§ 4. Печи сопротивления

Плавильные печи сопротивления

Плавильные печи сопротивления до недавнего времени не использовались при производстве черных металлов, по­скольку сравнительно высокая температура плавления ста­ли требует и высокотемпературных материалов для изго­товления нагревательных элементов сопротивления, а самые жароупорные из них могут надежно работать до 1250 – 1350°С. Только графитовые нагревательные элементы по­лучили распространение в печах сопротивления косвенного действия (так называемых печах Таммана) для плавки черных металлов в лабораторных условиях.

Разработка Институтом электросварки им. Е. О. Патона АН УССР процесса электрошлакового переплава (ЭШП) стали и широкое внедрение этого процесса в про­мышленность создали основу для использования в черной металлургии плавильных печей типа сопротивления с жид­ким рабочим телом. Принцип действия ЭШП основан на расплавлении расходуемого электрода за счет тепла, выде­ляющегося при протекании электрического тока через элек­тропроводную шлаковую ванну, в которую погружен элек­трод (рис. 159). При расплавлении электрода образуется лунка жидкого металла в верхней части слитка, затвердевающего в водоохлаждаемом медном кристаллизаторе. Для того, чтобы включить такую установку, либо залива­ют на дно кристаллизатора жидкий шлак, либо (реже) на поддон кристаллизатора помещают затравку (стальную пластину), и электрод, подлежащий переплаву, опускают и засыпают твердым шлаком. После этого подают напряже­ние, температура быстро возрастает и шлак плавится.

По мере расплавления шлака электрод приподнимают и режим стабилизируется. Тепло выделяется при протека­нии электрического тока через жидкий шлак, разогревая его до 1750 – 2000°С. Происходят нагрев и оплавление элек­трода, погруженного нижним концом в шлаковый расплав. Оторвавшиеся капли металла, проходя через слой химиче-. ски активного шлака, очища­ются от серы, неметалличес­ких и газовых включений.

Шлак также защищает об­разующийся слиток от контак­та с атмосферой воздуха. Дли­на слитка постепенно растет по мере затвердевания рас­плава в кристаллизаторе. При этом на боковой поверхности слитка образуется тонкая шла­ковая корочка, обеспечиваю­щая изоляцию слитка от кри­сталлизатора и гладкую, не требующую затем обдирки его поверхность.

С табильное протекание процесса поддерживается с по­мощью автоматического регу­лятора, управляющего меха­низмом подачи расходуемого электрода в шлаковую ванну и изменяющего подводимое напряжение.

Таким образом, установка ЭШП в период стабилизиро­ванного режима работает как печь сопротивления, в кото­рой рабочим телом служит слой шлакового расплава. В ка­честве шлака применяют смеси, состав которых зависит от технологии плавки. Основой этих смесей является CaF₂ с добавками А1₂О₃ и СаО.

Печи ЭШП питаются переменным током промышленной частоты через понижающие трансформаторы (преимущест­венно однофазные). При одноэлектродной однофазной схе­ме питания (рис. 160, а) ток подводится к электроду и под­дону. Недостаток этой схемы проявляется по мере повы­шения мощности установки ЭШП, так как повышается индуктивность короткой сети, сопровождающаяся понижени­ем коэффициента мощности (уменьшается cos ).

Д ля производства крупных слитков применяют двухэлектродные или бифилярные установки ЭШП (рис. 160, б), в которых ток подводится к двум расходуемым электродам.

При этом происходит одновременная плавка в одном кри­сталлизаторе двух изолированных один от другого электродов, которые присоединены к концам вторичной об­мотки однофазного трансформатора. Цепь в этом случае также замыкается через расплавленный шлак, в котором выделяется тепло за счет протекания электрического тока.

При этом cos  повышает­ся, а расход электроэнергии снижается.

Удельный расход элек­троэнергии в установках ЭШП весьма высок и составляет 4400 – 5850 кДж/кг (1,2 – 1,6 кВтч/кг), по­скольку велики потери тепла с водой, охлаждающей кри­сталлизатор, и излучением от зеркала жидкого шлака, имеющего очень высокую температуру.

