ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нагрев металла и типы нагревательных устройств из "Трубное производство " Для повышения пластичности стали и уменьшения усилия при деформации трубную заготовку перед прокаткой или прессованием нагревают до высокой температуры. [c.20] Процесс нагрева заготовки в печи состоит из двух периодов. В течение первого достигается необходимая температура на поверхности заготовки, а во втором происходит выравнивание температуры по сечению. [c.20] Основными показателями, характеризующими процесс нагрева заготовки, являются температура, продолжительность и скорость нагрева. Для стали каждой марки Б зависимости от ее химического состава и свойств существует вполне определенная температура (или интервал температур), при которой ее пластичность достигает максимума. Нагрев заготовки ниже этой температуры сопровождается повышением сопротивления деформации металла, а также повышенными нагрузками на стан. Нагрев стали до очень высоких температур, а также перегрев приводят к понижению ее пластичности и браку. При чрезмерно длительной выдержке заготовок в печи при высоких температурах иногда наблюдается обезулероживание наружных слоев металла. Противоположное явление — науглероживание металла — происходит при наличии в атмосфере печных газов углерода. Особенно вредно науглероживание для нержавеющих сталей. [c.20] Удельная продолжительность нагрева составляет 5— 8 мин на 1 см диаметра заготовки и ограничивается тепловой мощностью и конструкцией печи. Удельная продолжительность нагрева слитков составляет 10— 12 мин на 1 см диаметра. [c.21] Важным фактором является равномерность распределения температуры по сечению заготовки, так как неравномерный нагрев приводит к получению стенки неодинаковой толщины в различных местах гильзы (трубы). [c.21] В процессе нагрева стали происходит потеря металла на окалинообразование (угар металла). В методических нагревательных печах угар достигает 3% от массы нагреваемого металла. В более совершенных кольцевых печах с вращающимся подом угар значительно меньше (0,5—1,0%). Окалина может служить причиной брака готовых труб при попадании ее на поверхность инструмента или прокатываемой трубы. Для уменьшения угара необходимо стремиться к максимальному уменьшению времени пребывания металла в печи, в связи с чем в современных секционных нагревательных печах осуществляется скоростной режим нагрева металла. [c.21] Основными особенностями скоростного нагрева металла являются повышение температуры рабочего пространства до 1400—1500° С и обеспечение всестороннего равномерного нагрева заготовок. Скорость нагрева при этом способе повышается не только за счет увеличения перепада температур, но и за счет повышения скорости движения газов, которые омывают нагреваемые заготовки. [c.21] Скоростной нагрев металла позволяет достигнуть большой производительности нагревательных устройств, экономии топлива и уменьшения угара. [c.21] Повышение скорости нагрева металла допустимо лишь в определенных пределах, ограниченных величиной напряжений, которые возникают в металле вследствие температурного перепада по сечению нагреваемого слитка или заготовки. [c.21] Для нагреа заготовок и слитков служат печи различных конструкций методические перекатные с наклонным подом, кольцевые с вращающимся подом, туннельные с передвижными тележками, непрерывные секционные скоростного нагрева и индукционные. [c.22] Кольцевые печи с вращающимся подом имеют ряд преимуществ по сравнению с перекатными. Основными из них являются пониженный угар металла, отсутствие ручной кантовки и меньший штат обслуживающего персонала. Кольцевая печь (рис. 3), также отапливаемая мазутом или газом, имеет форму замкнутого пустотелого кольца, образуемого внутренней и наружной стенками. Горелки или форсунки расположены на наружной и внутренней стенках печи. Продукты горения удаляются через каналы в стенках печи. Отходящие газы используют для подогрева воздуха в рекуператорах. Обычно печь делится на четыре зоны подогревательную, нагревательную, сварочную и томильную. [c.24] Металл нагревается при вращении пода путем постепенного перемещения от окна посадки к окну выдачи. Необходимость кантовки отпадает, так как заготовки, уложенные на нагретый под с некоторым интервалом друг от друга, хорошо омываются газами при движении вместе с подом. Вращение пода осуществляется от электродвигателя. Загрузка и выгрузка металла производятся специальными машинами (шаржир-машины). Для предотвращения выхода раскаленных газов в атмосферу цеха кольцевые зазоры между подом и стенками печи перекрыты песочными или водяными затворами. [c.24] Кольцевые печи применяют для нагрева заготовок диаметром до 350 мм и длиной до 5 ж до П50—1280° С. Производительность таких печей достигает 60 г/ч. Печь, служащая для нагрева слитков длиной 2,5 м, имеет, производительность до 75 г/ч. [c.24] Нагрев трубы перед редуцированием и калибровкой производят в печах камерного типа, в секционных печах и в электрических индукторах. Общий вид секционной печи скоростного нагрева труб представлен на рис. 4. [c.25] Равномерность нагрева труб по сечению в камерных печах достигается расположением достаточного количества горелок (форсунок) по ширине печи и частой кантовкой металла. Для облегчения кантовки труб в процессе нагрева под таких печей делают наклонным. [c.25] Индукционный нагрев основан на явлении электромагнитной индукции, сущность которой состоит в том, что при внесении проводника в переменное электромагнитное поле в нем возникает электродвижущая сила. Протекающие в проводнике токи вызывают его нагрев. Тепло выделяется в поверхностном слое заготовки, а остальная часть ее нагревается путем теплопередачи от внешних слоев к внутренним. [c.27] Для создания мощного переменного магнитного поля применяются многовитковые соленоиды (индукторы), выполненные из медной трубки квадратного или прямоугольного сечения, охлаждаемые проточной водой. Внутри такого индуктора помещается нагреваемая заготовка (рис. 5). [c.27] Источником переменного тока может быть либо промышленная сеть, либо преобразователь частоты (машинный или ламповый генератор). [c.27] Легкость управления и регулирования режимов нагрева, отсутствие тепловых излучений в окружающее пространство делают индукционный нагрев очень удобным для автоматизированного производства. [c.28] Благодаря сравнительно небольшим габаритам нагревательных устройств их удобно встраивать в линии трубных агрегатов и помещать в непосредственной близости от устройств для деформации металла (прессов, станов теплой прокатки). [c.28] Вернуться к основной статье