Глава 22. ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В РЕМОНТНЫХ МАСТЕРСКИХ И ГАРАЖАХ
22.1. ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ ПЕЧИ
Электротермическая обработка в ремонтно-механическом производстве применяется для механического упрочнения деталей и инструмента при пайке и сварке, металлизации и наплавке изношенных поверхностей и т. д. Электрические печи сопротивления — наиболее распространенный вид электротермического оборудования. В ремонтном производстве используют в основном камерные электропечи с металлическими нагревателями (обычно нихромовыми) с рабочей температурой нагрева от 700 до 1000°С. При более высоких температурах применяют нагреватели из карборунда и дисилицида молибдена. Электрические печи рассчитаны на нагрев деталей в обычной (окислительной) среде (типа СНО) и в защитной (типа СНЗ). Наиболее распространены печи типа СНО для нагрева деталей под закалку, отпуск, отжиг, нормализацию, цементацию, пайку твердыми припоями, ковку, штамповку, прессование. Эти печи выпускают на мощности от 12 до 125 кВт. Например, электрическая печь типа СНО мощностью 45 кВт при напряжении питания 380/220 В имеет производительность нагрева металлических деталей 85 кг/ч при максимальной температуре 1000°С и времени разогрева 1,6 ч (рис. 22.1).
Открытые нагреватели этих печей работают в напряженных температурных условиях. Срок службы их сравнительно невысок (иногда не превышает 2000 ч непрерывной работы), поэтому их необходимо часто заменять.
Рассчитывают нагреватели по методике, описанной в главе 17. В этом случае удельная поверхностная мощность нагревателя (Вт/см2) определяется по формуле
(22.1)
где Спр — приведенная степень черноты системы «нагреватель — изделие»;
— идеальная удельная поверхностная мощность (при теплообмене двух бесконечных параллельных абсолютно черных поверхностей), Вт/м2 (рис. 22.2); аЭф — коэффициент эффективности излучения нагревателей различной конструкции.
(22,2)
где
еп и еизд — степень черноты нагревателя и изделия.
Рис. 22.1. Камерная электрическая печь сопротивления типа СНО мощностью 45 кВт:
дверца; 2 — нагреватель боковой; 3 — нагреватель сводовый; 4 — кожух; 5 — огнеупорная футоровка; 6 — выводы нагревателей; 7 — нагреватель подовый; 8—механизм подъема дверцы.
Наибольшее значение коэффициента эффективности имеют проволочные, зигзагообразные и стержневые нагреватели (0,6... 0,72), а наименьший — проволочные спирали, полузакрытые в пазах футеровки (0,16...0,24).
Рис. 22 .2. Зависимости идеальной удельной поверхностной мощности от температуры нагревателя и издания.
Электрические печи подключают к сети непосредственно или через понижающие печные автотрансформаторы, имеющие отпайки для регулирования мощности. Печи комплектуются щитами управления, при помощи которых измеряют, записывают и регулируют температуру. Регулирование температуры, как правило, двух- или трехпозиционное, аналогично описанному в главе 18.
В электропечах с нагревателями напряжением выше 36 В следует применять устройство блокировок, отключающих нагреватели при открывании загрузочных дверок. Нельзя прокладывать пирометрические цепи вместе с силовыми и контрольными линиями.
Высота установки термопар в рабочем пространстве печи должна поддерживаться неизменной. Для электропечей сопротивления необходимо иметь запасные нагреватели каждого типа (не менее одного).