Таким образом, ЭШП как процесс плавки металла в водоохлаждаемом кристаллизаторе является несовершенным в теплотехническом отношении. Он оправдан в тех случа­ях, когда к слитку предъявляют очень высокие требова­ния. Поэтому ЭШП используется для вторичного рафини­рующего переплава высококачественных сталей. Посредст­вом этого процесса получают слитки круглого (в том числе полые цилиндры), квадратного и прямоугольного сече­ний с массой до 160 т.

По сравнению с вакуумногдуговым переплавом важным преимуществом ЭШП являются сравнительная простота его оборудования и значительно более низкая стоимость установки, а недостатком — меньшая степень очистки ме­талла от газовых включений.

Нагревательные печи сопротивления

Нагревательные печи сопротивления уже получили ши. рокое распространение в машиностроении, в основном для термической обработки деталей, где их применение оправ­дано возможностями точного обеспечения заданного тем­пературного режима нагрева. Широкомасштабный харак­тер производства в черной металлургии накладывает же­сткие ограничения на величину затрат на нагрев металла. Поэтому большая часть металла подвергается нагреву перед обработкой давлением или с целью термообработки в топливных печах, где затраты на нагрев ниже, чем в элек­трических печах. Однако повышение требований, предъяв­ляемых к качеству нагрева, стремление к снижению потерь металла за счет окисления, особенно дорогих легированных марок стали, необходимость осуществления некоторых ви­дов термообработки в специальных атмосферах являются теми факторами, которые делают применение электронагрева в черной металлургии в ряде случаев целесообраз­ным. Для этой цели используются различные печи прямо­го и косвенного действия.

Печи сопротивления прямого действия

Эти устройства применяют для нагрева сравнительно длинных и тонких заготовок перед прокаткой и ковкой. Они имеют следующие достоинства: исключительно малое время нагрева заготовки, в результате чего практически не происходит обезуглероживание и рост зерна; потери метал­ла с окалиной ничтожны; низкий удельный расход электро­энергии; электроэнергия не требуется при остановках ста­на; нагревательная установка безынерционна и может быть включена в любое время; высокая производительность и хорошее соответствие требованиям автоматического управ­ления; снижение трудоемкости и улучшение условий труда

Поскольку в печах сопротивления прямого действия на­греваемое изделие включают непосредственно в питающую цепь через понижающий трансформатор и тепло выделя­ется в самом нагреваемом металле, этот метод нагрева мо­жет быть применен только для относительно длинных изде­лий, имеющих однородный состав и одинаковое сечение по всей длине. Только при этих условиях осуществим равно­мерный прогрев. Установлено, что применение прямого нагрева сопротивлением целесообразно, если длина заготов­ки превышает ее толщину (или диаметр) в 10 раз и бо­лее.

Так как тепло не подводится к нагреваемому телу изв­не, а выделяется в нем, разность температур по сечению в процессе нагрева очень мала и опасность термических на­пряжений не возникает. Поэтому скорость нагрева может быть выбрана большой, что позволяет достичь высокой про­изводительности установок прямого нагрева. При высокой скорости нагрева тепловые потери малы, поэтому во мно­гих случаях установки прямого нагрева могут быть выпол­нены без футеровки с сохранением достаточно высоких зна­чений к.п.д.

О сновной проблемой при осуществлении прямого нагре­ва является трудность создания надежных конструкций контактов, удовлетворительно работающих при больших значениях силы тока. При прямом нагреве возникают так­же трудности с измерением и регулированием температуры нагреваемых заготовок. Схематическое устройство печи со­противления прямого действия показано на рис. 161.

