Netiesioginės elektrinės varžos krosnių tipai ir konstrukcijos

Šildomų gaminių pakrovimo ir iškrovimo būdai bei jų perkėlimo būdai elektros varžos krosnyse iš esmės lemia tiek jų konstrukciją, tiek eksploatacines savybes. Fig. 1 parodytos pagrindinės elektrinių varžų krosnių rūšys, tiek pertraukiamo veikimo (ląstelinis), tiek nuolatinio veikimo (metodinis), iliustruojantis jų mechanizavimo būdų raidą.

Skaičius I nurodo periodinių krosnių tipus, kuriose gaminys kaitinimo proceso metu stovi ir yra mechanizuotas tik pakrovimas ir iškrovimas.

1 indeksas reiškia kamerinę orkaitę su šoninėmis durelėmis, pro kurias paprastai rankiniu būdu į kamerą įkeliami smulkūs daiktai. Tai universali orkaitė be mechanizacijos.

2 indeksas – šachtinė krosnis su atidaromu dangčiu. Čia gaminių pakrovimas ir iškrovimas vyksta per viršutinę krosnies angą, todėl juos galima mechanizuoti naudojant cecho kraną arba keltuvą, esantį virš krosnies.Dangtelio pakėlimas ir įtraukimas į šoną gali būti atliekamas rankiniu būdu (svirtimi) arba krano ar keltuvo pagalba arba galiausiai specialaus hidraulinio ar elektromechaninio mechanizmo pagalba.

3 indeksas atitinka varpinę krosnį. Jo komplekte yra keli iškloti stovai, ant kurių krano pagalba galima sumontuoti varpą (varpą) su šildytuvais. Pakrovimas ir iškrovimas atliekamas tiltiniu kranu su nuimtu dangteliu (sumontuotu ant kito stovo). Gaubto perkėlimas iš vieno stovo į kitą taip pat atliekamas naudojant tiltelio kraštą.

4 indeksas – vežimėlių kamerinė krosnis. Šios orkaitės skirtos šildyti didelius daiktus, kurių negalima įkelti rankiniu būdu. Pati krosnies kamera stovi ant kolonų (arba pamatų), o jos dugnas – išklotas vežimėlis, kuris gervės arba ant jos esančios pavaros (savaeigės) pagalba gali judėti bėgiais iš po krosnies. Vežimėlio pakrovimas ir iškrovimas atliekamas kabininiu kranu.

5 indeksas žymi lifto orkaitę. Krosnies kamera stovi ant aukštų kolonų, jos dugnas gali būti pakeltas į krosnį arba nuleidžiamas su kroviniu naudojant hidraulinį keltuvą. Apatinėje padėtyje krosnies apačia tampa jos ritinėliais ant bėgių ir gali būti pakrauta ir iškrauta iš po krosnies dirbtuvėse po viršutiniu kranu. 2, 3 ir 5 dizaino krosnys gali būti sandarios ir eksploatuojamos specialioje atmosferoje arba vakuume.

Ryžiai. 1. Pagrindiniai balno ir periodinių krosnių tipai

Skaičiais II ir III nurodomos nepertraukiamos krosnys, kuriose kaitinami produktai juda iš vieno krosnies galo į kitą, o jų II numerio krosnys, kuriose periodiškai vykdomas gaminių judėjimas, smūgiais ir pav. III nurodo krosnis, kuriose šis judėjimas vyksta nuolat.

6 indeksas – tunelinė krosnis, kurioje produktai dedami ant sukrautų vežimėlių, praeina per tunelio formos krosnies kamerą. Po tam tikro laiko visi vežimai pajuda į vieno vežimo ilgio ilgį, vienas iš jų palieka iškrovimo krosnį, o iš priešingo krosnies galo į jo kamerą patenka kitas prikrautas vežimas.

Rodyklėje 7 pavaizduota ekstruzinė krosnis.Ant pakrovimo stalo (dešinėje) sumontuotas karščiui atsparus gaminių padėklas. Orkaitės galuose esančios durelės periodiškai atidaromos ir stūmiklis (hidraulinis arba elektromechaninis) įstumia padėklą į krosnį, priversdamas judėti visą padėklų eilę, esančią krosnyje ant ugniai atsparių židinio bėgių. Tokiu atveju iš orkaitės išeina kairysis padėklas, po kurio durelės užsidaro.

