Оборудование для термической обработки стали

Оборудование для термической обработки стали

Потери теплоты с водой можно уменьшить экранированием водоохлаждаемых элементов, нанесением обмазок, уменьшающих передачу теплоты.

Уменьшать расход воды не всегда целесообразно, так как в этом случае вода будет иметь более высокую температуру, и в результате интенсивного образования накипи водоохлаждаемые элементы будут перегреваться и выйдут из строя. Расход воды должен быть таким, чтобы температура воды на выходе была не выше 40 °С. Более высокая температура может допускаться, если применяют обессоленную воду.

Рассматривая статьи расхода теплового баланса, можно в каждом конкретном случае определить мероприятия по снижению расхода теплоты при термической обработке. В тепловом балансе для электрических печей будет отсутствовать только статья расхода теплоты с уходящими продуктами горения.

5.3. ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В ПЕЧАХ

Движение газов в печах отличается большой сложностью. Неравномерность давления в печи, вызванная разностью температур в печном объеме и влиянием газовых струй из форсунок и горелок, приводит к перемещению газа из мест большего давления в места с меньшим давлением или разряжением. Таким образом возникает циркуляция газа в печном пространстве.

На рис. 48 показана схема движения газов в термической печи с подподовой топкой. В термической печи с подподовой топкой интенсивно циркулируют газы. Это объясняется тем, что смесь топлива с воздухом вытекает из горелки или форсунки с большой скоростью, вследствие чего у корня факела образуется разрежение, которое распространяется на канал А. Продукты горения топлива проходят через топку Б и выходят через канал В в рабочую камеру Г, часть из них уходит в дымоотводную систему, а часть засасывается опять в топку Б через канал А.

При нормальной работе печей на поду поддерживается давление, равное атмосферному. Если давление в рабочей камере будет значительно выше или ниже атмосферного, то произойдет выбивание газов из печи или подсос в нее холодного воздуха. Практически в печах вследствие геометрического давления невозможно поддерживать давление, равное атмосферному, по всей высоте рабочей камеры. Поэтому стараются поддерживать атмосферное давление на уровне пода печи для того, чтобы предотвратить подсос холодного воздуха в печь. Необходимое давление поддерживается регулированием тяги из печи. На режим давления печи оказывают влияние расположение и размеры дымоходов. Схема расположения дымоходов зависит от назначения и конструкции печи. Размеры дымоходов выбирают исходя из того, чтобы условная (при 0°С и 101,3 кПа) скорость газов в них не превышала 1—2 м/с.

6. УСТРОЙСТВО, ОБСЛУЖИВАНИЕ И НАЛАДКА ТЕРМИЧЕСКИХ

6.1. ТИПЫ И КОНСТРУКЦИИ ПЕЧЕЙ

Требования, предъявляемые к термическим печам, и их классификация. К термическим печам предъявляют следующие основные требования: простота конструкции и надежность в эксплуатации; высокое качество термической обработки; минимальное потребление энергии; экономичная эксплуатация.

Высокое качество термической обработки обеспечивается лишь при строгом соблюдении заданного режима нагрева и охлаждения деталей. Если в печь загружается сразу несколько деталей, то одинаковыми свойствами после термической обработки они будут обладать только в том случае, если условия их нагрева и охлаждения будут одинаковы.

Равномерный нагрев деталей, находящихся в различных частях рабочего пространства печи, достигается применением вентиляторов, которые перемешивают атмосферу в печи. Применяют также экранирование источников тепловыделения (например, горелок, нагревателей), которые располагают равномерно в печном пространстве.

Для достижения равномерного охлаждения деталей, например при закалке, закалочные баки оборудуют устройствами, обеспечивающими интенсивную циркуляцию охлаждающей среды (например, воды, масла) относительно всех закаливаемых деталей.

Тип печи для термической обработки выбирают с учетом ряда факторов. В первую очередь рассматривают весь перечень деталей, подвергаемых обработке. В зависимости от марки материала детали определяют максимальную и минимальную температуру печи.

Выбор типа печи и степень механизации термической обработки зависит от количества обрабатываемых деталей и их размеров.

Печи для термической обработки классифицируют по различным признакам. По виду энергии печи подразделяют на пламенные и электрические; по степени механизации — на механизированные и немеханизированные; по назначению — на закалочные, нормализационные, цементационные и т. п. По способу загрузки печи подразделяют на камерные, шахтные, с выдвижным подом, колпаковые, элеваторные, конвейерные, толкательные с пульсирующим подом. Схемы печей некоторых типов приведены на рис. 49.

Конструкции термических печей. Печи, работающие на газовом и жидком топливе, не имеют существенных конструктивных различий.

При сжигании жидкого топлива на печи устанавливают форсунки, к которым подводят мазут и воздух, а при сжигании газообразного топлива устанавливают горелки, к которым подводят горючий газ и воздух.

Некоторые печи приспособлены для работы как на газообразном, так и на жидком топливе. В этом случае на печи устанавливают форсунки и горелки или только комбинированные форсунки, которые могут быть использованы как для сжигания жидкого, так и газообразного топлива.

Отвод продуктов горения в печах, работающих на газовом и жидком топливе, осуществляется под зонт, соединенный с цеховой вытяжной вентиляционной системой, или в каналы, находящиеся под полом цеха и соединенные с дымовой трубой или дымососом, расположенным от печи на расстоянии.

