Fűtőkemencék – fémek melegítésére tervezett kemencék a nagy nyomás alatti további feldolgozás előtt: sajtolás, hengerlés vagy kovácsolás. A fém hajlékonysága melegítéssel nő, ami csökkenti a deformációhoz szükséges energiafogyasztást. A kiégési hőmérséklet, amelynél a fémszemcse határain folyékony fázis képződik, korlátozza a maximális hevítési hőmérsékletet. Ez lehetővé teszi a szemcsék mechanikai kötésének csökkentését és a fém szilárdságának elvesztését.
Működési elv
A munkadarab tengelye és a felület közötti hőmérséklet-különbség befolyásolja az anyag melegítésének egyenletességét, ami fontos szerepet játszik a képlékeny deformációban. Az anyag plasztikus tulajdonságai a fűtési hőmérséklettől függenek, ezért az egyenetlen melegítés deformációt okozhat. A hőmérséklet-különbség csökkentése javítja a hengerelt termékek minőségét és a tuskó hevítési idejét, csökkenti a kemence termelékenységét és növeli a fémpazarlást.
Sütőtípusok
A fűtőkemencék több típusra oszthatók:
- Módszeres vagy folyamatos cselekvés.
- Fűtőkút, vagy időszakos.
Fűtőkutak
A 35 tonnáig terjedő nagy tuskót fűtőkutakban hevítik, amelyek egyidejűleg 5-14 tuskó befogadására alkalmasak. A hengermű zavartalan működését fűtőkutak csoportja biztosítja. Az olvadékokat az acélolvasztó kemencék bizonyos időközönként adják ki: nyitott kandallós kemencéknél 4-6 óra, konvertereknél 1-1,5 óra. A fűtőkemencét javítás céljából leállítják az erőforrás teljes fejlesztése után. Ez idő alatt a fűtőkutak a raktárban tárolt munkadarabok fűtésére szolgálnak. Az ilyen típusú kemencék egyfajta puffer szerepét töltik be a hengerművek és az olvasztó kemencék között, és folyamatosan működnek.
A fűtőkutak modern modelljei kamrás kemencék időszakos hőmérsékleti és termikus feltételekkel.
Ipari kemencék
A vas- és színesfémkohászatban az ipari típusú fűtőkemencéket a munkadarabok felmelegítésére használják kovácsolás, préselés vagy hengerlés előtt. A kemencék kialakítása, tömbbetöltési módja és hőmérsékleti rendszere különbözik. Energiaforrásként olaj, elektromos áram vagy földgáz használható. A fűtőkemencék a nyersdarabok betöltésének módja szerint folyamatos és szakaszosra oszthatók.
Egy szakaszos kemencébe meghatározott számú tuskát töltenek be, amelya fűtés álló helyzetben maradjon. A kívánt hőmérséklet elérése után a tömböket eltávolítják a kemencéből, és további feldolgozásra küldik, majd új tétellel helyettesítik. Ebbe a típusba tartoznak a kamrás fűtésű kemencék.
A folyamatos ciklusú kemencékben a bemerített munkadarabok folyamatosan mozognak a hőforráshoz képest, ami kis kemenceméret mellett biztosítja a maximális termelékenységet. Ez a típus magában foglalja a szállítószalagos, módszeres és forgókemencéket.
kamrakemencék
A kamrás kemencében lévő tömbök hevítés közben mozdulatlanok maradnak. A készüléktől függően a kamrás típusú fűtőkemencék több típusra oszthatók:
- Függőleges. Melegítés közben a munkadarab be- és kirakodása függőleges helyzetben van. Hosszú és keskeny hengerelt fémek gyártására használják.
- Kolpakovye. A termékek felett egy mozgatható búra található, amely felmelegíti azokat a kívánt hőmérsékletre. Az ilyen kialakításokat fémlemez melegítésére használják.
- Kútfűtés. Felültöltős sütő a tetején található nyílással, amely lehetővé teszi a nyersdarabok betöltését. A kút belsejében a munkadarabokat speciális mechanikus megfogók tartják.
A kamrás típusú kemencefűtőelem működési módja a kemencéket két típusba sorolja: állandó hőmérsékletű és változó hőmérsékletű.
