ного лотка, на питатель, который сбрасывает их по одной на по­ зицию захвата загрузочных клещей. Последние вводят заготовку в печь и укладывают ее на желобчатый под; укладка осуществ­ ляется в один или в два ряда. Одновременно через окно выгрузки в печь вводятся выгрузочные клещи, которые, захватив нагретую заготовку, выносят ее из печи. После этого под печи поворачи­ вается с помощью механизма вращения на заданный угол. Затем цикл загрузки и выгрузки повторяется.

Щелевые механизированные конвейерные нагревательные печи

Назначение этих печей — нагрев концов штанг перед обработ­ кой на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ). Печи, как было указано выше, только пламенные, в горизонтальном или верти­ кальном исполнении (рис. 33 и 34, табл. 33).

Для обрамления печных щелей применяют водоохлаждаемые рамы. Обогрев концов штанг в этих печах осуществляется со всех сторон. Остаточная длина штанг (холодного конца, захватываемого механизмом) при диаметре до 100 мм составляет около 350 мм, при диаметре более 100 мм — 600 мм.

Механизмы горизонтальной печи состоят из загрузочного стола с питателем, пластинчатого зубчатого конвейера, конвейера возврата штанг, рольганга и гидравлического подъемника. На загрузочный стол укладывают запас подлежащих нагреву штанг. По мере потребности штанги с помощью питателя сбрасываются по одной на пластинчатый зубчатый конвейер, который переме­ щает их вдоль рабочего пространства печи в течение времени, необходимого для нагрева до заданной температуры. Одновременно в печи находится ряд нагреваемых штанг, шаг укладки которых соответствует шагу конвейера. Пройдя печь, нагретая заготовка скатывается по склизу на позицию подачи ГКМ. Укороченную после операции ковки штангу укладывают на зубчатый конвейер, возвращающий ее к загрузочному концу печи. Здесь с помощью рольганга штангу перемещают до регулируемого упора, соответ­ ствующего положению конца штанги в печи для заданной длины его нагрева. Затем штанга, поднятая гидроподъемником, по шар­ нирному мостику скатывается на пластинчатый зубчатый конвейер для последующего нагрева. Когда все штанги израсходованы, в печь вводят новые из запаса на загрузочном столе.

Механизмы вертикальной печи состоят из загрузочного стола с питателем, рольганга, горизонтального конвейера-питателя, вертикального конвейера с захватами для штанг, сбрасывателя нагретых штанг и рольганга для подачи штанг в ГКМ. По мере Надобности штанги со стола по одной выдаются с помощью питателя на рольганг, перемещающий их до упора в положение, необходи­ мое для обеспечения заданной длины нагрева конца. Затем штанги

Рис. 34. Печь нагревательная щелевая механизированная конвейерная (вертикальное исполнение) НЩОВ:

1 — вертикальный конвейер; 2 — горелка; 3 — стол загрузки; 4 — рольганг; 5 — рабо­ чая камера; 6 — склиз выгрузки

поступают на горизонтальный питатель, который загружает их в ячейки вертикального конвейера. Последний перемещает штанги по печи в течение времени, необходимого для нагрева. Пройдя печь, нагретая штанга поступает на позицию подачи в ГКМ. После операции ковки укороченную штангу укладывают вручную на загрузочный рольганг, который возвращает ее к печи и доводит до упора, соответствующего положению штанги в печи. С помощью горизонтального конвейера штангу перегружают на вертикальный конвейер для последующего нагрева. После израсходования всех повторно нагреваемых штанг в печь вводят новые штанги из запаса на столе.

ПЕЧИ НЕТИПИЗИРОВАННЫЕ РАЗ НЫ Е

Из разработанных институтом «Теплопроект» конструкций заслуживают внимания следующие.

П е ч ь к о н в е й е р н а я д л я н а г р е в а п о д ш т а м ­

конвейера, представляющего собой ряд скрытых под подом бес­ конечных цепей с гребешками из жаропрочной стали, на которых

Р и с . 4 1 . К а м е р н а я р е г е н е р а т и в н а я п еч ь д л я б е з о к и с л и т е л ь н о г о н а г р е в а стал ь н ы

на воздух и транспортировки к прессу составила 1 мм, т. е. оказалась в 4 раза меньше. При уменьшении времени, затрачивае­ мого на выгрузку и транспортировку слитка к прессу, толщина окалины на слитке за 6 н составила 0,3—0,4 мм.

Институтом «Теплопроект» разработаны проекты печей безокислительного нагрева с использованием в безокислительной зоне печи части тепла, выделяющегося при дожигании продуктов не­ полного сгорания. В методических (кузнечных) печах дожигание продуктов неполного сгорания предусмотрено непосредственно в рабочем пространстве зоны безокислительного нагрева над ме­ таллом, закрытым слоем безокислительной атмосферы, а в печах с вращающимся подом — над промежуточным сводом, разделяю­ щим камеру дожигания и зону безокислительного нагрева. В обоих случаях первичный воздух нагревается в металлических рекупера­ торах до 600—700° С.

