close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

История печей

код для вставкиСкачать
 Печи вакуумные.
В современных вакуумных электропечах принято считать - низким вакуумом - давление газа (пара) выше10-1 мм рт ст; средним вакуумом - давление 10-1 - 10-3 мм рт ст (10 -10-1 Па); высоким вакуумом - давление 10-4 - 10-6 мм рт ст (10-2 - 10-4 Па) и сверхвысоким вакуумом - давление ниже 10-6 мм рт ст (10-4 Па).
Вакуумная печь - герметизированный агрегат, в котором проводится электротермический процесс при давлении газа в рабочем пространстве, поддерживаемый на указанных выше уровнях. В соответствии с уровнем остаточного давления печи можно разделить на: низко-, средне-, высоко- и сверхвысоковакуумные.
Преимущества проведения электротермических процессов в среде газа с низким остаточным давлением:
1. Возможность безокислительного нагрева металлов. По сравнению с безокислительным нагревом в защитных средах исключается возможность взаимодействия нагреваемого металла с защитным газом (науглероживание, обезуглероживание, азотизация и т д).
2. Во многих случаях применение низкого давления печной среды взамен защитных и особенно инертных газов экономически выгоднее. Увеличение первоначальных затрат на изготовление и установку вакуумной электропечи с избытком компенсируется снижением эксплуатационных расходов, связанных с приготовлением и очисткой защитных газов.
3. Обеспечивается возможность создания электропечей с весьма высокими рабочими температурами за счёт защиты нагревателя от окисления и насыщения газами. 4. Проведение некоторых химико-термических процессов при низких давлениях активной газовой среды и повышенной температуре обеспечивает ускорение протекания этих процессов.
5. При высокой температуре и низком давлении печной среды окислы некоторых металлов испаряются, либо диссоциируют, благодаря чему нагрев в вакууме изделий с окисленной поверхностью позволяет после нагрева получить чистую поверхность.
6. Заданные условия труда.
К недостаткам вакуумных электропечей относятся:
1. Высокая стоимость и металлоёмкость.
2. Трудоёмкость в изготовлении.
3. Потребление значительного количества охлаждённой воды.
4. Необходимость высокой квалификации персонала.
5. Большая потребность в производственных площадях.
Примечание: Различные виды термообработки, включая отжиг, нормализацию, закалку, отпуск, химико-термическая обработка (например, цементация). Обеспечивает получение требуемой структуры и светлой поверхности. Минимальное коробление при закалке с ускоренным охлаждением в защитной атмосфере или жидкой среде. Совокупность всех элементов, участвующих в создании и поддержании вакуума, называется вакуумной системой. В число этих элементов входят и откачиваемые объёмы (печь или несколько печей). Совокупность устройств , предназначенных для создания и поддерживания в печи требуемого вакуума, называется откачной системой печи. В откачную систему вакуумной печи обычно входят вакуумные насосы, ловушки, фильтры, вакуум-проводы и вакуумная арматура.
Для создания и поддержания в объёме давления до 10-2 мм рт ст применяют различные механические вакуумные насосы с непосредственным выхлопом в атмосферу. Для создания более высокого вакуума применяют высоковакуумные насосы, которые могут работать при условии, что максимальное давление на их выпускном клапане во всё время откачки значительно ниже атмосферного. Таким образом, откаченный воздух проходит высоковакуумный насос, затем формовакуумный (механический) насос, которым и выбрасывается в атмосферу.
Кожух вакуумной печи должен обеспечить возможность монтажа элементов конструкции и герметизировать рабочее пространство печи. Материалом кожуха являются листовая нержавеющая или малоуглеродистая конструкционная сталь. Различные патрубки изготовляют из цельнокатаных или цельнотянутых труб. Чугунное литьё для работы в вакууме не применяется, а стальное литьё высокого качества применяется только для работы при давлении не ниже 10-3 мм рт ст.
Сварка всех элементов, участвующих в герметизации, должна производиться вакуумно-герметичными сварными швами. Механическая обработка сварных швов не рекомендуется. Для снятия напряжений, возникающих при сварке, все вакуумные сварные швы желательно отжигать.
Кожухи должны иметь высокую механическую прочность, так как они испытывают значительные нагрузки от атмосферного давления. Обычно их выполняют цилиндрической формы, так как она предпочтительней с точки зрения прочности, упрочняет механическую обработку и уменьшает количество сварных швов.