Камерная печь с подподовыми топками. Для нагрева небольших деталей перед закалкой и высоким отпуском в атмосфере, состоящей из продуктов горения топлива, применяют камерные печи, обогреваемые газообразным или жидким топливом. На рис. 50 показана камерная печь с подподовыми топками, с ручной загрузкой и выгрузкой деталей. Печь имеет переднюю, заднюю и две боковые стены, на которые опирается свод. В передней стене имеется загрузочное окно 4 и два дымохода 3 для отвода из печи продуктов горения топлива. Под 11 печи состоит из плит огнеупорного материала, опирающихся на уступы в стенах, и столбик 12, разделяющий подподовое пространство на две части. Подподовое пространство предназначено для сжигания топлива.

В печи под подом находятся две топки 1, каждая из которых соединена с рабочим пространством 15 печи двумя вертикальными каналами 9. Печь отапливается природным газом, для сжигания которого используют две однопроводные инжекционные горелки 16. Загрузочное окно печи закрыто заслонкой 2, футерованной огнеупорным материалом. Подъем заслонки осуществляется пневматическим цилиндром 10. Стены, свод и под печи сделаны из шамотного огнеупора 13. В качестве теплоизоляционного материала для свода и стен применяют диатомит 14. Печь имеет каркас 8, сваренный из листовой стали толщиной 5 мм и усиленный профильным прокатом.

Температуру в печи измеряют термопарой, устанавливаемой в рабочее пространство печи через отверстие 7 в задней стене. Равномерная температура в рабочем пространстве печи достигается отделением топочного пространства от камеры нагрева, принудительной циркуляцией газов в камере нагрева.

Температура в топочном пространстве, исходя из условий устойчивого горения топлива, должна быть не ниже 800 °С. При распо

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.03.11 Обновлено: 2020.03.04

Источник:
http://metallicheckiy-portal.ru/articles/chermet/termoobrabotka_chermeta/oborudovanie_dla_termicheskoi_obrabotki_stali/19

Оборудование для термической обработки металлов – выбор оборудования для термической обработки стали. Как выбрать подходящее оборудование для термической обработки?!

Термическая обработка – это процесс, при котором металл, либо же какой-то другой материал, помещается в рабочую камеру и на протяжении определенного отрезка времени проходит процесс обработки. Сам процесс, подразумевает собой воздействие на металл электромагнитных лучей, которые делают его чище, избавляя от разного рода примесей. Есть, конечно, и установки, производящие переработку металла, но этот процесс уже сложно назвать термической обработкой. Направляется тепловое излучение на материал разными способами, в зависимости от того, о какой вакуумной камере идет речь. Вакуумное оборудование для термообработки играет в этом процессе огромную роль, посему нужно еще до покупки позаботиться о том, чтобы приобрести себе установку, которая смогла бы справиться с теми задачами, которые вы на нее возлагаете.

Оборудование для термической обработки металлов

Раскрывая тему термообработки металлов, можно встретиться с целым рядом интересующих всех вопросов. К примеру, сколько длиться процесс термообработки, какие условия нужны для этого, какой тип вакуумной камеры лучше всего подойдет и так далее. Все эти моменты действительно важны, но разбираться в них нужно самостоятельно, дабы хоть немного углубиться в тему произведения металлообработки

Сейчас мы рассмотрим виды металлов, которые поддаются процессу термической обработки в вакуумных печах:

  • Свинец – обработка металла происходит сравнительно недолго, особенно если задействуется вакуумное термическое оборудование высокого образца.
  • Чугун – один из сложнейших металлов для плавки, который требует наличия оборудования на высоком, либо же сверхвысоком уровне вакуума.
  • Нержавеющая сталь – легко поддается обработке в различных вакуумных камерах и печах. Надо всего лишь создать благоприятные условия для проведения данного процесса.
  • Алюминий – так же достаточно легкий при обработке, но все-таки, проще всего он поддается плавке, нежели закалке и другим процессам.
  • Медь – считается одним из самых неоднозначных металлов, который в разных ситуациях может показать себя по-разному.
  • Латунь – требует использования стабильного оборудования для термообработки сложных металлов.
  • Сталь – один из самых простых материалов, который часто поддается термообработке.

Все вышеперечисленные виды металлов, поддаются процессу термообработки в вакуумном оборудовании. Важно лишь подобрать подходящую вариацию печи, которая смогла бы справиться с той задачей, которая интересует именно вас.

Оборудование для термической обработки стали

Говоря о таком материале, как сталь, сразу же возникают определенные вопросы, связанные с процессом его обработки. Кто-то говорит, что детали из стали очень легко поддаются термической обработке. Но придерживаются этого мнения не все, так как существует целый ряд нюансов, касающийся вопроса термообработки стали. Для начала, стоило бы понять, о каком именно виде обработки идет речь. А все потому, что есть немалое количество разновидностей обработки стали, которые очень сильно отличаются друг от друга. Говоря конкретно о процессе термической обработки, то сталь вполне подвластна данному процессу. По сути, он делиться на несколько отдельных категорий, о которых должен знать каждый пользователь.

Оборудование для термической обработки стали

Виды термической обработки металлов:

  • Закалка – повышает прочность стали при дальнейшем ее применении в разных направлениях.
  • Отжиг – позволяет избавиться от различных примесей, которые не позволяют задействовать сталь в определенных направлениях.
  • Прокалка – практически то же самое, что закалка, только производиться немного иным методом.
  • Химико-термическая — улучшает химические свойства металла, дабы в дальнейшем он больше не поддавался загрязнению различными примесями.
  • Пайка – позволяет соединять отдельные детали из стали, создавая цельное изделие.
  • Ковка – повышает степень прочности металла.
Читайте также  Мини производство туалетной бумаги

Все эти виды термообработки, в определенных аспектах, отличаются друг от друга. Но, говоря конкретно о том, популярна ли термообработка стали на данном этапе, то в этом даже нет никаких сомнений. Оборудование для термообработки, активно продается по всему миру, а это уже говорит о том, что спрос на произведение подобных процессов есть. Всего-то, нужно подобрать подходящую вариацию печи, которая смогла бы справиться с решением той или иной задачи.