Имеется опыт длительной успешной эксплуатации печи сопротивления прямого действия для нагрева заготовок се­чением до 100100 мм и длиной до 4 м перед прокаткой на прово­лочном стане. На этой установке нагревают в основном быстроре­жущую сталь и сплавы с высо­ким содержанием никеля и хро­ма. Питание установки произво­дится током промышленной час­тоты через понижающий транс­форматор мощностью 4 МВА. Трансформатор и сменные кон­такты, в которых зажимается за­готовка, охлаждаются водой. За­жим нагреваемой детали в кон­тактах осуществляется при помо­щи пневматических или гидрав­лических цилиндров. Контроль за температурой нагрева заготовок ведут при помощи оптического пирометра, причем ток ав­томатически выключается по достижении заготовкой задан­ной температуры. Удельный расход электроэнергии состав­ляет 900 – 1100 кДж/кг при производительности 6 т/ч. Про­изводительность таких установок может достигать 50 т/ч. Печи подобного типа широко используются также в кузнечных цехах для нагрева перед ковкой заготовок уд­линенной формы.

Печи сопротивления косвенного действия

Конструкции нагревательных печей сопротивления кос­венного действия очень разнообразны. Их особенности обусловлены многими обстоятельствами, в первую очередь уровнем температуры в рабочей камере и характером ра­боты печи — периодическим или непрерывным. Уровень ра­бочей температуры печи обусловливает выбор материала для нагревательных элементов, их выполнение и размещение в печной камере, а также наличие в низко- и среднетемпературных печах или отсутствие (в высокотемператур­ных) вентиляторов для интенсификации конвективного теплообмена.

В печах с температурой до 1250 – 1350°С используются металлические нагревательные элементы сопротивления, выполняемые из специальной ленты или проволоки. Из ленты делают зигзагообразные нагреватели, предназначен­ные для крепления на стенках, поду и своде. Проволочные нагреватели могут быть также изготовлены в виде зигза­гов, укрепляемых на стенках, поду и своде печи. Эти на­греватели более надежны, чем часто изготовляемые из проволоки спирали. Обычно в промышленных печах для нагревателей применяют проволоку диаметром 3 – 7 мм. Спирали и зигзаги укрепляют на стенках и своде с по­мощью крючков или размещают на керамических полочках (на стенках), а на поду печи укладывают в специально предусмотренные пазы.

В печах с температурой до 1450°С применяют карборун­довые стержни (силитовые нагреватели), а при темпера­туре до 1650°С — U-образные элементы из дисилицида мо­либдена. Нагревательные элементы из карборунда и диси­лицида молибдена сравнительно дороги и поэтому в высо­котемпературных печах (с температурой 1300 – 1600°С) находят также применение криптоловые нагреватели, представляющие собой молотый графит или кокс, засы­панный в желоб из карборунда.

Чем компактнее нагреватели, тем легче их разместить в печи, но тем больше их взаимное облучение и меньше степень эффективного использования поверхности. Поэтому устанавливают практически рациональные размеры проволочных ленточных нагревателей. Эти размеры выбирают так, чтобы обеспечить размещение нагревателей в печи и их достаточную жесткость, а также создать хорошие усло­вия, для передачи тепла от них к металлу. Исходя из этих же соображений (с учетом выбора размеров) принимают и условия размещения в печах силитовых нагревателей, элементов из дисилицида молибдена и криптоловых на­гревателей. Расчет нагревательных элементов сопротивле­ния рассмотрен во 2 томе этого учебника.

Как отмечено выше, конструкция печи во многом так­же обусловлена режимом ее работы, поскольку загрузка металла в рабочую камеру печи периодического действия или его транспортировка через камеру печи непрерывного действия требуют совершенно различных устройств.

Ниже рассмотрены некоторые типы нагревательных пе­чей сопротивления косвенного действия, применяемые в черной металлургии.

Печи периодическогодействия

Электрические нагревательные колодцы применяют для нагрева слитков качественной стали перед прокаткой. Ко­лодцы выполняют как печи сопротивления косвенного дей­ствия с криптоловыми нагревательными элементами, в ка­честве которых используют карборундовые желоба, засы­панные прокаленным нефтяным коксом с размером кусков 15 – 50 мм. Удельная мощность такого нагревателя, отне­сенная к единице его теплоотдающей поверхности, дости­гает 100 кВт/м², а максимальная рабочая температура рав­на 1500°С. Поскольку электрическое сопротивление кокса зависит от температуры, то питание электрических колод­цев осуществляется через трансформаторы с регулирова­нием вторичного напряжения.