8 indeksas žymi pėsčiųjų židinių krosnį. Krosnies dugne pagal jos ilgį sumontuotos karščiui atsparios sijos, kurios pavaros pagalba gauna grįžtamąjį judesį pirmyn. Tokiu atveju sijos prieš judant iš krosnies pakrovimo galo pakeliamos iš griovelių apačioje, apatinėje krosnies dalyje ir perkeliamos išilgai krosnies. Prieš nuleidžiant sijos atbulinį judėjimą į dugno griovelius, gaminiai sėdi ant dugno ir nedalyvauja sijų grįžtamajame judėjime. Tokiu būdu gaminiai periodiškai, žingsniais juda per krosnį nuo pakrovimo galo iki iškrovimo galo.

Konvejerinės krosnelės indeksas 9.Krosnies kameroje ant dviejų velenų ištemptas grandininis konvejeris, kurio tinklelis susideda iš austo tinklelio arba štampuotų ar lietinių grandinių grandžių. Sukant pavaros veleną (išleidimo pusėje), konvejeris juda sklandžiai, nešdamas į jį pakrovimo (dešiniajame) krosnies gale sukrautus produktus. Konvejerio konstrukcija gali būti labai skirtinga.

10 indeksas reiškia rotacinę krosnį. Sraigtas yra krosnies kameroje - karščiui atspariame būgne su Archimedo spirale. Kai būgnas sukasi, produktai sukasi į būgną ir palaipsniui juda nuo pakrovimo galo iki iškrovimo galo.

11 rodyklė rodo pulsuojančią krosnį su krosnimi. Kameros apačioje krosnelė ant ritinėlių yra karščiui atsparus židinys lovelio pavidalu, ant kurio krosnies kaitinimo galas (dešinėje) yra su šildomomis dalimis. Ekscentrinės pavaros pagalba podas gauna grįžtamąjį judesį, o jo judėjimas atgal (pakrovimo link) yra sklandus, o iškraunant - aštrus, veikiant spyruoklei su amortizatoriumi. Dėl šios priežasties gaminiai judant atgal eina tuo pačiu keliu, kaip ir toliau, o judant į priekį jie, veikiami smūgio impulso, slysta į priekį židinio atžvilgiu. Dėl to produktai palaipsniui impulsais perkeliami iš krosnies įkrovimo galo į iškrovimą.

12 indeksas rodo krosnį su ritininiais stalais. Kameros apačioje sumontuoti karščiui atsparūs voleliai, jie lėtai sukasi prieš laikrodžio rodyklę. Dėl šios priežasties gaminys, dedamas ant ritinėlių dešinėje (skirtingai nei ankstesnių trijų tipų krosnyse, ši krosnis skirta dideliems gaminiams šildyti) palaipsniui transportuojamas išilgai krosnies į jos išleidimo galą.

13 indeksas reiškia rotacinę krosnį. Iš esmės tai konvejerio krosnelė, suvyniota ant žiedo. Žiedo formos besisukantis židinys priverčia gaminį, uždėtą ant jo per pakrovimo dureles (šoninėje sienelėje, neparodyta paveikslėlyje), krosnyje visą ratą iki iškrovimo durelių, esančių šalia pakrovimo durų.

Indeksas 14 – tempimo krosnis, naudojama laidams arba juostoms šildyti. Krosnies galuose yra būgnai, tarp kurių ištempta viela arba juosta. Kai ritės sukasi nuo vienos iš jų, juosta (arba viela) vyniojasi ir apgaubia kitą.

Žemos temperatūros krosnių dizainas

Žemos temperatūros krosnys negali būti labai efektyvios, nes natūralios konvekcijos šilumos perdavimo koeficientai yra žemi. Procesą galima sustiprinti įvedant dirbtinę cirkuliaciją, ant krosnies ar spintos stogo įrengiant siurbiamąjį ventiliatorių, o siekiant sumažinti šilumos suvartojimą orui šildyti – organizuoti žiediniu būdu. Šiuo atveju ventiliatorius, siurbdamas orą viršutinėje krosnies dalyje, varo jį palei šoninį šilumą izoliuotą kanalą ir išpučia jį apatinėje krosnies dalyje.

Jei reikia išdžiovinti gaminius ir dėl to pašalinti iš šildomų dalių išgaravusią drėgmę, tuomet organizuojama mišri cirkuliacija, kurioje dalis oro ventiliatoriumi įsiurbiama iš spintos, o dalis – iš patalpos (Pav. 2). Maksimali gaminių kaitinimo temperatūra tokio tipo krosnyse ir džiovyklose paprastai neviršija 200–300 °C.