Оборудование для термической обработки

Какой бы не была технология термической обработки, где бы, ее не применяли, кто бы это не делал, все равно, основополагающую роль в этом процессе играет оборудование для термообработки. Сказать, что оно считается каким-то редким и найти его очень сложно, нельзя. Печи для термообработки, активно продаются по всему миру, и найти себе какую-то неплохую установку может абсолютно каждый. Но, перед тем как это делать, надо как минимум ознакомиться с тем, какие вообще существуют вариации оборудования для термообработки и каким образом, оно воздействует на материал.

Оборудование для термической обработки

Сейчас мы рассмотрим наиболее популярные категории оборудования для термической обработки:

  • Вакуумная печь – производит процесс обработки, за счет активного влияния вакуума и быстрого образования оптимальных условий для плавления внутри рабочей камеры.
  • Водородная печь – принцип ее работы во многом зависит от наличия водорода и степени его преобразования. Используются такие установки по большей части во время плавки, либо же прокалки металлов.
  • Промышленная печь – одна из наиболее производительных вариаций оборудования для термической обработки. Используется на крупных предприятиях, серийном производстве, либо же высокотехнологичной промышленности.
  • Низкотемпературная печь – используются для нагрева, либо же разогрева металла до определенного уровня температуры.
  • Высокотемпературная печь – можно использовать в роли плавильной установки, которая могла бы справляться с задачами наивысшего уровня сложности.
  • Дуговая вакуумная печь – за счет скорости и качества разогрева, можно задействовать ее как в крупных отраслях, так и в домашних условиях. Во многом, эффективность данного устройства обусловливается работой дугового механизма.
  • Индукционная вакуумная печь – можно использовать как в процессе закалки, так и при отжиге металлов. Главнейшим компонентом в подобных печах считается индукция, которая должна находиться на высоком уровне.

Все эти типы вакуумного оборудования, можно задействовать в случае с уже ранее обрабатываемыми металлами. Это считается большим преимуществом подобных установок, так как переработка такого металла, требует наличия высокого уровня теплового излучения, которое бы справилось с тем, чтобы произвести процесс термической обработки. Учитывая показатели вакуума в определенных видах печей, можно и вовсе не думать о том, справиться ли она с определенным процессом, или же это будет слишком сложно для нее.

Источник:
http://koenigsberg-aktuell.ru/oborudovanie-dlya-termicheskoj-obrabotki-metallov/

Термическое оборудование для обработки материалов промышленной сфере

Термическое оборудование активно используют заводы и термические цехи для проведения различных процессов с их нагреванием. Как правило, в установках данного типа металлы разогреваются до температуры плавления, чтоб изменить их свойства.

Оборудование для термической обработки

Оборудование для термической обработки может иметь различные возможности, которые способствуют выполнению определенных процессов. Это касается максимальной температуры, создаваемой в ней, количества одновременно обрабатываемого материала, типа выполняемой обработки.

Оборудование для термической обработки на различных предприятиях представлено:

  • шахтными печами;
  • камерными печами;
  • печами с выдвижным подом;
  • вакуумными печами;
  • плавильными прессами;

Шахтные печи имеют высокую производительность и могут обрабатывать материалы, имеющие большие габариты. С их помощью можно производить термическую обработку для операции закалки, отжига, отпуска, нормализации цветных металлов. Применение оптимально для предприятий, которые не делают упор на точность проведения операций.

На сегодняшний день различными предприятиями выпускаются шахтные печи, которые имеют электрический и газовый нагрева. Установки данного типа могут применяться в эндогазовой, азотной, воздушной, вакуумной и водородной среде. Основным их применением является термообработка стальных элементов, которые имеют большие размеры. К ним относятся стальные детали и узлы, крупногабаритные отливки и поковки. Кроме этого производится их нормализация и прокат.

Камерные печи термообработки имеют меньшие габариты, поэтому используются для изменения свойств объектов небольших размеров. Установки данного типа имеют популярность на различных типах производств. Они могут использоваться как отдельно, так и вкупе с автоматизированными комплексами.

В состав комплекса оборудования для термической обработки могут входить:

  • нагревательные печи;
  • закалочный бак;
  • моечные камеры;
  • камеры отпуска;

Камеры отпуска в некоторых установках совмещаются емкостью для охлаждения, чтобы избегать отпускной хрупкости. Нередко используют камеры, в которых элементы обрабатываются холодом, это позволяет уменьшить остаточный аустенит. В состав автоматизированного комплекса может входить рельсовая транспортная система для погрузки и разгрузки.

Печи, имеющие выдвижной подол являются оптимальным инструментом бля термической обработки деталей или узлов, которые имеют крупные габариты. Для осуществления загрузки и выгрузки используют краны и кран-балки. Из недостатков можно отменить большую теплопотерю. Это происходит ввиду их габаритов. С их помощью производят аустенизацию, отжиг. Нередко используют для нагрева металла перед процедурой ковки. Для загрузки элементов могут использоваться небольшие манипуляторы и роботы. Рабочее пространство может нагреваться газовым и электрическим способом.

Вакуумные печи

Вакуумные печи являются оптимальным средством, чтобы получить качественные инструменты, быстрорежущие стали, титановые сплавы, медь, тугоплавкие металлы и конструкционные стали. Вакуумные печи производят все процессы с высокой технологичной точностью параметров. Температура в них не может откланяться больше чем на 5 градусов. Они используются как составные элементы линий термической обработки.