На рис. 162 показано устройство рабочей камеры элект­рического нагревательного колодца. Главное преимущество электрических нагревательных колодцев перед топливны­ми — это небольшой угар металла, не превышающий 0,3%, благодаря отсутствию окислительной атмосферы в рабочей камере. Кислород воздуха, просачивающегося в колодцы через неизбежные неплотности крышки, взаимодействует с раскаленным коксом, образуя оксид углерода и создавая тем самым газовую среду, защищающую сталь от окисле­ния. Вследствие этого кокс в желобах постепенно выгора­ет и над желобами предусматриваются специальные от­верстия для периодической подсыпки кокса. Расход кокса составляет 0,25 – 0,5 кг/т слитков.

Отсутствие потерь тепла с уходящими газами резко по­вышает тепловой к.п.д. электрических нагревательных ко­лодцев по сравнению с топливными. Поэтому футеровку и тепловую изоляцию их рабочих камер выполняют гораздо более толстой, чем у топливных колодцев, с тем, чтобы сократить потери тепла через стенки.

В электрических нагревательных колодцах осуществля­ют нагрев слитков массой 3 – 18 т при общей садке 20 – 160 т в зависимости от размеров рабочей камеры. Удель­ный расход электроэнергии на нагрев металла зависит от температуры загружаемых слитков. Так, при подогреве слитков 5,5 т с начальной температурой 650°С до температуры прокатки удельный расход тепла составляет около 300 кДж/кг (0,08 кВтч/кг), а с температурой 750°С — около 75 кДж/кг (0,02 кВтч/кг). Потребление энергии при нагреве холодных слитков возрастает до 1300 кДж/кг (0,36 кВтч/кг). Поэтому электрические нагревательные колодцы наиболее эффективны для подогрева слитков го­рячего посада, поскольку в этом случае резко снижается расход электроэнергии — главный фактор, ограничивающий применение этих колодцев.

Сравнительный анализ стоимости нагрева слитков го­рячего посада в электрических колодцах и топливных ко­лодцах с одной и двумя верхними горелками показал, что расходы на нагрев получаются сопоставимыми. Если учесть экономию металла, получаемую при снижении окалинообразования, то электронагрев слитков горячего поса­да оказывается экономически целесообразным и для рядо­вой стали. Однако, поскольку расход электроэнергии рез­ко возрастает при снижении температуры посада слитков, применение электрических нагревательных колодцев неэко­номично по сравнению с топливными для рядовых слитков холодного посада и может быть оправдано только в случае нагрева очень дорогого металла, потери которого с окали­ной и брак по нагреву должны быть сведены к минимуму.

Печи с выдвижным подом, используемые обычно для нагрева слитков и крупных изделий под термическую обра­ботку, состоят из стационарной камеры нагрева, выдвиж­ного пода и механизма перемещения пода. Нагреваемые слитки загружают на выдвинутый из печи под, представля­ющий собой футерованную платформу, с помощью крана. После загрузки под вдвигают внутрь рабочей камеры на время очередного цикла нагрева. Конструктивно эти печи мало отличаются от топливных печей с выдвижным подом, описанных в § 5, гл. VIII. Различие заключается лишь в том, что вместо горелок или форсунок на стенках и на сво­де стационарной камеры нагрева установлены металличе­ские нагревательные элементы сопротивления. Нагревате­ли устанавливаются также и в выдвижном поду, что спо­собствует боле высокой равномерности нагрева металла. Температура нагрева металла в этих печах составляет от 500 до 900°С, садка достигает 60 т при мощности до 3600 кВт. В печах с рабочей температурой 700 – 800°С пре­дусматриваются сводовые циркуляционные вентиляторы, обеспечивающие интенсификацию конвективного теплооб­мена в рабочей камере и повышение равномерности нагре­ва всей садки. В печах с рабочей температурой 1000 – 1200°С такие вентиляторы не устанавливают, а равномер­ность нагрева металла обеспечивается за счет правильного распределения мощности отдельных групп нагревателей, тепло от которых передается к поверхности металла преимущественно излучением.