Ryžiai. 2. Natūralios cirkuliacijos krosnis: 1 — kaitinimo elementai, 2 — išorinis rėmas, 3 — vidinis rėmas, 4 — šilumos izoliacija, 5 — dalių lentyna, 6 — sklendė oro reguliavimui.

Uždarojo ciklo krosnies, skirtos mažiems metalo gaminiams kaitinti sluoksniu arba ilgiems gaminiams, konstrukcija parodyta fig. 3.

Ryžiai. 3. Kamerinės krosnys su priverstine atmosferos cirkuliacija ir elektriniu šildytuvu

Tai šachtinė plieno gaminių grūdinimo krosnis, į kurią įstatomi karščiui atsparios medžiagos krepšeliai tinkleliu arba perforuotu dugnu ir pripildomi šildomais gaminiais.

Šildytuvai yra orkaitės šone, aplink krepšelį, tačiau yra atskirti nuo jo karščiui atspariu ekranu, kad būtų išvengta tiesioginės spinduliuotės ir su tuo susijusio gaminių perkaitimo šalia krepšelio sienelių. Orkaitės apačioje yra ventiliatorius, kuris įkaitusį orą varo per krepšelius. Tada šis oras radialiai nukreipiamas į žiedinę erdvę tarp krepšio ir krosnies sienelių ir pašildomas, plaunant šildytuvus.

Fig. 4 parodyta suvirinimo elektrodų džiovinimo krosnelė 400 ° C temperatūroje. Krosnies galia 210 kW, elektrodai dedami ant vežimėlių, rėmų ir hidraulinio stūmiklio ir traukiklio pagalba praleidžiami per krosnį. Krosnyje yra vidinis ventiliatorius 6 ir išoriniai ventiliatoriai 10.

Šildytuvai yra ant krosnies šoninių sienelių. Taigi šioje orkaitėje oro srautai nukreipiami statmenai gaminių judėjimo linijai. Tokios krosnys gali būti statomos kelių zonų.

Ryžiai. 4. Elektrinė stūmoklinė džiovinimo krosnelė: 1 — stūmikas, 2 — vežimėlis, 3 — stalas, 4 — rėmai elektrodams dėti, 5 — šildymo kamera, 6 — krosnies ventiliatorius, 7 — ortakis, 8 — žemsiurbė, 9 — hidraulinis durelių pakėlimas pavara, 10 — išorinis ventiliatorius

Vidutinės temperatūros krosnių konstrukcijos

Vidutinės temperatūros krosnys terminiam apdorojimui yra labai įvairios. Paprasčiausia ir kartu universali krosnis yra kamerinė (5 pav.). Jį sudaro stačiakampė kamera su ugniai atspariu pamušalu ir šilumos izoliacija, uždengta stogu ir įdėta į metalinį korpusą.

Krosnis pakraunama ir iškraunama per priekinėje sienelėje esančią angą, uždengtą durelėmis. Šildytuvai yra židinyje ir krosnies šoninėse sienelėse, rečiau – ant stogo. Labai didelėse orkaitėse šildytuvai yra tiek orkaitės gale, tiek ant durelių, kad būtų užtikrintas tolygesnis temperatūros pasiskirstymas orkaitės kameroje. Apatiniai šildytuvai dažniausiai padengiami ugniai atspariomis plokštėmis, ant kurių dedami šildomi gaminiai.

Kamerinių krosnių durelės, kaip taisyklė, yra pakeliamos, mažose krosnyse su rankine arba kojine pavara (su koja pavara darbuotojo ranka lieka laisva), didesnėse - su elektromechaninėmis. Antruoju atveju viršutinėje ir apatinėje durų padėtyse įrengiami ribiniai jungikliai, kurie galinėse padėtyse išjungia elektros variklį.

Ryžiai. 5. Kamerinė elektrinė krosnis su metaliniais šildytuvais ir liepsnos uždanga: 1 – durys, 2 – durelių pakėlimo mechanizmas, 3 – šildytuvo išėjimas, 4 – korpusas, 5 – pamušalas, 6 – šoniniai šildytuvai, 7 – stogo šildytuvai, 8 — židiniai, 9 — šildytuvai, 10 — liepsnos užuolaidos įtaisas.

