Typer og design af indirekte elektriske modstandsovne

Metoder til lastning og aflæsning af opvarmede produkter såvel som metoder til at flytte dem elektriske modstandsovne bestemmer i høj grad både deres design og operationelle egenskaber. I fig. 1 viser hovedtyperne af elektriske modstandsovne, både intermitterende virkning (celle) og kontinuerlig virkning (metodisk), og illustrerer udviklingen af ​​måder til deres mekanisering.

Nummer I angiver de typer af batchovne, hvori produktet er stationært under opvarmningsprocessen, og kun lastning og losning er mekaniseret.

Indeks 1 refererer til en kammerovn med en sidedør, hvorigennem sædvanligvis små genstande manuelt indlæses i kammeret. Dette er en universel ovn uden mekanisering.

Indeks 2 — en skaktovn med et låg, der kan åbnes. Her sker på- og aflæsning af produkterne gennem ovnens øverste åbning og derfor kan de mekaniseres ved hjælp af en værkstedskran eller hejs placeret over ovnen.Løft og tilbagetrækning af dækslet til siden kan ske manuelt (med et håndtag) eller ved hjælp af en kran eller hejs eller endelig ved hjælp af en speciel hydraulisk eller elektromekanisk mekanisme.

Indeks 3 svarer til en klokkeovn. Dens sæt indeholder flere forede stativer, hvorpå en klokke (klokke) med varmelegemer kan installeres ved hjælp af en kran. På- og aflæsning udføres ved hjælp af en brokran med hætten afmonteret (monteret på et andet stativ). Flytning af emhætten fra et stativ til et andet sker også ved hjælp af brokanten.

Indeks 4 — bogiekammerovn. Disse ovne er designet til at opvarme store genstande, der ikke kan fyldes manuelt. Selve ovnkammeret står på søjler (eller fundamenter), og dets bund er en foret vogn, som ved hjælp af et spil eller et drev placeret på det (selvkørende) kan bevæge sig på skinner fra under ovnen. På- og aflæsning af vognen sker med traverskran.

Indeks 5 markerer elevatorovnen. Ovnkammeret står på høje søjler, dets bund kan hæves ind i ovnen eller sænkes med en last ved hjælp af en hydraulisk lift. I den nederste position bliver bunden af ​​ovnen dens ruller på skinner og kan læsses og losses fra under ovnen på værkstedet under traverskranen. Ovndesign 2, 3 og 5 kan forsegles og betjenes i en speciel atmosfære eller vakuum.

Ris. 1. Hovedtyperne af saddel- og batchovne

I nummer II og III er kontinuerlige ovne angivet, hvor de opvarmede produkter bevæger sig fra den ene ende af ovnen til den anden, og deres nummer II ovne er angivet, hvor bevægelsen af ​​produkter udføres periodisk, i spark og figur III angiver de ovne, hvori denne bevægelse foregår kontinuerligt.

Indeks 6 — tunnelovn, hvor produkterne er placeret på stablede vogne, passerer gennem et tunnelformet ovnkammer. Efter et vist tidsrum bevæger alle vognene sig til en længde svarende til længden af ​​en vogn, hvoraf den ene forlader aflæsningsovnen, mens en anden lastet vogn kommer ind i dens kammer fra den modsatte ende af ovnen.

Indeks 7 viser en ekstruderingsovn En varmebestandig palle med produkter er monteret på læssebordet (højre). Dørene i enderne af ovnen åbnes med jævne mellemrum, og skubberen (hydraulisk eller elektromekanisk) skubber pallen ind i ovnen, hvilket tvinger hele rækken af ​​paller placeret i ovnen på ildfaste skinner i ildstedet til at bevæge sig. I dette tilfælde kommer bakken længst til venstre ud af ovnen, hvorefter lågerne lukkes.

Indeks 8 markerer en ovn til fodgænger-ildsteder. I bunden af ​​ovnen er der i henhold til dens længde installeret varmebestandige bjælker, som ved hjælp af et drev modtager en frem- og tilbagegående bevægelse. I dette tilfælde løftes bjælkerne, før de flyttes fra ladeenden af ​​ovnen, fra rillerne i bunden, den nederste del af ovnen og flytter dem langs ovnen. Inden bjælkens omvendte bevægelse sænkes ned i bundens riller, sidder produkterne på bunden og deltager ikke i bjælkernes returbevægelse. På denne måde bevæger produkterne sig periodisk, i trin, gennem ovnen fra læsseenden til aflæsningsenden.

Indeks 9 for transportovn.I ovnkammeret strækkes en kædetransportør over to aksler, hvis net består af vævet net eller udstansede eller støbte kædeled. Når drivakslen (på udløbssiden) roterer, bevæger transportøren sig jævnt og medbringer de produkter, der er læsset på den ved læsse- (højre) ende af ovnen. Konstruktionen af ​​transportøren kan være meget forskellig.