В вакуумных печах может использоваться азотистая, гелиевая, воздушная среда. При этом для их эксплуатации не требуется использование водяных закалочных баков. Это приводит к тому, что в них сложно производить закаливание низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Для изготовления внутренней поверхности вакуумной печи используют листовой молибден, нагревательных элементов – графит, керамика, порошковые материалы.

Установки, которые имеют высокую мощность, способны создавать давление в вакуумной печи, которое составит 0,00005 мбар. Уровень максимального давления окружающей среды составит 20 мбар, а термпературы 1350 градусов. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода.

Вакуумные камеры комплектуются различными вакуумными насосами, ресиверами, имеющие газовую среду охлаждения и установками, которые обеспечивают обратное водоохлаждение. Показатель степени автоматизации данного оборудования для термообработки может варьироваться в пределах 0,7-0,9.

Вакуумные печи имеют высокую стоимость, поскольку для их разработки и изготовления затрачивается намного больше средств. При этом они имеют один недостаток, который связан с тем, что поверхность сплавов обезлегируется, если в них используется высокая температура.

Промышленные печи

Многочисленные варианты конструкций промышленных печей можно классифицировать по принципу их работы или способу выделения тепловой энергии. По этому признаку можно разделить все промышленные печи на установки топливного и электрического типа.

Топливные печи, для произведения термической обработки используют химическую энергию, которая выделяется во время сжигания топлива. Это происходит за счет топливосжигающих элементов установок. Они имеют практически одинаковые конструкции в печах различного типа. В машиностроительной промышленности чаще всего используют печи-теплообменники. В них тепло, которое выделяется во время сжигания топлива, переносится к нагреваемому материалу. Как правило, на машиностроительных предприятиях используют радиационные и конверсионные данного типа.

Электрические печи создают тепло благодаря электроэнергии. Существует ряд установок, в которых способ передачи значительно отличается. Это индукционные, электродуговые и печи сопротивления. Оборудование, в котором тепло производится за счет электричества, имеет соответствующий тип.

Электронно-лучевые печи превращают свою энергию в тепловую. При столкновении электронного потока, которое ускоряется в вакуумном пространстве, с телом, происходит быстрое внутреннее нагревание и процесс плавления. Чаще всего установки данного типа используются для того, чтобы плавить чистые тугоплавкие металлы.

Электродуговые печи для термической обработки используются для плавления тугоплавких металлов. Основным их элементом является дуга, которая имеет высокую температуру благодаря подаче на нее электрической энергии. Нередко установки данного типа используются при выплавке и расплавлении сталей и чугуна. Они отлично подходят для работы с цветными металлами.

Индукционные печи превращают электроэнергию в электромагнитную энергию. При этом в установке нагревается только сам объект. Наличие большого количества вихревых токов заставляет предметы быстро расплавляться в камере. Установки, которые имеют высокий показатель частоты, используются для плавления сталей различных марок, чугуна и других металлов.

Водородные печи

В вакуумных водородных печах при термической обработке в системе используется водород. Некоторые печи данного типа работают с диссоциированным аммиаком и осуществляют непрерывную работу. Они отлично подходят для предприятий, в котором налаживается массовое производство. Плавка металлов с помощь водородной печи для спекания является лучшим вариантом. Кроме этого в вакуумных печах можно проводить эффективный обжиг керамических материалов.

Водородные печи оснащаются автоматическими и полуавтоматическими системами, которые осуществляют загрузку в печь материала, а так же автоматических систем, выполняющих проталкивание внутрь печи и выгрузку после завершения операции. Водородные печи могут иметь камерный и колпаковый тип.

Водородные печи, как правило состоят из:

  • цилиндрической камеры или колпака;
  • противовзрывного устройства;
  • передвижного подиума или подставки;
  • газовой системы, которая имеет увлажнитель и устройство, обеспечивающее дожиг водорода;
  • системы охлаждения;
  • системы электропитания;
  • системы управления.

Термическое промышленное оборудование

Термическое промышленно оборудование представлено установками с различными функциями. Одним из таковых является плавильный пресс. Его используют для того, чтобы проводить правку проката, труб, профилей и сварных конструкций. Они оборудуются элементами, которые контролируют геометрию правки.

Термическое промышленное оборудование для произведения плавильного процесса могут работать в динамическом или ударном режиме. Как правило, цикл имеет короткую протяженность.

Термическое оборудование для автоматизированного процесса используется для серийного производства крупногабаритных элементов. Это, как правило, автомобильное, тракторное и агрегатное производство. В производственную линию могут включаться печи различного типа и осуществлять замкнутый или линейный цикл.

Модернизация термического оборудования

Модернизация термического оборудования представляет собой процесс, при котором изменяется конструкция установки или заменяются некоторые ее элементы. Существуют различные типы модернизации. Можно осуществлять монтаж футеровки. Он представляет собой процесс, при котором стенки обрабатываются различными материалами, типа керамического волокна или других. Кроме этого различные предприятия осуществляют монтаж элементов нагревания, систем контроля или управления.

Источник:
http://vakuumtest.ru/termicheskoe-oborudovanie/

Оборудование для термической обработки стали

К основному оборудованию для термической обработки относятся печи, нагревательные установки и охлаждающие устройства По источнику теплоты печи подразделяют на электрические и топливные (газовые и редко — мазутные).

