Каркасы печей
Для предохранения кладки печи от разрушения при тепловом расширении необходимо скреплять ее прочным каркасом, который возводят обычно на фундаменте. Каркасы в зависимости от их конструкции бывают с гибкими или жесткими связями и каркасы-кожухи для обеспечения большей герметичности рабочего пространства. В последнем случае по наружной поверхности стен размещают стальные листы, образующие кожух.
Жесткий каркас печи состоит из поперечных и продольных стоек. Снизу их закрепляют в гнездах фундамента, а сверху соединяют поперечными и продольными, элементами. По периметру стойки соединяют балками.
Каркас используют также для крепления рам, механизмов для подъема заслонок, горелок, форсунок и других элементов печи.
Для малых нагревательных печей каркас выполняют как единую конструкцию.
Рамы, заслонки рабочих окон и механизмы подъема заслонок
Любая печь имеет рабочие окна для загрузки и выгрузки изделий. Окна закрывают заслонками, которые всегда имеют большую массу. Чтобы не повредить кладку при подъеме заслонки снаружи оконного проема устанавливают рамы, имеющие наклон к вертикали 4 – 5°, что обеспечивает плотное прилегание заслонки к раме. Рамы изготовляют литыми из чугуна или сварными. Последние могут быть и водоохлаждаемыми.
Литая рама состоит из следующих частей (рис. 5.25): верхней плиты 1, нижней плиты 2, наличников 3. Плиты имеют ребра жесткости. Наличники рамы крепятся к стойкам каркаса болтами.
В высокотемпературных печах используют рамы с водяным охлаждением. Их сваривают из листов 6 – 8 мм.
Чаще всего заслонки изготовляют литыми и сварными. Это заслоны используют без водяного охлаждения. Литые заслонки толщиной стенки 15 –20 мм отливают из серого чугуна. Для усиления отливки с наружной стороны заслонки предусматриваются продольные и поперечные ребра жесткости (рис. 5.26). Торцовые стороны заслонки изготовляют с наклоном внутрь для более плотного крепления теплоизоляционной футеровки, толщина которой может быть 115 – 230 мм. Заслонки с площадью более 1,5 м2 обычно изготовляют сварными.
Рис. 5.25. Рамы Рис. 5.26. Литая заслонка
Кроме того, используют водоохлаждаемые заслоны (рис. 5.27). Эти заслонки имеют большой срок службы, но на охлаждение затрачивается значительное количество воды.
Для поднятия заслонов используют специальные механизмы. На рис. 5.28 приведен каркас печи с заслонкой 3 и секторным механизмом 4 для ее перемещения. Стойки каркаса 1 и 6 соединяются элементами 5. Заслонка опирается на загрузочный стол 2. Контргруз размещен в трубе 7.
5
1
3 |
2
4
6
7 |
Рис. 5.27. Водоохлаждаемые заслоны |
Рис. 5.28. Каркас камерной печи с заслонкой и механизмом для ее подъема |
Внутренние металлоконструкции печи
Для размещения изделий и транспортирования их внутри печи применяют различные металлоконструкции. Садку изделий в камерных печах размещают на подкладках, что позволяет осуществить ее нагрев со всех сторон. Ряды изделий в садке отделяются друг от друга прокладками, что ускоряет нагрев и сокращает длительность выдержки.
Мелкие изделия укладывают в металлические корзины, а более крупные и сложной формы – на поддоны 3 (рис. 5.29), которые перемещают вдоль печи с помощью неприводных роликов 2, смонтированных на роликовой направляющей.
Рис.
5.29. Роликовые направляющие с поддоном:
1 – направляющие; 2 – неприводной ролик; 3 – поддон
Загрузку контейнеров в печь и их перемещение в рабочем пространстве осуществляют с помощью винтовых или рычажных толкателей, имеющих электрический или гидравлический (пневматический) привод (рис. 5.30).
Рис. 5.30. Винтовой толкатель
К раме толкателя 9 прикреплены двигатель 1, муфта 2, тормоз 3, система шестерен 4 и 5, а также винт 7 и направляющие 6. Вращающий момент двигателя шестернями передается винту, перемещающему направляющие и траверсу 8, воздействующую на заготовки или поддоны с деталями.
Толкатели размещают вне печи. Они заталкивают поддоны с загрузочного стола в печь. Поддоны в печи размещаются вплотную. Поэтому при заталкивании в печь одного поддона из нее выдается соответственно также один с партией нагретых изделий.
Перемещение в печах толстых листов, длинных прутков или труб осуществляется с помощью приводных роликов с индивидуальным или групповым приводом. На рис. 5.31 показан монолитный ролик из стального прутка.
Рис. 5.31. Стальной ролик |
Выбор роликов (конструкции, размеров, материала и др.) определяется температурой печи и составом атмосферы, массой изделий, шириной печи. При нагреве массивных изделий под пластическую деформации предусматривают водяное охлаждение цапф, а в некоторых |
случаях используют ролики с водоохлаждаемой осью.
Ролики печных рольгангов должны постоянно находиться в движении, так как остановка их на 3 – 5 мин при рабочих температурах может прилети к их деформации.
Для транспортирования не очень массивных деталей применяют конвейеры. На рис. 5.32, а приведена схема печного конвейере, основные элементы которого – бесконечная лента 3 ведущий (приводной) 5 и натяжной (подвижный) 2 барабаны или звездочки, опорная часть 4, редуктор и вариатор 6, двигатель 7. Натяжение ленты конвейера осуществляется контргрузом 1.
Опорная часть конвейера, на которую опирается лента, представляет металлические плиты, закладываемые в под. В некоторых случаях опорную часть выполняют из приводных или неприводных роликов.
По конструкции ленты конвейеров подразделяют на сетчатые (рис. 5.32, б, в), панцирные (из литых или штампованных звеньев) (рис. 5.32, в) и ленты из цепей Галля (рис. 5.32, г). Первый используют для нагрева изделий массой до 1,5 кг, а последние – поковок, отливок толстых листов и мелких слитков.
В термических
цехах, где обработке подвергают тяжелые
изделия, а
также в кузнечно прессовых цехах
используют печи с шагающими балками.
Под таких печей состоит из нескольким
подвижных 1
и неподвижных
2 балок
(рис. 5.33, а).
Изделие 3
при работе
балок попеременно размещается то на
одних балках, то на других. Циклограмма
перемещения балок показана на рис. 5.33,
б. Вначале
подвижная балка с помощью механизма
перемещается по вертикали (линия аб).
Затем балку
передвигают вперед и вниз (линия вг),
оставляя
изделия на неподвижных балках. После
возвращения балки в исходное положение
(г–а–б) цикл
повторяется. Стальной каркас 
балок
футеруют огнеупорным
кирпичом или бетоном.
Привод балок может быть гидравлическим или рычажным с контргрузами.
а)
|
б) |
в) |
г) |
Рис.5.32. Схема печного конвейера
Рис. 5.33. Шагающие балки: 1 – расположение балок в печи; 2 – циклограмма перемещения балок