Существенной особенностью электрических печей с вы­движным подом является более толстый слой тепловой изо­ляции на стенках и своде рабочей камеры, чем у топливных. Это обусловлено стремлением снизить потери тепла исхо­дя из того, что затраты на генерацию того же количества тепла в электрических печах значительно выше, чем в топ­ливных.

Колпаковые печи (аналогичные по принципу работы колпаковым топливным печам, описанным в гл. VIII, §5), получили распространение для высокотемпературного от­жига электротехнической стали, осуществляемого обычно в водородной атмосфере. Металл в этих печах нагревается в виде либо стоп, либо рулонов. Печь для отжига листовой электротехнической стали в стопах показана на рис. 163. Она имеет следующие конструктивные элементы: стенд, на который загружаются стопы нагреваемого листового металла, закрываемый затем муфелем из жароупорной стали (под который вводится специальная атмосфера), и футерованный колпак прямоугольной формы с установлен­ными на его внутренних стенках электрическими нагрева­телями сопротивления. После завершения нагрева и вы­держки по заданному режиму колпак поднимают и перено­сят на другой стенд с подготовленной на нем садкой, а нагретый металл на первом стенде остывает под муфелем в атмосфере, предотвращающей его окисление и обезуглеро­живание. С учетом соотношения времени нагрева и выдержки ко времени остывания на один колпак приходится обычно два или три стенда. При этом (как во всех колпаковых печах) в каждом цикле отжига теряется лишь теп­ло, аккумулированное кладкой стенда, а тепло, поглощен­ное футеровкой колпака, сохраняется почти без потерь, так как при переносе колпака со стенда на стенд средняя по массе кладки температура не успевает существенно сни­зиться. Благодаря этому обеспечивается экономия энергии и снижается ее удельный расход, составляющий 1220 – 1400 кДж/кг (0,34 – 0,39 кВтч/кг).

В отличие от топливных колпаковых печей для отжига автолиста, в печи, показанной на рис. 163, не осуществля­ется принудительная циркуляция газа, так как пока не раз­работана конструкция вентилятора, надежно работающего при температурах порядка 1160°С. Поэтому отжиг металла, загружаемого на стенд в виде стоп, протекает значительно дольше. Поскольку между листами, сложенными в стопу, находятся газовые прослойки, которые снижают теплопроводность садки в поперечном направлении в 30 – 40 раз по сравнению с теплопроводностью стали, то тепло к стопе следует подводить с боков. Исходя из этого, главные нагре­вательные элементы сопротивления расположены на стен­ках колпака, а вспомогательные — в поду стенда для пре­дотвращения отвода тепла через кладку стенда и недогрева низа садки. Так же, как и в колпаковых печах для от­жига автолиста, здесь для герметизации подмуфельного пространства используется песочный затвор.

При габаритах садки 1,526 м и ее массе до 100 т мощность печи составляет 570 кВт, а рабочая температура достигает 1200°С.

Для отжига электротехнической стали в рулонах ис­пользуются колпаковые электрические печи типа СГВ 16.20 и СГВ 20.12,5. Эти печи отличаются тем, что нагреватель­ные элементы сопротивления установлены только на стен­ках колпака, а стенд выполнен с массивной футеровкой, но не обогреваемым. Муфель в этих печах не предусмотрен. В печи СГВ 16.20 на стенде размещают 6 рулонов массой до 7,5 т каждый в два ряда. Рулоны верхнего ряда уста­навливаются на специальных подставках из хромоникелевой жаропрочной стали. В печи СГВ 10.12,5 на стенде уста­навливают 4 рулона массой 11 т каждый в один ряд.

Печи СГВ 16.20 и СГВ 20.12,5 могут работать под ва­куумом, с азотной и водородной атмосферой. Для уплотне­ния рабочего пространства предусмотрен двойной песоч­ный затвор и вакуумное уплотнение из резиновой полосы, размещенной в водоохлаждаемой канавке по периферии стенда. Кожух колпака выполняется сварным, что обеспе­чивает его газоплотность.