Читайте также  Какое нужно оборудование производства для профилированного бруса: пилорамы, станки, чашкорезы - Профилированный брус

Для того чтобы избежать окисления и обезуглероживания стальных деталей при нагреве, рабочее пространство современных термических печей заполняют специальными защитными газовыми средами или нагревательную камеру вакуумируют. Для повышения производительности при термической обработке мелких деталей машин и приборов применяют скоростной нагрев, т. е. загружают их в окончательно нагретую печь. Возникающие при нагреве временные тепловые напряжения не вызывают образования трещин и короблений. Однако скоростной нагрев опасен для крупных деталей (прокатных валков, валов и корпусных деталей), поэтому нагрев таких деталей производят медленно (вместе с печью) или ступенчато. Иногда быстрый нагрев производят в печах-ваннах с расплавленной солью (сверла, метчики и другие мелкие инструменты). На машиностроительных заводах для термической обработки применяют механизированные печи (рис. 5.1) и автоматизированные агрегаты.

Механизированная электропечь предназначена для закалки штампов или мелких деталей, укладываемых на поддон. Нагревательную и закалочную камеру можно заполнять защитной атмосферой, предохраняющей закаливаемые детали от окисления и обезуглероживания. С помощью цепного механизма 6 поддон с деталями по направляющим роликам перемещают в нагревательную камеру

I. После нагревания и выдержки тем же цепным механизмом поддон перемещают в закалочную камеру 2 и вместе со столиком 3 погружают в закалочную жидкость (масло или воду). После охлаждения столик поднимается пневмомеханизмом, и поддон выгружается из печи. Детали нагреваются в результате излучения электронагревателей 5 и конвективного теплообмена. Вентиляторы 4, установленные в нагревательной камере и в закалочном баке, предназначены для интенсификации теплообмена и равномерного нагрева и охлаждения деталей.

В механизированных и автоматизированных агрегатах проводят весь цикл

Рис. 5.1. Механизированная электропечь: 1 — нагревательная камера; 2 — закалочная камера; 3 — подъемный столик; 4 — вентилятор; 5 — нагреватели; 6 — цепной механизм для передвижения поддона с деталями

термической обработки деталей, например, закалку и отпуск. Такие агрегаты состоят из механизированных нагревательных печей и закалочных баков, моечных машин и транспортных устройств конвейерного типа.

Поверхностный нагрев деталей производят тогда, когда в результате поверхностной закажи требуется получить высокую твердость наружных слоев при сохранении мягкой сердцевины. Чаще всего закаливают наружный слой трущихся деталей машин.

Наиболее совершенным способом поверхностной закалки является закалка в специальных установках с нагревом токами высокой частоты-ТВЧ. Этот способ нагрева очень производителен, может быть полностью автоматизирован и позволяет получать при крупносерийном производстве стабильное высокое качество закаливаемых изделий при минимальном их короблении и окислении поверхности.

Известно, что с увеличением частоты тока возрастает скин-эффект; плотность тока в наружных слоях проводника оказывается во много раз большей, чем в сердцевине. В результате почти вся тепловая энергия выделяется в поверхностном слое и вызывает его разогрев.

Нагрев деталей ТВЧ осуществляется индуктором. Если деталь имеет небольшую длину (высоту), то вся ее поверхность может быть одновременно нагрета до температуры закалки. Если же деталь длинная (рис. 5.2), нагрев происходит последовательно путем перемещения изделия относительно индуктора с рассчитанной скоростью.

Охлаждение при закалке с нагревом ТВЧ обычно осуществляется водой, подающейся через спрейер трубку с отверстиями для разбрызгивания воды, изогнутую в кольцо и расположенную относительно детали аналогично индуктору. Нагретый в индукторе участок детали или все изделие, перемещаясь, попадает в спрейер, где и охлаждается.

Преимущество поверхностной закалки деталей, так же как и большинства способов упрочнения поверхности (химико-термиче-ской обработки, поверхностного наклепа обкатки), состоит также в том, что в поверхностных слоях деталей возникают значительные сжимающие напряжения.

Рис. 5.2. Расположение индуктора, закаливаемой цилиндрической детали и спрейера при закалке с нагревом ТВЧ: 1 — деталь; 2 — индуктор; 3 — спрейер

В последнее время для термической обработки некоторых деталей применяют источники высококонцентрированной энергии (электронные и лазерные лучи).

Использование импульсных электронных пучков и лазерных лучей для локального нагрева поверхности деталей позволяет вести поверхностную закалку рабочих кромок инструментов и сильно изнашивающихся областей жорпусных деталей. Иногда тонкий поверхностный слой доводят до оплавления и в результате быстрого охлаждения получают мелкозернистую или аморфную структуру.

При закалке с использованием источников высококонцентрированной энергии не требуются охлаждающие среды, так как локально нагретые поверхностные слои очень быстро остывают в результате отвода теплоты в холодную массу детали. В качестве источников энергии используют ускорители электронов и непрерывные газовые и импульсные лазеры.

Источник:
http://scask.ru/p_book_amat.php?id=43

Оборудование для термообработки – основные виды печей

Оборудование для термообработки в промышленности используется практически повсеместно. Нагрев материалов является важным этапом для их последующего видоизменения, поэтому к выбору печи следует подходить со всей ответственностью. Печи для термической обработки металла характеризуются не только возможностью достижения высоких температур, но и точностью выставленных настроек. Это позволяет добиваться идеальных условий для преобразования и гарантировать надлежащее качество продукции.

Так выглядит современная модель печи SNOL

Оборудование промышленное для термообработки активно используется для:

  • Плавления металлов, их закаливания и получения сплавов.
  • Изменение свойств исходного продукта.
  • Выращивания и исследования химических кристаллов.
  • Стерилизации инструментов.
  • Обжига керамических изделий.
  • Изготовления украшений.
  • Производства форм в литейной промышленности.
  • Просушки готовых изделий.
  • Кремирования.