Indeks 10 refererer til en roterovn. Skruen er placeret i ovnkammeret - en varmebestandig tromle med en arkimedeansk spiral. Når tromlen roterer, ruller produkterne ind i tromlen og bevæger sig gradvist fra dens ladeende til dens udtømningsende.

Indeks 11 viser en pulserende ovn med en ovn. I bunden af ​​kammeret er ovnen på ruller varmebestandig ildsted i form af et trug, hvorpå varmeenden af ​​ovnen (til højre) er arrangeret med opvarmede dele. Ved hjælp af et excentrisk drev modtager poden en frem- og tilbagegående bevægelse, og dens bagudgående bevægelse (mod belastning) er jævn, og mod aflæsning er den skarp, under påvirkning af en fjeder med stød på støddæmperne. På grund af dette følger produkterne under den bagudgående bevægelse samme vej som nedenfor, mens de under den fremadrettede bevægelse, ved stødmomentum, glider frem i forhold til ildstedet. Som et resultat bliver produkterne gradvist flyttet af impulser fra ladeenden af ​​ovnen til udledningen.

Indeks 12 angiver en ovn med rulleborde. Varmebestandige ruller er monteret i bunden af ​​kammeret, de roterer langsomt mod uret. På grund af dette transporteres produktet, der er placeret på rullerne til højre (i modsætning til de tidligere tre typer ovne, denne ovn er designet til opvarmning af store produkter) gradvist langs ovnen til dens udledningsende.

Indeks 13 refererer til en roterovn. Det er i det væsentlige en transportovn viklet på en ring. Den ringformede roterende ildsted får produktet, der placeres på den gennem læssedøren (i sidevæggen, der ikke er vist på figuren) til at fuldende en hel cirkel i ovnen til aflæsningsdøren, der er placeret ved siden af ​​læssedøren.

Indeks 14 for en tegneovn, der bruges til opvarmning af ledninger eller strimler. I enderne af ovnen er tromler med tråd eller tape strakt mellem dem. Når spolerne roterer fra den ene af dem, vikles og vikles båndet (eller tråden) rundt om den anden.

Lav temperatur ovn design

Lavtemperaturovne kan ikke være meget effektive, fordi naturlige konvektionsvarmeoverførselskoefficienter er lave. Processen kan forbedres ved at indføre kunstig cirkulation ved at installere en sugeventilator på taget af ovnen eller skabet, og for at reducere varmeforbruget til opvarmning af luften kan den organiseres cirkulært. I dette tilfælde driver ventilatoren, der suger luften i den øvre del af ovnen, den langs den varmeisolerede sidekanal og blæser den ud i den nederste del af ovnen.

Hvis det er nødvendigt at tørre produkterne og derfor fjerne den fordampede fugt fra de opvarmede dele, organiseres en blandet cirkulation, hvor en del af luften suges ind af ventilatoren fra kabinettet og en del fra rummet (fig. 2). Den maksimale opvarmningstemperatur for produkterne i denne type ovne og tørretumblere overstiger normalt ikke 200 - 300 ° C.

Ris. 2. Naturlig cirkulationsovn: 1 — varmeelementer, 2 — ydre ramme, 3 — indre ramme, 4 — termisk isolering, 5 — delehylde, 6 — spjæld til luftregulering.

Designet af en lukket kredsløbsovn til opvarmning af små metalprodukter i et lag eller lange produkter er vist i fig. 3.

Ris. 3. Kammerovne med tvungen cirkulation af atmosfæren og et elektrisk varmelegeme

Det er en skaktovn til hærdning af stålprodukter, hvori kurve af varmebestandigt materiale med gitter eller perforeret bund indsættes og fyldes med de produkter, der skal opvarmes.

Varmerne er placeret på siden af ​​ovnen, rundt om kurven, men er adskilt fra den af ​​en varmebestandig skærm for at forhindre direkte stråling og den tilhørende overophedning af produkterne ved siden af ​​kurvens vægge. I bunden er ovnen udstyret med en blæser, der driver den opvarmede luft gennem kurvene. Denne luft afbøjes derefter radialt ind i det ringformede rum mellem kurven og ovnvæggene og opvarmes, hvorved varmelegemerne vaskes.

I fig. 4 viser en ovn til tørring af svejseelektroder ved en temperatur på 400 ° C. Ovneffekt 210 kW, elektroder placeres på vogne, rammer og ved hjælp af en hydraulisk pusher og aftrækker føres gennem ovnen. Ovnen har en intern ventilator 6 samt eksterne ventilatorer 10.