Тепловой режим работы методических (кузнечных) печей осу­ ществляется следующим образом. К горелкам, расположенным на торцовой стене печи вблизи окна выгрузки, поступает весь газ и предварительно нагретый первичный воздух в количестве, составляющем 50% от теоретически потребного; вторичный воз­ дух подается в печь через свод в зону высоких температур. Конфигу­ рация свода печи обеспечивает возможность передачи излуче­ нием тепла, выделяющегося при дожигании продуктов неполного сгорания, в безокислительную зону печи, где температура металла выше 850° С. До 850° С металл нагревается продуктами полного сгорания, но окисляется незначительно; при температурах, пре­ вышающих 850° С, металл находится в безокислительной атмос­ фере.

Общий вид одной из печей, при разработке проектов которых взята за основу описанная тепловая схема, приведен на рис. 42. Печь предназначена для нагрева под ковку и штамповку круглых заготовок диаметром 50—120 мм и длиной 150—500 мм. Под печи — желобчатый, выложен из карборундовых фасонных камней. Меха­ низмы проталкивают заготовки по одной (до 200 штук в час) последовательно вдоль каждого из желобов.

Институт газа АН УССР и инстиуту «Теплопроект» провели на Минском тракторном заводе исследование работы аналогичной печи, в результате чего было установлено, что принятая тепловая схема вполне работоспособна и позволяет снизить угар металла до 0,15—0,3%, т. е. в 5—10 раз по сравнению с нагревом в печах

собычной атмосферой.

Впроектах печей с вращающимся подом предусмотрен, как указано, промежуточный свод, разделяющий рабочее простран­ ство по высоте на две части: нижнюю — зону безокислительного нагрева металла, где весь газ, поступающий в печь, сжигается при значении коэффициента расхода воздуха а = 0,5, и верхнюю— камеру дожигания, где происходит дожигание продуктов непол-

Р и с . 4 3 . П еч ь б е з о к н с л и т е л ь н о г о н а г р е в а с в р а щ а ю щ и м ся к ол ь ц ев ы м п од ом :

7 — а в т о м а т и ч е с к и й п и т а т ел ь ; 8 — м е х а н и з м з а г р у з к и ; 9. — м е х а н и з м в ы г р у зк и

ционном рекуператоре. При пробной эксплуатации атмосфера в ра­ бочем пространстве имела состав: 3,2 — 3,4% С 02; 11—12% СО;

НЕПЕЧНЫЕ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОНАГРЕВА

Индукционные нагревательные установки

Мощность большинства индукционных установок для нагрева заготовок под ковку и штамповку находится в пределах 100— 500 кет и выше, частота тока 2500 или 8000 гцу реже 500 и 1000 гц.

Теоретический расчет и опыт показывают, что максимальное значение электрического, а следовательно, и полного к. п. д. индукционной установки для любого размера нагреваемых заго­ товок достигается тогда, когда отношение диаметра заготовки d к глубине проникновения тока А составляет от 2,5 до 5. При dlА > 2,5 электрический к. п. д. резко падает, ввиду чего приме­ нение установок индукционного нагрева токами промышленной частоты (50 гц) ограничивается диаметром заготовок, превышаю­ щим глубину проникновения тока примерно в 3, 5 раза или более. Поэтому основную номенклатуру заготовок на машиностроитель­ ных заводах, диаметр которых колеблется в пределах 2—12 см, нагревают токами повышенной частоты, так как нагрев заготовок относительно малого диаметра током промышленной частоты обычно экономически невыгоден. 1

Минимальные диаметры заготовок из цветных и черных метал­ лов, для нагрева которых экономически целесообразно примене­ ние тока промышленной частоты, приведены в табл. 34. Для вы­ бора наиболее рациональной частоты тока для нагрева под обра­ ботку заготовок из стали аустенитных и перлитных марок можно использовать рис. 44. Кроме того, рекомендуемые диапазоны диа­ метров стальных заготовок для различных значений повышенной частоты тока как для обычного, так и для ускоренного нагрева приведены ниже:

Диаметр заготодки, мм

Эти данные относятся к условиям, когда линия питания для различных частот принята одного сечения, вследствие чего ее к. п. д. с увеличением частоты тока несколько понижается.

Оптимальные частоты и внутренние диаметры индукторов в за­ висимости от диаметров заготовок из углеродистой стали могут быть определены по данным табл. 35.