В зависимости от производственной необходимости и размера конструкции, в печь она может помещаться вся целиком или же ее отдельная часть

Способы термической обработки материалов

Оборудование для термической обработки стали, чугуна, алюминия и других металлов предназначается для нагревания и последующего охлаждения сырья. Во время этих процессов изменяется его структура и свойства, в то время как химический состав остается первоначальным. Основными видами термического воздействия являются:

  • Отжиг. Металлы греются, а затем охлаждаются. Понижение температуры происходит в печи в медленном темпе.
  • Закаливание. Обработка происходит при повышении градусов до критической отметки, после чего следует быстрое охлаждение.
  • Отпуск. Проводится после закалки, предназначен для уменьшения хрупкости и напряжения в стали, и повышения ее гибкости.
  • Нормализация. Процесс, схожий с отжигом. Различие заключается в том, что металлы остужаются на открытом воздухе.

Процесс обработки металлических заготовок в промышленной печи

Разновидности оборудования для термообработки

Так как печи и оборудование для термообработки предназначаются для различных целей, они различаются по:

  • Расположению загрузочного отверстия. Горизонтальное, вертикальное, трубчатое, под колпаком, в виде колодца.
  • Дополнительным возможностям. Работа в вакууме, газовой среде и т.п.
  • Температурным возможностям. Низко-, средне- или высокотемпературные.

Так выполняется загрузка вертикальной печи

В зависимости от используемого топлива, оборудование для термообработки металлов и других материалов можно разделить на такие виды:

Газовые печи

Для того чтобы уменьшить теплопотери, камерные печи для термообработки обладают хорошей изоляцией и изготавливаются из огнеупорных материалов. Поды таких устройств выполняются из чугуна, стали, могут быть также керамическими или кремниевыми.

Благодаря возможности выставления точных настроек, печь может работать в широком температурном диапазоне – от незначительного нагрева до полного расплавления материала

Термическая камерная газовая печь на новом объекте, готовая к работе

Муфельные конструкции

Муфельное оборудование для термообработки, купить которое можно в компании «Лабор», отличается особыми возможностями камеры. Она служит для нескольких целей одновременно:

  • Поддерживает нужную температуру.
  • Обеспечивает равномерный прогрев.
  • Защищает образцы от контактов с продуктами сгорания, воздухом и испарениями.

Материалами для изготовления муфельных печей могут являться керамика, глина, минеральная вата, асбест, кирпич и другие.

Печь SNOL с керамической камерой и сама камера

Электропечи

Электрическое оборудование для термической обработки металлов отличается наибольшим разнообразием моделей и разновидностей. По способу воздействия на материал и преобразованию энергии, они делятся на:

  • Индукционные. Тигель таких промышленных печей включает в себя металлические детали. Нагрев происходит посредством выделения энергии при прохождении через них электрического тока. В основном используется для изготовления сплавов.
  • Дуговые. Функционируют при постоянном или переменном токе. Металлы обрабатываются в вакуумной или газовой среде. Устройства обязательно комплектуются системой охлаждения. Являются вариантом недорогого оборудования для термообработки, так как потребляют небольшое количество электроэнергии.
  • Инфракрасные. Источник тепла в таких приборах выделяет ИК-излучение, способствующее быстрому и равномерному нагреву деталей.

Новенькая электрическая печь с камерой из термоволокна

Конструкция оборудования для термической обработки

Несмотря на различия в способах работы оборудования для термической обработки, все они имеют схожее устройство, которое включает в себя:

  • Отверстие для загрузки. Для закладки сырья может использоваться ковш, конвейер, лебедка и т.д.
  • Разгрузочный блок. Представляет собой камеру, где готовая продукция дозируется.
  • Дымовыводящие пути. Последние модели приборов снабжены автоматическими дымоходами, располагающимися на задней стороне печей.
  • Камеру. Основной конструктивный элемент, в который закладывается исходный материал.

Так как ассортимент аппаратов для обработки металлов, керамики, фарфора и пр. постоянно обновляется, для правильного выбора подходящего устройства обращайтесь к специалистам компании «Лабор»! Мы непременно поможем вам выбрать оптимальное оборудование для поставленных целей.

Источник:
http://labor-snol.ru/news/oborudovanie-dlya-termoobrabotki-oborudovanie-dlya-termicheskoj-obrabotki-metallov

Оборудование для термической обработки металлов, виды термообработки. Вакуумные печи для термообработки

Уменьшать расход воды не всегда целесообразно, так как в этом случае вода будет иметь более высокую температуру, и в результате интенсивного образования накипи водоохлаждаемые элементы будут перегреваться и выйдут из строя. Расход воды должен быть таким, чтобы температура воды на выходе была не выше 40 °С. Более высокая температура может допускаться, если применяют обессоленную воду.

Рассматривая статьи расхода теплового баланса, можно в каждом конкретном случае определить мероприятия по снижению расхода теплоты при термической обработке. В тепловом балансе для электрических печей будет отсутствовать только статья расхода теплоты с уходящими продуктами горения.

5.3. ДВИЖЕНИЕ ГАЗОВ В ПЕЧАХ

Движение газов в печах отличается большой сложностью. Неравномерность давления в печи, вызванная разностью температур в печном объеме и влиянием газовых струй из форсунок и горелок, приводит к перемещению газа из мест большего давления в места с меньшим давлением или разряжением. Таким образом возникает циркуляция газа в печном пространстве.

На рис. 48 показана схема движения газов в термической печи с подподовой топкой. В термической печи с подподовой топкой интенсивно циркулируют газы. Это объясняется тем, что смесь топлива с воздухом вытекает из горелки или форсунки с большой скоростью, вследствие чего у корня факела образуется разрежение, которое распространяется на канал А. Продукты горения топлива проходят через топку Б и выходят через канал В в рабочую камеру Г, часть из них уходит в дымоотводную систему, а часть засасывается опять в топку Б через канал А.