A változtatható hőmérsékletű kemencék egy bizonyos hőmérsékleti rendszer fenntartására szolgálnak annak érdekében, hogy elérjéka fém meghatározott tulajdonságai. A tuskó egy teljes fűtési és hűtési cikluson megy keresztül, ezért be- és kirakodásuk egyszerre történik. Az elektromosság pontosabb hőmérsékletszabályozást tesz lehetővé. Az állandó hőmérsékletű kemencék olajat vagy földgázt használnak tüzelőanyagként, és egyszerre több munkadarabot is fel tudnak melegíteni, míg a be- és kirakodás külön is elvégezhető.
Módszeres sütők
A módszeres fűtőkemencében a munkadarabok folyamatosan mozognak a fűtőelemhez képest. A fém mechanikai feszültségeinek megelőzése és az egyenletes melegedés biztosítható a három zóna áthaladásának köszönhetően:
- Módszeres zóna, amelyben a tuskákat előmelegítik.
- Hegesztési zóna, amelyben a tuskákat a kívánt hőmérsékletre melegítik.
- Nyomasztózóna. A hőenergia egyenletesen oszlik el a munkadarabban a feldolgozás megkezdése előtt.
A felsorolt zónák jellemzői az üresek méretétől függenek. Ha a tömbök szakasza túl nagy, akkor a hegesztési zóna több részből áll, amelyek mindegyike külön hőforrással rendelkezik a munkadarab teljes és egyenletes felmelegítéséhez. A kis tömbökben a hőenergia szinte azonnal eloszlik, illetve nem kell átmenniük a gyengülési zónán. Az ilyen kemencék energiaforrása folyékony tüzelőanyag vagy gáz. A hegesztési zóna falaiban fúvókák vannak, amelyek segítségével a fűtés történik.
Ipari gázkemencék
Sok iparágban használnak gáz típusú termikus fűtőkemencéket. Ezek jelentik a technológiai ciklus egyik láncszemét a termelés különböző területein – a kohászattól az építőanyag-gyártásig.
A fűtőkemencék többnyire azonos kialakításúak, egy munkatérből, egy kemencéből, egy kéményből, egy hőcserélőből, egy kéményből és további berendezésekből állnak.
Hordozható sütők
Az elektromos fűtőkemencék kompakt méretűek, könnyen kezelhetők és javíthatók, és nem igényelnek kéményeket és alapozást. Ha javításra van szükség, a hordozható sütőt egy új modellre cserélik egy felső daru segítségével, minimalizálva a legfontosabb berendezések leállási idejét.
Gépesített és félig gépesített sütők
Olyan típusú kemence, amelybe a nyersdarabok be- és kirakodása további mechanizmusok segítségével történik.
A gépesített kamrás kemencék a munkadarabok ritmikus teljesítménye miatt más berendezésekkel együtt gyártósorba is beépíthetők. A tolókemencék működési és kialakítási szempontból a legegyszerűbbek.
Szemüveg sütők
A forgó szemüvegkemencéket akkor használják, ha kerek tuskót kell melegíteni a csavarok későbbi felcsavarásával és a végek meghúzásával. Az ilyen kemencék kialakítását egy hengeres tűzoltó tokos képviselilyukakat. A tompa forgatását a kandallóval együtt egy csuklós gyűrűs tartón hajtják végre. A kandalló központi részében gázégő található. A füstgázok áthaladnak a hangtompító nyílásain, felmelegítik a beszerelt lemezeket, és a kipufogószondán keresztül a csővezetékbe távoznak.
A kialakítástól függően a szemüvegsütőket forgó, kerek, téglalap alakú és rögzített formákra osztják. Egyszerűbb a gyártás és nagyobb méretű a téglalap alakú rögzített sütők, amelyeknek szintén csak egy ablakuk van.
A fém hevítése az ilyen kemencékben nyílt lánggal történik, aminek következtében a felületén vízkő képződik. A munkadarabok oxidációmentes melegítése folyamatos és szakaszos kemencékben történik, ami lehetővé teszi a vízkő megjelenésének elkerülését.
