В чём заключается принцип работы печи для отжига типа «боги»?

Печи для отжига с подвижным дном (также известные как печи для отжига на тележках или каровые печи) — это оборудование, используемое для термической обработки металлических материалов, в особенности стали. Их основная функция заключается в изменении физических и химических свойств металлов посредством процессов нагрева и выдержки, тем самым улучшая их эксплуатационные характеристики. Этот процесс обычно называют отжигом. Ниже производитель печей для отжига с подвижным дном подробно описывает принцип работы и основные компоненты таких печей:

1. Принцип работы

1.1 Основные принципы отжига

Отжиг представляет собой процесс термической обработки, включающий нагрев металла до определённой температуры, выдержку при этой температуре в течение заданного времени и последующее постепенное охлаждение. Его основные цели заключаются в:

Улучшение механических свойств: за счёт устранения внутренних напряжений, снижения твёрдости материала и повышения пластичности и ударной вязкости.

Снижение внутренних напряжений: Остаточные напряжения в металле снимаются при отжиге, что улучшает обрабатываемость.

Уточнение зерна: Нагрев и контролируемые скорости охлаждения способствуют уточнению зерна в металле, тем самым улучшая его механические свойства.

1.2 Отопление и охлаждение

Отопление: В печи для отжига кареточного типа для повышения температуры атмосферы печи до необходимой используются либо сгорание топлива, либо электрические нагревательные элементы. Температура в печи обычно поддерживается в диапазоне от 600°C до 1000°C; конкретная температура определяется материалом, подвергаемым обработке, и требуемыми свойствами.

Выдержка: После достижения заданной температуры материал поддерживается при этой температуре в течение определённого времени. Эта стадия, известная как стадия выдержки, обеспечивает равномерное распределение внутренней температуры по всему объёму материала.

Охлаждение: Производители печей для отжига обычно проектируют установки так, чтобы контролировать скорости охлаждения, которые могут быть естественными или принудительными (например, с использованием охлаждающих вентиляторов). Постепенное охлаждение способствует достижению желаемых характеристик материала.

2. Основные компоненты

2.1 Корпус печи

Камера печи: основной компонент печи для отжига на каретном поду, обычно выложенный высокотемпературно устойчивыми материалами для обеспечения термической долговечности и эффективности. Внутренняя конструкция способствует равномерному нагреву и эффективной передаче тепла.

Дверца печи: Открытие, используемое для загрузки и выгрузки материалов, обычно оснащённое уплотняющими механизмами для предотвращения утечки тепла и газов.

2.2 Система отопления

Топливная система: В некоторых печах с колёсными тележками для нагрева используются газообразное или жидкое топливо. Система сгорания включает горелки, систему подачи топлива и регулирующие механизмы.

Электрические нагревательные элементы: в электрических печах используются нагревательные элементы, такие как провода сопротивления или индукционные катушки, которые используют электрический ток для нагрева атмосферы печи и металлических материалов.

2.3 Тележка

Мобильная тележка: Тележка является важнейшим компонентом печи для отжига и служит для перемещения и транспортировки металлических материалов, подвергающихся обработке. Как правило, тележки разрабатываются с учётом устойчивости к высоким температурам и структурной прочности.

Система привода автомобиля: Приводной механизм позволяет автомобилю перемещаться по камере печи, облегчая погрузку и разгрузку материалов.

2.4 Система управления

Контроль температуры: Эта система обеспечивает точное регулирование температуры в печной камере и обычно включает датчики температуры, контроллеры и регулирующие устройства.

Управление временем: устанавливает продолжительность нагрева, выдержки и охлаждения в процессе отжига, чтобы гарантировать соответствие обработки материала проектным спецификациям.

Контроль атмосферы: Некоторые печи для отжига способны регулировать внутреннюю атмосферу, чтобы предотвратить окисление металла или другие химические реакции.

3. Процесс отжига

3.1 Подготовка материалов

Очистка: Перед загрузкой в печь отжига производители очищают поверхность материала от примесей и загрязнений, чтобы не ухудшить качество отжига.

Загрузка: Материалы помещаются на тележку-подставку, обеспечивая стабильное положение и равномерное распределение для однородного нагрева.

3.2 Отопление

Набор мощности: Система нагрева включается для постепенного повышения температуры печи до требуемого уровня. Скорость нагрева должна контролироваться в разумных пределах, чтобы избежать чрезмерных изменений температуры как на поверхности материала, так и внутри него.

Замачивание: материалы выдерживаются при заданной температуре в течение определённого времени, которое зависит от типа материала и требований к отжигу.

3.3 Охлаждение

Метод охлаждения: Производитель печи для отжига контролирует скорость охлаждения, чтобы добиться желаемых свойств материала. Скорость охлаждения можно регулировать путём изменения потока воздуха внутри печи или с помощью устройств принудительного охлаждения.

Разгрузка: После завершения охлаждения извлеките материал из печи. На данном этапе материал должен сохранять стабильное состояние отжига.

4. Области применения

Печи для отжига корзин широко используются в следующих областях:

Стальная промышленность: для обработки стали с целью улучшения её механических свойств и технологичности.

Обработка алюминия: Отжиг алюминия для повышения пластичности и снижения твёрдости.

Производство меди: Отжиг медных сплавов для регулирования механических свойств.

Резюме

Печи для отжига корзин изменяют физические и химические свойства металлов с помощью процессов нагрева, выдержки и охлаждения, повышая их эксплуатационные характеристики. Ключевые компоненты включают корпус печи, систему нагрева, корзины и систему управления. Правильная эксплуатация и управление имеют важнейшее значение для обеспечения качества отжига и сохранения свойств материалов.