Vykurovacie pece – pece určené na ohrev kovu pred ďalším spracovaním pod vysokým tlakom: razením, valcovaním alebo kovaním. Ohrievaním sa zvyšuje ťažnosť kovu, čím sa znižuje spotreba energie na jeho deformáciu. Teplota vyhorenia, pri ktorej sa na hraniciach kovových zŕn tvorí kvapalná fáza, obmedzuje maximálnu teplotu ohrevu. To vám umožní znížiť mechanickú väzbu zŕn a stratiť pevnosť kovu.
Princíp činnosti
Rozdiel teplôt medzi osou obrobku a povrchom ovplyvňuje rovnomernosť ohrevu materiálu, ktorý hrá dôležitú úlohu pri plastickej deformácii. Plastické vlastnosti materiálu závisia od teploty ohrevu, a preto nerovnomerné zahrievanie môže spôsobiť deformáciu. Zníženie teplotného rozdielu zvyšuje kvalitu valcovaných výrobkov a čas ohrevu predvalkov, znižuje produktivitu pece a zvyšuje odpad z kovu.
Typy rúr
Ohrievacie rúry sa delia na niekoľko typov:
- Metodická alebo nepretržitá činnosť.
- Vykurovanie studní alebo prerušované.
Vykurovanie studní
Veľké predvalky s hmotnosťou až 35 ton sa ohrievajú vo vykurovacích vrtoch, do ktorých sa súčasne zmestí 5 až 14 ingotov. Nepretržitú prevádzku valcovne zabezpečuje skupina vykurovacích vrtov. Taveniny vydávajú pece na tavenie ocele v určitých časových intervaloch: pre otvorené pece je to 4-6 hodín, pre konvertory - 1-1,5 hodiny. Zastavenie vykurovacej pece na opravu nastane po úplnom rozvinutí jej zdroja. Počas tejto doby sa vykurovacie vrty používajú na ohrev obrobkov uložených v sklade. Pece tohto typu zohrávajú úlohu akéhosi nárazníka medzi valcovňami a taviacimi pecami a udržujú ich v nepretržitom chode.
Moderné modely vykurovacích vrtov sú komorové pece s periodickou teplotou a tepelnými podmienkami.
Priemyselné pece
V železnej a neželeznej metalurgii sa ohrievacie pece priemyselného typu používajú na ohrev obrobkov pred kovaním, lisovaním alebo valcovaním. Pece sa líšia dizajnom, spôsobom nakladania ingotov a teplotným režimom. Ako zdroj energie možno použiť ropu, elektrinu alebo zemný plyn. Vykurovacie pece sa delia na priebežné a prerušované podľa spôsobu nakladania polotovarov.
Do vsádzkovej pece sa vloží určitý počet ingotov, ktoré počaskúrenie zostane nehybné. Po dosiahnutí požadovanej teploty sú ingoty vybraté z pece a odoslané na ďalšie spracovanie, nahradené novou dávkou. Tento typ zahŕňa komorové ohrievacie pece.
V peciach s kontinuálnym cyklom sa ponorené obrobky neustále pohybujú vzhľadom na zdroj tepla, čo zaisťuje maximálnu produktivitu pri malej veľkosti pece. Tento typ zahŕňa dopravníkové, metodické a rotačné pece.
Komorové pece
Ingoty v komorovej peci zostávajú počas ohrevu nehybné. V závislosti od zariadenia sú komorové vykurovacie pece rozdelené do niekoľkých typov:
- Vertikálne. Počas ohrevu je nakladanie a vykladanie obrobku vo vertikálnej polohe. Používa sa na výrobu dlhého a úzkeho valcovaného kovu.
- Kolpakovye. Nad výrobkami je pohyblivý kryt, ktorý ich zohreje na požadovanú teplotu. Takéto konštrukcie sa používajú na ohrev plechu.
- Vykurovanie. Rúra s horným plnením s poklopom umiestneným navrchu, ktorý vám umožňuje vkladať polotovary. Vo vnútri šachty sú obrobky držané špeciálnymi mechanickými uchopovačmi.
Prevádzkový režim ohrevného telesa komorového typu pece klasifikuje pece do dvoch typov: konštantná teplota a premenlivá teplota.