банным загрузочным устройством на 36 заготовок, пневмогидравлическим толкателем и разгрузочным лотком с приспособлением для извлечения нагретых заготовок из индуктора. Темп выдачи нагретых заготовок устанавливается по реле времени. Питание нагревателя осуществляется от индивидуального генератора по­ вышенной частоты. Для питания установки от централизованной системы дополнительно предусматривают шкаф с разъедините­ лями и измерительными приборами. Для регулирования напряже­ ния на индукторе служит автотрансформатор, установленный

внижней части нагревателя; там же размещена и конденсаторная батарея.

Установка КИН-37 (рис. 46) со щелевым индуктором предназ­ начена для нагрева в полунепрерывном режиме мерных круглых

иквадратных заготовок. В состав установки входят одноручьевой нагреватель 3 с комплектом сменных индукторов, конденсаторная батарея 4, шкафы автотрансформатора 2 и автоматики 1. Нагре­ ватель оборудован цепным транспортером, периодически переме­ щающим заготовки через индуктор. Шаг транспортера может быть изменен в зависимости от длины нагреваемых заготовок. Темп выдачи нагретых заготовок регулируется скоростью вращения электродвигателя постоянного тока. Питание нагревателя может быть осуществлено от индивидуального генератора или от центра­ лизованной сети ^повышенной частоты. Для регулирования на­ пряжения на индукторах служит'автотрансформатор. Конденса­ торная батарея размещена в подвале под нагревателем.

Установка ИН-6К (рис. 47) предназначена для периодического нагрева слитков в вертикально установленном цилиндрическом индукторе. Нагреватель оборудован гидравлическим загрузочиорагрузочным поворотным столом и гидравлическим подъемником. Нагрев слитков может быть осуществлен в защитной атмосфере. Конденсаторная батарея размещена в отдельном шкафу. В комплект нагревателя входит набор сменных индукторов с магнитопроводом. Регулирование температуры нагрева слитков производится переключением витков индуктора.

Установка КИН-52 (рис. 48) предназначена для многократного нагрева концов прутков в цилиндрических индукторах двойной частоты. В состав установки входят двухручьевой нагреватель 4 с комплектом сменных индукторов и конденсаторная батарея про­ мышленной частоты 1. Конденсаторная батарея повышенной час­ тоты, шкафы контакторные-3 и шкафы управления 2 размещены

вкорпусе нагревателя. Нагреватель оборудован пневматическим упором-выталкивателем, который при загрузке прутка фикси­ рует положение нагреваемого конца в индукторе, а после оконча­ ния нагрева выталкивает пруток из индуктора. Нагрев прутков до 750° С в каждом индукторе осуществляется на промышленной частоте 50 гц, а от 750° С и выше — на повышенной частоте 2500 гц. Установка питается током промышленной частоты от сети, а током

Загрузка

охлаждаемых контактных зажимов. Для компенсации удлинения заготовки при нагреве установка снабжена специальным приспо­ соблением. Принципиальная электрическая схема установки с ком­ пенсацией однофазной ее нагрузки при питании от трехфазной

г

нагребаем ая заготоВка

Рис. 52. Установка прямого (контактного) электронагрева:

/ — подвижная зажимная головка; 2 — подвод сжатого воздуха к коц. тактной муфте; 3 — нагреваемая заготовка; 4 — неподвижная зажимная головка; 5 — трансформаторное помещение

печи заготовка попадает на три подвижные направляющие вилки с вертикальным ходом. Вилки поднимают заготовку на необходимую высоту и после зажатия ее контактами возвращаются в исходное положение. Нагретая заготовка по наклонному при­ способлению попадает на отводящий рольганговый путь. Уста­ новка снабжена печным трансформатором 1500 та, 500/40—22 в с воздушным охлаждением первичной и водяным охлаждением многоступенчатой вторичной обмотки. Многоступенчатость транс­ форматора дает возможность легко установить необходимый тем­ пературный режим для заготовок различной длины и разного сечения, не увеличивая значительно времени их нагрева, что при­ вело бы не только к уменьшению производительности установки, но и к повышению тепловых потерь. Установка рассчитана на силу тока 40000 а.

Схема осуществленного также за рубежом расположения оборудования для прямого нагрева заготовок с выдержкой их в печи приведена на рис. 53 [48]. Заготовки, уложенные на устрой­ ство для их подачи 1 в количестве до 80 т (что примерно соответ­ ствует производительности пресса за одну смену), подаются на­ клонными кулачковыми конвейерами в магазин, оттуда в уста­ новку прямого нагрева 2 и затем в электропечь 3 для выдержки, где поддерживается температура нагретой заготовки перед обра­ боткой на деформирующей машине 4.