Нагревательные колпаки имеют прямоугольную форму. Футеровка стенда и колпаков выполняется из легковесного высокоглиноземистого кирпича. На стенках колпака уста­новлены зигзагообразные нагревательные элементы из проволоки, разделенные на три зоны по высоте стен. Ниж­ние зоны имеют мощность по 250 – 275 кВт, верхняя — 150 кВт.

Производительность печей СГВ 16.20 и СГВ 20.12,5 (по стенду) составляет 200 – 250 кг/ч, а удельный расход элек­троэнергии 2750 кДж/кг (0,75 кВтч/кг).

Печи непрерывного действия

Из большого числа разновидностей печей сопротивле­ния непрерывного действия в черной металлургии нашли применение печи с роликовым подом (используемые для термической обработки толстого листа, прутков, труб и сортового проката, а также бунтов проволоки и рулонов) протяжные печи (используемые для термической обработ­ки жести, полосы из углеродистой стали, электротехничес­кой стали и др.).

Печи сопротивления с роликовым подом отличаются от рассмотренных в гл. VIII, § 5 топливных печей с ролико­вым подом (см. рис. 140, 141) в основном тем, что вместо горелок на их стенах и на своде устанавливаются электри­ческие нагреватели сопротивления. При нагреве металла в защитной атмосфере (например при светлом отжиге шари­коподшипниковых заготовок в виде труб, бунтов проволо­ки и т.п.), печи с роликовым подом оборудуются загру­зочной и разгрузочной шлюзовыми камерами. После за­грузки изделий в загрузочную камеру из нее откачивается воздух, а после этого камера заполняется инертным газом или специальной атмосферой. Затем производится переда­ча металла в камеры нагрева и выдержки. Шлюзование металла в загрузочной и разгрузочной камерах нарушает непрерывность движения изделий в печи. В связи с этим время цикла термообработки и, соответственно размеры печи при ее заданной производительности определяются не только требуемой длительностью нагрева, выдержки и ох­лаждения металла в рабочей камере печи, но и временем пребывания металла в шлюзовых камерах.

Ролики, работающие в тяжелых условиях, выполняют обычно из хромоникелевых жаропрочных сталей. Расстояние между роликами обусловлено видом нагреваемых из­делий; при нагреве коротких изделий оно составляет 1 – 2 диаметра ролика, а в печах для нагрева длинных изделий может быть доведено до 3 – 4 диаметров ролика, за исклю­чением нагрева тонких листов или труб, когда возможно западание переднего торца нагреваемых изделий между роликами. Привод печного рольганга чаще всего выполня­ется групповым с помощью приводной цепи, звездочек, ре­дуктора и электродвигателя. Подшипниковые узлы роликов (обычно охлаждаемые) оборудуются газоплотными короб­ками, в которые подается та же атмосфера, что и в рабо­чую камеру печи с тем, чтобы исключить образование в них газовоздушной смеси.

Удельный расход электроэнергии в роликовых нагре­вательных печах сопротивления колеблется в зависимости от вида термообработки и от производительности печи в пределах от 2750 до 4400 кДж/кг (0,75 – 1,2 кВтч/кг).

Протяжные печи сопротивления. Протяжные печи со­противления косвенного действия, применяемые, как отме­чалось выше, для термической обработки стальной полосы различного назначения и разной толщины, выполняются либо горизонтальными, либо вертикальными — башенного типа. В тех и других печах поддерживается неизменный во времени температурный режим, и лента, проходя по­следовательно через зоны нагрева, выдержки и регулиру­емого охлаждения, подвергается термической обработке по заданной технологии.

Протяжные горизонтальные печи представ­ляют собой футерованные камеры, длина которых достига­ет нескольких десятков метров. Эти камеры снабжены роликовыми опорами для протягиваемой через них ленты, затворами в местах входа и выхода металла и электриче­скими нагревателями сопротивления, устанавливаемыми обычно на своде и на поду. Поперечное сечение камеры нагрева горизонтальной протяжной печи показано на рис. 164. Поддерживающие ленту ролики имеют водоохлаждае-мые подшипниковые узлы и приводятся во вращение с по­мощью цепного привода. В случае работы такой печи с за­щитной атмосферой повышенные требования предъявляют­ся к кожуху, который должен обеспечивать газоплотность и поэтому выполняется цельносварным.