При нормальной работе печей на поду поддерживается давление, равное атмосферному. Если давление в рабочей камере будет значительно выше или ниже атмосферного, то произойдет выбивание газов из печи или подсос в нее холодного воздуха. Практически в печах вследствие геометрического давления невозможно поддерживать давление, равное атмосферному, по всей высоте рабочей камеры. Поэтому стараются поддерживать атмосферное давление на уровне пода печи для того, чтобы предотвратить подсос холодного воздуха в печь. Необходимое давление поддерживается регулированием тяги из печи. На режим давления печи оказывают влияние расположение и размеры дымоходов. Схема расположения дымоходов зависит от назначения и конструкции печи. Размеры дымоходов выбирают исходя из того, чтобы условная (при 0°С и 101,3 кПа) скорость газов в них не превышала 1—2 м/с.

Читайте также  Литье латуни

6. УСТРОЙСТВО, ОБСЛУЖИВАНИЕ И НАЛАДКА ТЕРМИЧЕСКИХ

6.1. ТИПЫ И КОНСТРУКЦИИ ПЕЧЕЙ

Требования, предъявляемые к термическим печам, и их классификация. К термическим печам предъявляют следующие основные требования: простота конструкции и надежность в эксплуатации; высокое качество термической обработки; минимальное потребление энергии; экономичная эксплуатация.

Высокое качество термической обработки обеспечивается лишь при строгом соблюдении заданного режима нагрева и охлаждения деталей. Если в печь загружается сразу несколько деталей, то одинаковыми свойствами после термической обработки они будут обладать только в том случае, если условия их нагрева и охлаждения будут одинаковы.

Равномерный нагрев деталей, находящихся в различных частях рабочего пространства печи, достигается применением вентиляторов, которые перемешивают атмосферу в печи. Применяют также экранирование источников тепловыделения (например, горелок, нагревателей), которые располагают равномерно в печном пространстве.

Для достижения равномерного охлаждения деталей, например при закалке, закалочные баки оборудуют устройствами, обеспечивающими интенсивную циркуляцию охлаждающей среды (например, воды, масла) относительно всех закаливаемых деталей.

Тип печи для термической обработки выбирают с учетом ряда факторов. В первую очередь рассматривают весь перечень деталей, подвергаемых обработке. В зависимости от марки материала детали определяют максимальную и минимальную температуру печи.

Выбор типа печи и степень механизации термической обработки зависит от количества обрабатываемых деталей и их размеров.

Печи для термической обработки классифицируют по различным признакам. По виду энергии печи подразделяют на пламенные и электрические; по степени механизации — на механизированные и немеханизированные; по назначению — на закалочные, нормализационные, цементационные и т. п. По способу загрузки печи подразделяют на камерные, шахтные, с выдвижным подом, колпаковые, элеваторные, конвейерные, толкательные с пульсирующим подом. Схемы печей некоторых типов приведены на рис. 49.

Конструкции термических печей. Печи, работающие на газовом и жидком топливе, не имеют существенных конструктивных различий.

При сжигании жидкого топлива на печи устанавливают форсунки, к которым подводят мазут и воздух, а при сжигании газообразного топлива устанавливают горелки, к которым подводят горючий газ и воздух.

Некоторые печи приспособлены для работы как на газообразном, так и на жидком топливе. В этом случае на печи устанавливают форсунки и горелки или только комбинированные форсунки, которые могут быть использованы как для сжигания жидкого, так и газообразного топлива.

Отвод продуктов горения в печах, работающих на газовом и жидком топливе, осуществляется под зонт, соединенный с цеховой вытяжной вентиляционной системой, или в каналы, находящиеся под полом цеха и соединенные с дымовой трубой или дымососом, расположенным от печи на расстоянии.

Камерная печь с подподовыми топками. Для нагрева небольших деталей перед закалкой и высоким отпуском в атмосфере, состоящей из продуктов горения топлива, применяют камерные печи, обогреваемые газообразным или жидким топливом. На рис. 50 показана камерная печь с подподовыми топками, с ручной загрузкой и выгрузкой деталей. Печь имеет переднюю, заднюю и две боковые стены, на которые опирается свод. В передней стене имеется загрузочное окно 4 и два дымохода 3 для отвода из печи продуктов горения топлива. Под 11 печи состоит из плит огнеупорного материала, опирающихся на уступы в стенах, и столбик 12, разделяющий подподовое пространство на две части. Подподовое пространство предназначено для сжигания топлива.

В печи под подом находятся две топки 1, каждая из которых соединена с рабочим пространством 15 печи двумя вертикальными каналами 9. Печь отапливается природным газом, для сжигания которого используют две однопроводные инжекционные горелки 16. Загрузочное окно печи закрыто заслонкой 2, футерованной огнеупорным материалом. Подъем заслонки осуществляется пневматическим цилиндром 10. Стены, свод и под печи сделаны из шамотного огнеупора 13. В качестве теплоизоляционного материала для свода и стен применяют диатомит 14. Печь имеет каркас 8, сваренный из листовой стали толщиной 5 мм и усиленный профильным прокатом.

Температуру в печи измеряют термопарой, устанавливаемой в рабочее пространство печи через отверстие 7 в задней стене. Равномерная температура в рабочем пространстве печи достигается отделением топочного пространства от камеры нагрева, принудительной циркуляцией газов в камере нагрева.