Kamerinės krosnys ant vežimėlių yra skirtos didelių dalių, kurių negalima rankiniu būdu įkelti į krosnį, atkaitinimui ar kitokiam terminiam apdorojimui. Tai yra kamera be dugno ir dažniausiai be priekinės sienelės, stovinčios ant kolonų (pav.6) ir vežimėlis ant ritinėlių, ant kurių sumontuotas židinys ir krosnies priekinė sienelė, judantis bėgiais elektros pavaros arba elektromechaninės gervės pagalba. Vežimėlis paleidžiamas iš po krosnies, į jį kranu kraunamos detalės, po to pajuda po kamera ir įjungiama orkaitė šildyti.

Ryžiai. 6. Kamerinė krosnis su vežimėliu: 1 - šildytuvai, 2 - ugniai atsparus mūras, 3 - šilumos izoliacija, 4 - termoelementas, 5 - stalčius, 6 - durys, 7 - narvas

Pasibaigus atkaitinimo ciklui, vežimėlis vėl palieka krosnį ir iškraunamas. Krosnelės šildytuvai dažniausiai yra šonuose, galinėse ir priekinėse sienose bei židinyje, o kartais ir tam, kad būtų tolygesnis šildymas palei skliautą. Apatiniai ir priekiniai sieniniai šildytuvai maitinami lanksčiais kabeliais arba ašmenų kontaktais. Tokios krosnys yra ekonomiškos tik su dideliu įkrovimu, pasiekiančiu 100 tonų ir daugiau galią bei 3000–5000 kW galią.

Antroji bendroji periodinių krosnių grupė yra šachtinės. Jie gaminami apvalių, kvadratinių arba stačiakampių kotų pavidalu, atidaromi viršuje ir uždengti dangteliu (7 pav.).

Ryžiai. 7. Šachtinė elektrinė krosnis: 1 — šildytuvai, 2 — ugniai atsparus mūras, 3 — šilumos izoliacija, 4 — krosnies dangtis, 5 — šildytuvo išėjimas, 6 — termopora.

Šachtinėse krosnyse šildytuvai dažniausiai įrengiami ant šoninių sienelių (apatiniai šildytuvai montuojami retai, labiau plokščiose stačiakampėse krosnyse). Kartais apvaliose krosnyse, skirtose šildyti tuščiavidurį cilindrinį krūvį (vielos ryšulius, skardos ritinius), be to, išilgai ašies yra vertikalus centrinis šildytuvas. Specialūs karščiui atsparūs kreiptuvai apsaugo šildytuvus nuo pažeidimų, kai daiktai dedami į orkaitę arba išimami iš jų, ar krepšeliai su daiktais.

Šachtinės krosnys kartais gaminamos labai giliai, kad būtų galima termiškai apdoroti šachtas ir vamzdžius (10 m ar daugiau gylio) su keliomis šilumos zonomis, kad būtų užtikrintas vienodas šildymas išilgai aukščio. Tuo pačiu metu už krosnies surenkama vamzdžių partija, pritvirtinama specialioje pakaboje ir kranu nuleidžiama į krosnį.

Šios krosnys yra mažiau lanksčios nei kamerinės, tačiau kai kuriais atvejais jos turi reikšmingų pranašumų. Sunkios produkcijos pakrovimas ir iškrovimas į krosnį gali būti nesunkiai atliktas su įprastiniu tiltiniu kranu dirbtuvėse, o jei jo nėra – su keltuvu ar blokeliu. Jie užima mažiau vietos, nes paprastai yra įkasami į žemę, kad būtų lengviau prižiūrėti. Juos lengva užsandarinti ir taip sumažinti gaminio oksidaciją, sukuriant smėlio, alyvos ar vandens sandariklį dangčiui.

Dėl didesnio kompaktiškumo ir geresnio dangčių sandarumo, palyginti su durimis, šių krosnių nuostoliai yra mažesni nei kamerinių krosnių ir siekia 15-25% vardinės galios.

Metodinių krosnių konstrukcijos daugiausia skiriasi priklausomai nuo to, ar naudojamas vienas ar kitas mechanizmas įkaitinamiems produktams perkelti krosnies viduje. Taigi, konvejerinės krosnys turi konvejerį – begalinį tinklelį, ištemptą tarp dviejų velenų, kurių vieną veda ir varo suktis specialus variklis. Dalys ant konvejerio dedamos rankiniu būdu arba specialiu tiektuvu ir perkeliamos ant jo iš krosnies pakrovimo galo į iškrovimo galą.