На рис. 54 показана принципиальная схема питания разрабо­ танной ВНИИЭТО установки прямого нагрева ОКБ-1383 для нагрева стальных заготовок под обработку давлением. Общий вид установки показан на рис. 55. Основными узлами установки яв­ ляются: собственно установка, состоящая в основном из правой

и левой тележек 10, 14, на которых смонтированы электроконтактные головки 5 и токосъемники 7; опорной рамы 3; гидравличе­ ского цилиндра 2 для перемещения левой тележки 10; токоподводя­ щих труб 13; механизма кантования 1; рольганга подводящего 12; механизма подъема 8; тележки рольганговой 9; рольганга отво­ дящего 4.

Во время нагрева заготовка зажата в контактных головках правой и левой тележек, к которым подводится питание от двух однофазных трансформаторов ОС 1000/10. Подвод тока от транс­ форматора к установке осуществляется медными шинами и водо­ охлаждаемыми кабелями; ток к изделиям подводится водоохлаж­ даемыми медными трубами, токосъемниками, контактными голов­ ками. Установка рассчитана на нагрев заготовок с размерами по длине от 2 до 4 ж с отклонением по длине в одной партии не более ±100 мм. С целью устранения изгиба заготовки в период нагрева в результате ее удлинения левая тележка, в которой закрепляется конец заготовки, во время нагрева перемещается влево гидро­ цилиндром по мере увеличения длины заготовки.

На случай приваривания заготовки к контактам контактных головок предусмотрены специальные гидротолкатели на правой и левой тележках.

Установка полностью механизирована и автоматизирована. Пре­ дусмотрена возможность работы как на автоматическом управле­ нии, так и на ручном. Для измерения температуры и подачи сигна­ ла во время автоматического цикла служит фотопирометр ФЭП-4.

Разработанная ВНИИЭТО установка прямого электронагрева типа ОКБ-1280 предназначена для нагрева заготовок горячека­ таной легированной стали под последующую гибку в звенья тяго­ вых цепей на гибочном полуавтомате, однако может быть исполь­ зована для нагрева аналогичных заготовок под другие виды плас­ тической деформации. Заготовки с приемного лотка специального питателя поступают в дозатор установки и затем поштучно пере­ даются на позицию нагрева и последующую выдачу к гибочному полуавтомату. Все операции с момента подачи заготовок на пози­ цию нагрева до момента их выдачи к гибочному полуавтомату осуществляются автоматически. Питание происходит от однофаз­ ного понизительного многоступенчатого трансформатора, встроен­ ного для уменьшения электрических потерь в кожух установки. Питание от трансформатора к контактным головкам подается по медным шинам и медным водоохлаждаемым трубам. Температура заготовок изменяется с помощью автоматического регулятора тем­ пературы типа ПРТ-2М. Принципиальная схема установки по­ казана на рис. 56, эскиз общего вида — на рис. 57, а технические данные приведены ниже:

/7

Рис. 56. Принципиальная схема установки прямого элект типа

1 — сеть; 2 — щит управления; 3 — понизительный трансформатор; 4 — токове­ дущая труба; 5—контактная головка; 6 — нагреваемая

заготовка

Рис. 57. Общий вид установки прямого электронагрева типа ОКБ-1280:

/ —"кожух; 2 — трансформатор; 3 — пневматический цилиндр зажима заготовок; 4 — головка контактная левая; 5 — головка контакт­ ная правая; 6 — рольганг; 7 — дозатор; 8 — питатель; 9 — механизм разгрузки заготовок; 10 — пневматическая установка

Ряд конструкций с прямым электронагревом разработал НИИТракторосельхозмаш. Ниже приведены краткие сведения о некоторых из них.

Установки для местного нагрева мерных заготовок цилиндри­ ческого и прямоугольного сечения подразделяют на однопози­ ционные (рис. 58 и 59) и двухпозиционные последовательного включения (рис. 60). Наличие двух позиций позволяет осущест­ вить два режима нагрева: одновременный нагрев двух заготовок до установленной температуры и последовательный, при котором подогрев заготовки осуществляется на одной позиции, а оконча­ тельный нагрев — на другой. Для настройки установок на задан­ ную скорость нагрева служит переключатель напряжения; для переналадки на нагрев зон различной длины прибегают к смещению зажимных головок. Токоведущие элементы силовой установки цепи охлаждаются проточной водой. Технологические данные

назначена для нагрева концов прутков под оттяжку на молоте, около которого она и размещается. Ниже приводятся технические данные этой установки:

НИИТракторосельхозмаш разработал также полуавтомат для совмещенного нагрева и гибки деталей типа коленчатых валов, установку для нагрева в автоматической линии заготовок грабель­ ного зуба под гибку и закалку, электровысадочную установку к штамповочному прессу.

1585т б

-ош-

Рис. 59. Однопознцнонная двухзональная установка для местного прямого электрона­ грева (индекс 7965):

/ — гидропривод; 2 — силовой трансформатор; 3 — левый токоподвод; 4 — правый токоподвод; 5 — верхний токоподвод; в — корпус; 7 — кожух