Температура в топочном пространстве, исходя из условий устойчивого горения топлива, должна быть не ниже 800 °С. При распо

Администрация
Общая оценка статьи:Опубликовано:
2011.03.11

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

Применение термического оборудования

Агрегаты используют не только в металлургии. Они нашли применение в машиностроении. С их помощью изготавливают прочные и износостойкие металлические узлы транспортных средств. Термически обработанные материалы устойчивы к агрессивным воздействиям и коррозии.

Термическое оборудование для термической обработки используют в оборонной промышленности. Благодаря повышению прочности и плотности структуры, стволы оружия не перегреваются. Увеличивается срок их службы.

Также агрегаты используют в горнодобывающей отрасли. С их помощью собирают музыкальные инструменты. Оборудование химико термической обработки позволяет проводить различные испытания готовой продукции. Также его используют для тестирования новых образцов строительных и отделочных материалов.

Оборудование термообработки

Установки представляют комплексные системы, которые состоят из нагревательных печей, закалочного оборудования, плавильных устройств. Контроль над выполнением технологического процесса осуществляется посредством специальных приспособлений: датчиков, манометров и других приборов.

Термическое оборудование печи по типу конструкции классифицируют на агрегаты периодического и непрерывного действия. Также они отличаются назначением. Существуют специальные установки для отжига, отпуска, закалки, цементации, нитроцементации и других техпроцессов.

Примечание. Современные виды термического оборудования могут сочетать в себе функции нескольких агрегатов.

Печи – основой вид установки термического цеха. Они работают на жидком и газообразном топливах, а также электричестве. Рабочее пространство: воздушная, защитная, газовая среды. Также существуют печи-ванны, в которых производят закалку металлов в соляном или масляном растворах.

Оборудование для термической обработки периодического действия используют в мелкосерийном производстве. Как правило, востребованными считаются печи камерного типа с неподвижным или выдвижным подом. Шахтные установки предназначены для цементации и азотирования. Их основным недостатком является неравномерный прогрев рабочего пространства даже при максимальном температурном режиме.

Основное оборудование для термической обработки – печи непрерывного действия. Их используют в масштабном и серийном производстве. Они представляют собой комплексные системы, с помощью которых можно выполнять несколько технологических процессов.

Кроме печей существует оборудование термической резки. Процесс разрезания металла осуществляется посредством его проплавления. Основными видами такой резки являются газовая и кислородная.

Сварочное термическое оборудование – отдельная категория установок для термообработки металлов. Его источником питания могут выступать электронагревательные устройства и печи сопротивления. В случае применения газопламенного нагрева применяют специальные горелки. Сплавление металла осуществляется посредством передачи тепловой энергии.

Чтобы выбрать оборудование для термической обработки стали, необходимо знать технические параметры процесса, а также свойства обрабатываемого металла. Также во внимание берется мощность оборудования и его максимальный и минимальный температурный режим во время работы.

Оборудование термических цехов – промышленные печи. Они классифицируются по двум направлениям. Установки бывают теплогенераторами и теплообменниками. Первый вид агрегатов характеризуется образованием тепловой энергии внутри обрабатываемого материала. В результате работы оборудования такого типа осуществляется химическая реакция: взаимодействие молекул металла с теплыми воздушными массами. В теплообменниках тепло вырабатывается посредством электрической энергии. Примеры агрегатов: индукционные печи и дуговые печи.

Установки классифицируют по способу получения тепла. Они бывают таких типов:

  • экзотермическими;
  • оптическими;
  • электротермическими (дуговые, индукционные, электроннолучевые, печи сопротивления);
  • смешанные.

В экзотермических установках источником тепла выступают топливо или обрабатываемый материал. В некоторых видах конструкции тепло вырабатывается одновременно двумя способами. Это термическое оборудование – печи промышленные высокотемпературные. Они способны прогреваться до температуры выше +3000 градусов.

Примечание. Удерживать тепло внутри рабочего пространства позволяет правильно сделанная футеровка конструкции.

Термическая печь любого типа состоит из таких основных узлов:

  • рабочей камеры, выполненной из прочного материала;
  • теплового генератора;
  • теплоотборника;
  • приводов, устройств для подключения электрической энергии, горелок;
  • труб для отвода продуктов горения.

Агрегаты отличаются видом теплообмена, который происходит во время их работы. Установки бывают радиационными, конвективными и смешанными. Существуют также отличия в способе транспортировки обрабатываемого материала в печь. В зависимости от этой характеристики бывают вагонеточные, рольганковые, роликовые и другие агрегаты.

Конструкции термических печей:

  • Туннельные – длинные вытянутые установки, которые используют для обжига строительных и отделочных материалов;
  • Шахтные – конструкции круглой или прямоугольной формы (вагранки, доменные печи);
  • Камерные – термическая обработка в установках такого типа осуществляется в специальной камере (рабочем пространстве), печи характеризуется способностью работать при максимальных температурных режимах;
  • Вращающиеся – барабанные установки, которые эффективно используют в металлургии, представляют собой вытянутые конструкции, загрузка обрабатываемого материала осуществляется сверху;
  • Проходные – длинные конструкции, в которых процесс термообработки производится постоянно, они оснащены отдельными камерами, в каждой из них разный температурный режим.

Это основные виды термического оборудования, которое используют в промышленности.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТВЧ.

Станок-полуавтомат для закалки ТВЧ зубчатых колес малого модуля

Станок предназначен для деталей типа вал-шестерня, зубчатое колесо, червяк с модулем зубчатых венцов 1-3 мм., а также локальных зон длинномерных цилиндрических деталей.

Технические характеристики станка мод.ОЛ.Э-39.
Габариты закаливаемых деталей, мм: -максимальный диаметр -максимальная длина

Источник:
http://metiztorg72.ru/raboty-s-metallom/oborudovanie-dlya-termicheskoj-obrabotki-metallov-2.html