Ryžiai. 8. Elektrinė konvejerio grūdinimo krosnis

Konvejerio juosta gaminama iš pinto nichrominio tinklelio (lengviausioms dalims) arba iš štampuotų plokščių ir jas jungiančių strypų, o sunkioms dalims - iš štampuotų arba išlietų grandinės grandžių. Pastaruoju atveju konvejerio pavaros velenas yra dantytas ir atlieka krumpliaračių, kurių dantys yra tarp grandinės grandžių, vaidmenį.

Konvejeris gali būti dedamas į krosnies kamerą kaip visumą, kartu su dviem velenais, tokiu atveju jis visą laiką kaitinamas ir todėl jame susikaupusi šiluma kaupiama.

Šios konstrukcijos trūkumai: labai sunkios dviejų konvejerio šachtų eksploatavimo sąlygos aukštos temperatūros zonoje, jų remonto sunkumai (mažas prieinamumas) ir nepatogumai kraunant dalis ant įkaitusio konvejerio paviršiaus. tai turi atvėsinti šachtas vandeniu, o tai lemia gana didelius šilumos nuostolius, todėl dažnai nuo pamušalo nuimami konvejerio galai ir jo apatinė šaka. Natūralu, kad tokiu atveju konvejeris artėja prie įkrauto krosnies galo atvėsęs, todėl jo sukaupta šiluma išnyksta. Šie šilumos nuostoliai yra didesni nei aušinimo vandens nuostoliai uždarose konvejerinėse krosnyse.

Konvejerio krosnyje šildytuvai dažniausiai yra ant stogo ir židinyje, po viršutine konvejerio atšaka, rečiau - ant kameros šoninių sienelių. Konvejerio krosnys naudojamos tik sąlyginai mažoms detalėms kaitinti iki 900°C, nes esant aukštesnei temperatūrai, mechaniškai apkrautų konvejerio dalių darbas tampa nepatikimas.

Specialią grupę sudaro vadinamosios tempimo krosnys, kurios naudojamos plieninių ir spalvotųjų metalų laidams ar juostoms šildyti.Jie yra kamera su šildytuvais, per kuriuos dideliu greičiu (iki 0,5 m/s) praleidžiama laidų juostelė ar ryšulėlis (devinta pav.). Tempiamosiose krosnyse pasiekiamas labai vienodas kaitinimas, o terminio apdorojimo defektai gali būti sumažinti iki nulio.

Ryžiai. 9. Tempimo juostos krosnis: 1 — šildomas diržas, 2 — krosnių šildytuvai, 3 — atraminiai ritinėliai.

Aukštos temperatūros krosnių dizainas

Labiausiai paplitusi yra krosnių grupė su anglies šildytuvais. Karborundo krosnys gali veikti iki 1450 °C, todėl krosnys su karborundiniais šildytuvais apima 1200 — 1400 °C diapazoną. Jos skiriasi nuo vidutinės temperatūros krosnių storesniu pamušalu, susidedančiu iš mažiausiai trijų sluoksnių.

Kadangi kaitinant strypų varža labai kinta, o be to, norint išvengti jų pažeidimo, reikalingas santykinai lėtas kaitinimas iki 850°C esant sumažintai įtampai, tuomet aukštos temperatūros krosnys su karburundiniais šildytuvais tiekiamos su valdymo transformatoriais, kurie leidžia keisti. maitinimo įtampą mažais žingsneliais bent 2:1 santykiu.

Tai taip pat būtina, nes eksploatacijos metu strypai sensta, padidindami jų atsparumą, dėl ko reikia padidinti į jį tiekiamą įtampą, kad būtų išlaikyta ankstesnė krosnies galia.

Dėl senėjimo, kuris atskiriems strypams vyksta nevienodu intensyvumu, nerekomenduojama jų jungti nuosekliai dėl galimų skirtingų varžos pokyčių kaitinant.Kita vertus, jei vienas iš lygiagrečiai sujungtų strypų sugenda, jo negalima pakeisti nauju, nes kitų strypų varža jau padidėjo, reikia pakeisti juos visus naujais arba paimti iš senų. , jau veikiantys strypai, kurių kiekvienas turi tokioms sąlygoms tinkamą varžą.

Ryžiai. 10. Kamerinė aukštos temperatūros krosnis. Apatinė kamera su metaliniais šildytuvais naudojama šildymui, viršutinė aukštai temperatūrai su silicio karbido šildytuvais.