Forns d'escalfament: forns dissenyats per escalfar el metall abans d'un posterior processament a alta pressió: estampació, laminació o forja. La ductilitat del metall augmenta amb l'escalfament, la qual cosa redueix el consum d'energia per a la seva deformació. La temperatura de desgast, a la qual es forma una fase líquida als límits del gra metàl·lic, limita la temperatura màxima d'escalfament. Això us permet reduir l'enllaç mecànic dels grans i perdre la resistència del metall.
Principi de funcionament
La diferència de temperatura entre l'eix de la peça de treball i la superfície afecta la uniformitat de l'escalfament del material, que té un paper important en la deformació plàstica. Les propietats plàstiques del material depenen de la temperatura d'escalfament i, per tant, un escalfament desigual pot provocar deformacions. La reducció de la diferència de temperatura augmenta la qualitat dels productes laminats i el temps d'escalfament de les palangres, disminuint la productivitat del forn i augmentant el residu del metall.
Tipus de forns
Els forns de calefacció es divideixen en diversos tipus:
- Acció metòdica o contínua.
- Pous de calefacció o intermitent.
Pous de calefacció
Les palanxes grans que pesen fins a 35 tones s'escalfen en pous de calefacció, que poden acomodar simultàniament de 5 a 14 lingots. El funcionament ininterromput del laminador està garantit per un grup de pous de calefacció. Els forns de fosa d'acer s'obtenen en determinats intervals de temps: per als forns de foc obert és de 4-6 hores, per als convertidors - 1-1,5 hores. L'aturada del forn de calefacció per a la reparació es produeix després del desenvolupament complet del seu recurs. Durant aquest temps, els pous de calefacció s'utilitzen per escalfar les peces emmagatzemades al magatzem. Els forns d'aquest tipus fan la funció d'una mena d'amortidor entre els laminadors i els forns de fusió, mantenint-los en funcionament contínuament.
Els models moderns de pous de calefacció són forns de cambra amb temperatura i condicions tèrmiques periòdiques.
Forns industrials
En la metal·lúrgia ferrosa i no ferrosa, els forns de calefacció de tipus industrial s'utilitzen per escalfar peces abans de forjar, premsar o laminar. Els forns es diferencien pel disseny, el mètode de càrrega del lingot i el règim de temperatura. El petroli, l'electricitat o el gas natural es poden utilitzar com a font d'energia. Els forns de calefacció es divideixen en continus i intermitents segons el mètode de càrrega en blanc.
Es carrega un nombre específic de lingots en un forn per lots, que durantla calefacció roman estacionària. Després d'arribar a la temperatura requerida, els lingots s'eliminen del forn i s'envien per a un posterior processament, substituïts per un nou lot. Aquest tipus inclou els forns de calefacció de cambra.
En els forns de cicle continu, les peces de treball immerses es mouen constantment en relació a la font de calor, la qual cosa garanteix la màxima productivitat amb una mida petita del forn. Aquest tipus inclou forns de transport, mètodes i rotatius.
Forns de cambra
Els lingots d'un forn de cambra es mantenen estacionaris durant l'escalfament. Segons el dispositiu, els forns de calefacció de cambra es divideixen en diversos tipus:
- Vertical. Durant l'escalfament, la càrrega i descàrrega de la peça es troben en posició vertical. S'utilitza per a la fabricació de metalls laminats llargs i estrets.
- Kolpakovye. A sobre dels productes hi ha una campana mòbil que els escalfa fins a la temperatura desitjada. Aquests dissenys s'utilitzen per escalfar xapes.
- Escalfament bé. Un forn de càrrega superior amb una escotilla situada a la part superior que permet carregar espais en blanc. A l'interior del pou, les peces de treball estan subjectes per pinces mecàniques especials.
El mode de funcionament de l'element de calefacció del forn de cambra classifica els forns en dos tipus: temperatura constant i temperatura variable.
Els forns de temperatura variable s'utilitzen per mantenir un determinat règim de temperatura per tal d'obtenirpropietats especificades del metall. Els billets passen per un cicle complet de calefacció i refrigeració i, per tant, la seva càrrega i descàrrega es realitzen simultàniament. L'electricitat permet un control més precís de la temperatura. Els forns de temperatura constant utilitzen oli o gas natural com a combustible i poden escalfar diverses peces al mateix temps, mentre que la càrrega i la descàrrega es poden fer per separat.
Forns de mètode
Les peces de treball en un forn de calefacció metòdic es mouen constantment en relació amb l'element de calefacció. Prevenció de tensions mecàniques en el metall i assegurant un escalfament uniforme possible gràcies al pas de tres zones per espais en blanc:
- Zona mètode en què s'escalfen els lingots.
- Zona de soldadura en què els lingots s'escalfen a la temperatura requerida.
- Zona de llanguiment. L'energia tèrmica es distribueix uniformement per tota la peça abans de començar el processament.
Les característiques de les zones enumerades depenen de la mida dels espais en blanc. Si la secció dels lingots és massa gran, la zona de soldadura inclou diverses seccions, cadascuna de les quals té una font de calor independent per a un escalfament complet i uniforme de la peça. L'energia tèrmica en petits lingots es distribueix gairebé a l'instant, respectivament, no necessiten passar per la zona de llanguiment. La font d'energia d'aquests forns és combustible líquid o gas. Hi ha broquets a les parets de la zona de soldadura, amb l'ajuda de les quals s'escalfa.
Forns de gas industrials
En moltes indústries, s'utilitzen forns de calefacció tèrmica de tipus gas. Són un dels baules del cicle tecnològic en diferents àmbits de producció, des de la metal·lúrgia fins a la fabricació de materials de construcció.
La majoria dels forns de calefacció tenen el mateix disseny, que consisteixen en un espai de treball, un forn, una xemeneia, un intercanviador de calor, una xemeneia i dispositius addicionals.
Forns portàtils
Els forns de calefacció elèctrica són de mida compacta, fàcils d'utilitzar i reparar i no requereixen xemeneies ni fonaments. Quan es necessiten reparacions, el forn portàtil es substitueix per un nou model mitjançant una grua, minimitzant el temps d'inactivitat dels equips clau.
Forns mecanitzats i semimecanitzats
Tipus de forn, càrrega i descàrrega de bruts en el qual es duu a terme mitjançant mecanismes addicionals.
Els forns de cambra mecanitzada es poden instal·lar en una línia de producció juntament amb altres equips a causa de la sortida rítmica de les peces. Els forns d'empenta són els més senzills quant a funcionament i disseny.
Forns d'espectacles
Els forns d'ulleres giratoris s'utilitzen quan cal escalfar palanxes rodones amb posterior enrotllament de cargols i apretament dels extrems. El disseny d'aquests forns està representat per una mufla cilíndrica d'argila refractaria ambforats. La rotació de la mufla es realitza juntament amb la llar sobre un suport anular articulat. A la part central de la llar hi ha un cremador de gas. Els gasos de combustió passen per les obertures de la mufla, escalfen els espais en blanc instal·lats i surten a la canonada a través de la sonda d'escapament.
Depenent del disseny, els forns d'ulleres es divideixen en rotatius, rodons, rectangulars i fixos. Els forns fixos rectangulars són més senzills de fabricar i més grans, que també tenen una sola finestra.
L'escalfament del metall en aquests forns es realitza mitjançant una flama oberta, com a resultat de la qual es forma escala a la seva superfície. L'escalfament sense oxidació de les peces es realitza en forns continus i discontinus, cosa que permet evitar l'aparició d'escales.
