошими проводниками электрического тока. К трем железным электродам 1 подается ток от трансформатора, имеющего десять ступеней регулирования и понижающего напряжения с 220/380 до 24,2 - 5,5В. Электроды опущены в расплавленную соль 2. Ток проходит через соль и нагревает ее.

Рабочее пространство печи выкладывается из огнеупорного кирпича. Наружная поверхность ванны состоит из металлического каркаса, на котором устанавливается вытяжной колпак. Электродные печи-ванны экономичнее, чем печи - ванны сопротивления, так как в них нет потерь тепла, связанных с передачей тепла через стенки тигля. Кроме того, в них можно получить более высокие температуры - до 1300°. Поэтому электродные печи - ванны применяют для нагрева под закалку инструментов из быстрорежущей стали. Включение электродных соляных ванн представляет некоторые трудности. Поэтому при небольших перерывах в работе ванну не выключают, а закрывают огнеупорной крышкой и поддерживают в ней температуру немного выше температуры плавления соли. В твердом виде соль не является проводником электричества. Плавят соль различными методами. Схема расплавления затвердевшей соли при помощи вспомогательного электрода, называемого шпагой. Этот вспомогательный электрод 3, представляющий собой железный пруток диаметром 6-8 мм, зажимают в деревянной рукоятке и приближают к электроду ванны. При их сближении между основным и вспомогательным электродами возникает дуга, которая и плавит соль. Это делают до тех пор, пока участок 2 расплавленной соли не коснется другого основного электрода. Как только это произойдет, ток начнет проходить через ванну от одного основания электрода к другому, а выделяющееся при этом тепло расплавит остальную часть соли. В настоящее время находят применение электрические печи - ванны с механизмами для перемешивания солей. Это способствует более интенсивному и равномерному нагреву изделий. Для электродных печей - ванн используются различные соли и смеси солей, в зависимости от температуры, которую необходимо получить. Электрические печи - ванны обладают рядом важных достоинств по сравнению с камерными печами:

1) в них происходит меньшее окисление изделий;

2) нагрев осуществляется в 2 раза быстрее;

3) можно производить местный нагрев изделия, частично погрузив его в жидкую среду.