Pec s premenlivou teplotou sa používa na udržanie určitého teplotného režimu, aby sa dosiaholšpecifikované vlastnosti kovu. Predvalky prechádzajú celým cyklom ohrevu a chladenia, a preto sa ich nakladanie a vykladanie vykonáva súčasne. Elektrina umožňuje presnejšiu reguláciu teploty. Pece s konštantnou teplotou používajú ako palivo olej alebo zemný plyn a môžu ohrievať niekoľko obrobkov súčasne, pričom nakladanie a vykladanie možno vykonávať oddelene.
Metóda pece
Obrobky v metodickej ohrievacej peci sa neustále pohybujú vzhľadom na ohrievacie teleso. Prevencia mechanického namáhania v kove a zabezpečenie rovnomerného ohrevu je možné vďaka prechodu troch zón pomocou prírezov:
- Metodická zóna, v ktorej sa ingoty predhrievajú.
- Zóna zvárania, v ktorej sa ingoty zahrievajú na požadovanú teplotu.
- Zóna chradnutia. Tepelná energia je rovnomerne rozložená po celom obrobku pred začatím spracovania.
Funkcie uvedených zón závisia od veľkosti polotovarov. Ak je sekcia ingotov príliš veľká, potom zóna zvárania obsahuje niekoľko sekcií, z ktorých každá má samostatný zdroj tepla na úplné a rovnomerné zahrievanie obrobku. Tepelná energia v malých ingotoch je distribuovaná takmer okamžite, respektíve nemusia prechádzať chradnúcou zónou. Zdrojom energie takýchto pecí je kvapalné palivo alebo plyn. V stenách zváracej zóny sú dýzy, pomocou ktorých sa vykonáva ohrev.
Priemyselné plynové pece
V mnohých priemyselných odvetviach sa používajú plynové tepelné pece. Sú jedným z článkov technologického cyklu v rôznych oblastiach výroby – od metalurgie až po výrobu stavebných materiálov.
Vykurovacie pece majú väčšinou rovnaký dizajn, ktorý pozostáva z pracovného priestoru, pece, komína, výmenníka tepla, komína a prídavných zariadení.
Prenosné rúry
Elektrické vykurovacie pece sú kompaktné, ľahko sa obsluhujú a opravujú a nevyžadujú komíny a základy. Keď sú potrebné opravy, prenosná rúra sa nahradí novým modelom pomocou mostového žeriavu, čím sa minimalizujú prestoje na kľúčovom zariadení.
Mechanizované a polomechanizované rúry
Typ pece, do ktorej sa vkladanie a vykladanie polotovarov vykonáva pomocou prídavných mechanizmov.
Mechanizované komorové pece môžu byť inštalované vo výrobnej linke spolu s ďalšími zariadeniami vďaka rytmickému výstupu obrobkov. Tlačné pece sú najjednoduchšie z hľadiska prevádzky a dizajnu.
Okuliarové pece
Otočné okuliarové pece sa používajú vtedy, keď je potrebné ohrievať okrúhle predvalky s následným ubíjaním skrutiek a doťahovaním koncov. Konštrukcia takýchto pecí je reprezentovaná valcovou šamotovou muflou sdiery. Otáčanie mufle sa vykonáva spolu s ohniskom na sklopnej prstencovej podpere. V centrálnej časti ohniska je plynový horák. Spaliny prechádzajú cez otvory mufle, ohrievajú inštalované polotovary a vystupujú do potrubia cez výfukovú sondu.
Podľa prevedenia sa okuliarové pece delia na rotačné, okrúhle, obdĺžnikové a pevné. Jednoduchšie na výrobu a väčšie rozmery sú obdĺžnikové pevné pece, ktoré majú tiež len jedno okienko.
Ohrievanie kovu v takýchto peciach prebieha otvoreným plameňom, v dôsledku čoho sa na jeho povrchu vytvára vodný kameň. Ohrievanie obrobkov bez oxidácie sa vykonáva v kontinuálnych a vsádzkových peciach, čo umožňuje vyhnúť sa tvorbe vodného kameňa.