Varmelegemerne er placeret på ovnens sidevægge. I denne ovn er luftstrømmene således rettet vinkelret på produkternes bevægelseslinje. Sådanne ovne kan bygges multi-zone.

Ris. 4. Elektrisk pusher tørreovn: 1 — pusher, 2 — vogn, 3 — bord, 4 — rammer til placering af elektroder, 5 — varmekammer, 6 — ovnblæser, 7 — luftkanal, 8 — uddybningsmaskine, 9 — hydraulisk dørløfter drev, 10 — ekstern ventilator

Ovndesign med middel temperatur

Mellemtemperaturovne til varmebehandling er ekstremt forskellige. Den enkleste og samtidig universelle ovn er kammerovnen (fig. 5). Den består af et rektangulært kammer med brandsikker foring og termisk isolering, dækket med tag og placeret i et metalhus.

Ovnen ind- og udlæses gennem åbningen i forvæggen, dækket af en dør. Varmeapparaterne er placeret i ildstedet og på ovnens sidevægge, sjældnere på taget. I meget store ovne er varmelegemerne placeret både på bagsiden af ​​ovnen og på lågerne for at sikre en mere jævn temperaturfordeling i ovnrummet. Bundvarmere er normalt dækket af ildfaste plader, hvorpå de opvarmede produkter placeres.

Dørene til kammerovne er som regel lavet af løft, i små ovne med manuel eller foddrev (med foddrev forbliver arbejderens hånd fri), i større - med elektromekaniske. I det andet tilfælde er der installeret endestop i dørens øvre og nedre positioner, som slukker for den elektriske motor i endepositionerne.

Ris. 5. Kammerelektrisk ovn med metalvarmere og et flammegardin: 1 — dør, 2 — løftemekanisme af døren, 3 — udløb af varmeapparatet, 4 — hus, 5 — foring, 6 — sidevarmere, 7 — tagvarmere, 8 — ildsteder, 9 — varmeovne, 10 — flammegardinanordning.

Kammerovne på vogne bruges til udglødning eller anden varmebehandling af store dele, som ikke kan lades ind i ovnen manuelt. Det er et kammer uden bund og normalt uden en forvæg, der står på søjler (Fig.6) og en trolley på ruller, hvorpå ildstedet og ovnens forvæg er monteret, bevæger sig på skinner ved hjælp af et elektrisk drev eller et elektromekanisk spil. Vognen starter under ovnen, delene læsses på den med en kran, derefter bevæger den sig under kammeret, og ovnen tændes for opvarmning.

Ris. 6. Kammerovn med bogie-ild: 1 — varmelegemer, 2 — ildfast murværk, 3 — termisk isolering, 4 — termoelement, 5 — skuffe, 6 — dør, 7 — bur

Efter afslutningen af ​​udglødningscyklussen forlader vognen igen ovnen og aflæses. Ovnvarmere er normalt placeret på siderne, bag- og forvæggene og i ildstedet, og nogle gange også for at give mere jævn opvarmning langs hvælvingen. Bund- og frontvægvarmerne drives af fleksible kabler eller klingekontakter. Sådanne ovne er kun økonomiske med en stor ladning og når en kapacitet på 100 tons og mere og en kapacitet på 3000 - 5000 kW.

Den anden generelle gruppe af batchovne er skaktovne. De er lavet i form af runde, firkantede eller rektangulære skafter, åbne i toppen og dækket af et låg (fig. 7).

Ris. 7. Skakt elektrisk ovn: 1 — varmelegemer, 2 — ildfast murværk, 3 — termisk isolering, 4 — ovndæksel, 5 — varmeudtag, 6 — termoelement.

Varmeapparater i skaktovne er normalt installeret på sidevæggene (bundvarmere er sjældent installeret, mere så i flade rektangulære ovne). Nogle gange i runde ovne designet til opvarmning af en hul cylindrisk ladning (trådbundter, tinruller) er der desuden en lodret centralvarmer placeret langs aksen. Særlige varmebestandige føringer beskytter varmelegemerne mod beskadigelse, når genstande placeres i eller fjernes fra ovnen eller kurve med genstande.

Skaktovne laves nogle gange meget dybe til varmebehandling af skakter og rør (10 m eller mere dybe) med flere varmezoner for at sikre ensartet opvarmning i højden. Samtidig opsamles et parti rør uden for ovnen, fikseres i en speciel suspension og sænkes ned i ovnen med en kran.