Расстояние между опорными роликами в протяжных печах составляет 0,5 – 1,4 м в разных камерах. В зоне ох­лаждения устанавливаются трубы, охлаждаемые продуваемым через них воздухом или водой. Скорость движения ленты достигает в этих печах 4 м/с, производительность до 30 т/ч, удельный расход электроэнергии при отжиге электротехнической стали (не учитывая ее расход на при­воды) около 915 кДж/кг (0,25 кВтч/кг).

Повышение производительности горизонтальных про­тяжных печей ограничено возможностями увеличения их длины. Поэтому высокопроизводительные протяжные печи выполняют с вертикальным ходом ленты, которая в процес­се нагрева многократно меняет направление своего движе­ния, обегая ряд роликов. Такие печи получили название башенных.

Башенные печи состоят обычно из трех секций: входной, печной и выходной. В печной секции полоса дви­жется непрерывно с постоянной скоростью, достигающей 10 м/с. Входная и выходная секции отделены от печной петлевыми башнями, в которых накапливается запас по­лосы на те моменты ее остановки, когда осуществляется сварка полосы (во входной секции) или ее разрезание и смотка в рулоны (в выходной) с тем, чтобы обеспечить не­прерывное движение металла в печной секции.

Печная секция состоит из четырех камер: нагрева, выдержки, замедленного и быстрого охлаждения (рис. 165). В камере нагрева металл нагревается до 670 – 820°С (в зависимости от марки стали и режима обработки).

Эта камера обогревается с помощью зигзагообразных элементов сопротивления, размещенных на ее стенках. Температура в камере нагрева составляет около 900°С и время нагрева ленты толщиной 0,2 – 0,3 мм при этом около 15 – 20 с. Лента движется в этой камере последова­тельно через 6 – 12 проходов, вмещающих 100 – 200 м по­лосы.

Следующая по ходу металла — камера выдержки, тем­пература в которой поддерживается около 700°С с помо­щью таких же нагревателей. Металл находится в ней в течение 10 – 20 с (камера вмещает 120 – 170 м полосы), а затем попадает в зону замедленного охлаждения, где осты­вает до 450 – 500°С в течение 15 – 25 с. Эта камера, вме­щающая около 100 – 130 м полосы, снабжена как нагрева­тельными элементами сопротивления (включаемыми при ее разогреве и остановках печи), так и воздухоохлаждаемыми трубами, отводящими тепло от металла при работе печи. Последняя по ходу ленты — камера ускоренного охлаждения, где металл остывает до температуры выдачи его из печи (около 50°С). Ускоренное охлаждение осуществля­ется либо путем установки в этой камере водоохлаждаемых труб и вентиляторов для более интенсивного перемешивания защитного газа, либо посредством обдува поверх­ности ленты струями защитного газа, охлаждаемого в отдельных водяных холодильниках.

В качестве защитного газа используется азотно-водородная смесь. Скорость движения полосы в печной секции башенного агрегата составляет от 2 до 10 м/с, а его произ­водительность от 25 до 60 т/ч. Общая длина полосы, нахо­дящейся единовременно в печи, 600 – 1200 м.

Кроме светлого отжига жести и полосы из электротех­нической стали, башенные печи с защитной атмосферой при­меняют для термической обработки (в основном светлой закалки) полосы из нержавеющей стали толщиной 0,08 – 0,3 мм. Полосу нагревают до 1100 – 1150°С, поддерживая в камере нагрева температуру 1300 – 1350°С. Скорость дви­жения полосы в этих печах достигает 20 – 30 м/с, производительность до 10 т/ч. В качестве защитной атмосферы применяют диссоциированный аммиак или чистый водо­род, которые подвергаются сушке.