Типы промышленных печей для отжига

Отжиговые печи — это общий термин, применяемый для обозначения промышленных электрических печей, используемых для выполнения различных поверхностных обработок металлических заготовок. Их рабочие температуры, как правило, ниже, чем у печей для термообработки. Печи кареточного типа могут использовать несколько типов нагревательных элементов, однако требуют более строгого контроля за регулированием температуры и атмосферой печи. Большинство отжиговых печей для нагрева используют ископаемые виды топлива. Для достижения точного контроля температуры некоторые печи оснащаются электрическим подогревом. Современные процессы термообработки (особенно химическая термообработка) становятся всё более сложными, что приводит к появлению многочисленных конфигураций печей кареточного типа. Непрерывные процессы термообработки требуют соответствующих непрерывных печей. Для циклических операций термообработки необходима принудительная циркуляция с контролируемой атмосферой; при этом эксплуатация печей должна быть автоматизированной и механизированной. Ниже перечислены печи, обычно используемые на металлургических заводах.

Печь типа «Белл»

Тип печи для термической обработки, в которой нагреваемые объекты периодически подвергаются нагреву внутри камеры в форме колокола. Она используется преимущественно для отжига штабелей листового металла или рулонной стали. Печи колокольного типа обычно состоят из корпуса, внутреннего колокола и основания печи. Нагреваемые объекты размещаются внутри внутреннего колокола (муфельного колокола), а тепло подводится между внутренним колоколом и задней крышкой. Как правило, производители вводят в внутреннюю крышку контролируемую атмосферу. После нагрева, выдержки и медленного охлаждения задняя крышка поднимается, позволяя охладить штабель пластин или рулон внутри внутреннего колокола. Когда температура опустится до уровня, допустимого для выгрузки, внутренняя крышка снимается, и пластины или рулон подвергаются воздушному охлаждению перед выгрузкой. Горелка устанавливается на платформе печи. Существуют два типа печей с крышками для обработки холоднокатаных стальных рулонов: одностоечные и многостоечные. В многостоечных конфигурациях на прямоугольной платформе печи могут размещаться от 2 до 8 стопок рулонов; каждая стопка фиксируется отдельной круглой внутренней крышкой. Под внутренними крышками установлены циркуляционные вентиляторы, которые улучшают управление потоком воздуха и способствуют конвективному теплообмену между рулонами.

Роликово-подовые печи

Термически обработанные материалы перемещаются через камеру печи с помощью роликов, расположенных на равных расстояниях по всей длине печи. Материалы проходят между роликами, в то время как горелки нагревают как верхнюю часть, так и внутреннее пространство камеры печи. Существуют два типа роликов: кольцевые ролики (с дископодобными роликовыми кольцами) и плоские ролики.

Первые предназначены исключительно для нагрева пластин, тогда как вторые могут использоваться для обработки пластин, профилей, труб и прутков. Материалом для внешней оболочки роликов обычно служит жаропрочная сталь; в некоторых случаях применяются углерод-углеродные композиты. В коробочных печах (1000–1150°C) используются водяное охлаждение валов и жаропрочные стальные печные ролики с изоляционной футеровкой либо полностью водяное охлаждение роликов. Чтобы эффективно предотвратить прогиб роликов, при работе на высоких температурах они должны постоянно вращаться. Когда печь пуста или не производится выгрузка, ролики также должны совершать колебательные движения или вращаться на низкой скорости от 0,5 до 1,5 оборота в минуту. Благодаря нагреву материала с обеих сторон роликовые печи с подовой конструкцией обеспечивают более быстрый и равномерный нагрев. Они широко применяются в таких процессах термообработки, как закалка, отпуск, отжиг и нормализация.