Disse ovne er mindre fleksible end kammerovne, men i nogle tilfælde har de betydelige fordele. Ind- og udlæsning af tunge produkter i ovnen kan nemt ske med en konventionel brokran på værkstedet, eller hvis den ikke er tilgængelig, så med en hejs eller en blok. De fylder mindre, da de normalt er begravet i jorden for at lette vedligeholdelsen. De er nemme at forsegle og reducerer dermed oxidation af produktet ved at skabe en sand-, olie- eller vandtætning til låget.

På grund af deres større kompakthed og bedre tætning af dækslerne sammenlignet med dørene, er tabene for disse ovne mindre end tabene for kammerovne og udgør 15 til 25% af den nominelle effekt.

Konstruktionerne af metodiske ovne adskiller sig hovedsageligt afhængigt af brugen af ​​en eller anden mekanisme til at flytte de opvarmede produkter inde i ovnen. Så transportørovne har en transportør - en endeløs bane strakt mellem to aksler, hvoraf den ene leder og drives til at rotere af en speciel motor. Dele placeres på transportøren manuelt eller med en speciel feeder og flyttes på den fra ovnens indlæsningsende til aflæsningsenden.

Ris. 8. Elektrisk transportørhærdningsovn

Transportbåndet er lavet af flettet nichrome mesh (til de letteste dele) eller af stemplede plader og stænger, der forbinder dem, og for tunge dele - af stemplede eller støbte kædeled. I sidstnævnte tilfælde er transportørens drivaksel tandet og spiller rollen som gear, hvis tænder kommer mellem kædens led.

Transportøren kan placeres i ovnrummet som helhed sammen med de to skakter, i hvilket tilfælde den opvarmes hele tiden, og derfor lagres varmen, der er akkumuleret i den.

Ulemperne ved dette design er: meget vanskelige driftsforhold for de to transportøraksler i højtemperaturzonen, vanskeligheden ved deres reparation (lav tilgængelighed) og ulejligheden ved at belaste dele på den varme overflade af transportøren. dette skal køle akslerne med vand, hvilket fører til ret betydelige varmetab, og derfor fjernes transportørens ender og dens nederste gren ofte fra beklædningen. Naturligvis nærmer transportøren sig i dette tilfælde den ladede ende af ovnen afkølet, og derfor forsvinder den varme, der akkumuleres af den. Disse varmetab er større end dem med kølevand i lukkede transportovne.

Varmeapparater i en transportørovn er for det meste placeret på taget og i ildstedet, under transportørens øvre gren, sjældnere på kammerets sidevægge. Transportørovne bruges kun til at opvarme relativt små dele op til 900 ° C, fordi ved en højere temperatur bliver driften af ​​mekanisk belastede dele af transportøren upålidelig.

En særlig gruppe består af de såkaldte strækovne, som bruges til at opvarme tråde eller strimler af stål og ikke-jernholdige metaller.De er et kammer med varmelegemer, hvorigennem en strimmel eller bundt af ledninger føres ved høj hastighed (op til 0,5 m / s) (fig. ni). I strækovne opnås meget ensartet opvarmning og varmebehandlingsfejl kan reduceres til nul.

Ris. 9. Strækbåndsovn: 1 — opvarmet bånd, 2 — ovnvarmere, 3 — støtteruller.

Design af højtemperaturovne

Den mest almindelige er gruppen af ​​ovne med karburundvarmere. Carborundum-varmere kan fungere op til 1450 ° C, derfor dækker ovne med carborundum-varmere intervallet 1200 — 1400 ° C. De adskiller sig fra mediumtemperaturovne med en tykkere foring bestående af mindst tre lag.

Da modstanden af ​​stængerne ændrer sig betydeligt under opvarmning og desuden for at undgå deres skader, kræves en relativt langsom opvarmning til 850 ° C ved reduceret spænding, så forsynes højtemperaturovne med karburundvarmere med styretransformatorer, som tillader skift forsyningsspændingen i små trin mindst i forholdet 2:1.

Dette er også nødvendigt, da stængerne under drift ældes, hvilket øger deres modstand, som et resultat af hvilket det er nødvendigt at øge spændingen, der leveres til den, for at opretholde ovnens tidligere effekt.

På grund af aldring, som forekommer med forskellig intensitet for individuelle stænger, anbefales det ikke at forbinde dem i serie på grund af mulige forskellige ændringer i deres modstand under opvarmning.På den anden side, hvis en af ​​de parallelforbundne stænger fejler, kan den ikke erstattes med en ny, da modstanden af ​​de andre stænger allerede er steget, er det nødvendigt at erstatte dem alle med nye eller tage fra gamle , allerede arbejdende stænger, hver med en modstand, der er egnet til disse forhold.

Ris. 10. Kammer højtemperaturovn. Det nederste kammer med metalvarmere bruges til opvarmning, det øverste til høj temperatur med siliciumcarbidvarmere.