Как правило, кожухи вакуумных печей имеют водоохлаждение, которое выполняется или навивкой труб с протоком воды, или созданием на внешней поверхности кожуха водоохлаждаемых полостей - рубашек.
По конструктивному признаку вакуумные печи можно разделить на садочные и методические.
По минимальной рабочей температуре, исходя из применяемых для изготовления нагревателей материалов, вакуумные электропечи сопротивления делятся на низкотемпературные (до 1100 - 1200 0С) с нагревателями из жаропрочных сплавов типа нихромов и железохромоалюминеевых; среднетемпературные (1200 - 1700 0С) с нагревателями из молибдена; высокотемпературные 1700 - 2500 0С с нагревателями из вольфрама, тантала, графита или тугоплавких карбидов.
Размерные ряды вакуумных печей сопротивления включают садочные (камерные, шахтные, элеваторные, колпаковые) и методические (толкательные, туннельные, конвейерные, с шагающим подом, рольчашовые).
Наряду с обычными материалами, применяемых для нагревательных элементов, в вакуумных электропечах для нагревателей применяют тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, тантал), легко окисляющиеся в воздухе, но в вакууме работающие вполне удовлетворительно (до 25000С). Широкое применение для нагревателей вакуумных печей нашёл графит (до 2200 - 2500 0С).
Главные требования к футеровке вакуумных электропечей - хорошая способность к дегазации. Поэтому широко применяют экранную теплоизоляцию, а в случае применения огнеупорных и теплоизоляционных материалов их количество сводят к минимуму. В печах с рабочим давлением 10-4 мм рт ст и ниже применение керамических материалов не рекомендуется. Материалом для экранов в зависимости от температуры печи выбирают тугоплавкие металлы или нержавеющие стали.
Безмуфельные камерные вакуумные печи - в них создаётся внутри кожуха, а садка помещается непосредственно в рабочем пространстве. Печь заключена в герметичный охлаждаемый кожух, к которому подсоединена откачная система. Рабочая температура печи ограничена огнеупорностью футеровки и стойкостью нагревателей. При работе кожух остается холодным, и условия его герметизации не нарушаются. Футеровка этих печей выполняется из керамических огнеупорных материалов или металлических экранов. Печи, футерованные огнеупорным кирпичом, обладают большой тепловой инерцией, то есть требуют значительного количества энергии и времени на разогрев и медленно охлаждаются. Печи с фиксированной теплоизоляцией могут быть быстро разогреты, аккумулируют мало тепла и быстрее охлаждаются, но тепловые потери у этих печей обычно много больше, чем у печей, футерованных огнеупорными материалами.
Кроме того, Имеются следующие разновидности камерных вакуумных печей: муфельные, контейнерные, с выдвижным подом, проходные. Мощность 11 - 760 кВт.
Шахтные вакуумные печи имеют вертикальную шахту цилиндрической (реже - прямоугольной) формы, загружаемую сверху. Эти печи выполняются безмуфельными, муфельными, контейнерными, со съёмной холодильной камерой. Мощность 10 - 2080 кВт.
Элеваторные вакуумные печи имеют следующие конструктивные варианты: с загрузочным поддоном, с холодильной камерой и подвижным подом, с холодильной камерой и подвешиваемой садкой. В некоторых печах холодильные камеры оборудуют масляными баками, позволяющими ускорить охлаждение садки. Мощность элеваторных печей 15-950 кВт.
Колпаковые вакуумные печи выполняются с откаченным муфелем, с откачиваемым колпаком, с нагревателями и теплоизоляцией, смонтированными на стенде. Мощность 48 - 700 кВт.
По принципу перемещения садки практическое применение нашли следующие разновидности методических вакуумных электропечей: толкательные, туннельные, с шагающим подом, толкательно-рольгажовые, с перекатной тележкой, конвейерные, рольгажовые, протяжные. Мощность печей непрерывного действия 115 -1760 кВт.
Температуры от 100 до 27000С, давление до 10-8 мм рт ст ОКБ - 1371 и ОКБ - 1371А - для отжига труб сортового проката домной до 8 и 10 мм
1СРИ - 21, 5.43.14/11,5 Х23 - для нагрева слитков весом до 20 тонн под обработку давлением на воздухе. 
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
170
Размер файла
39 Кб
Теги
история, печей
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа