Forni di riscaldamento - forni progettati per riscaldare il metallo prima dell'ulteriore lavorazione ad alta pressione: stampaggio, laminazione o forgiatura. La duttilità del metallo aumenta con il riscaldamento, che riduce il consumo di energia per la sua deformazione. La temperatura di combustione, alla quale si forma una fase liquida ai bordi dei grani metallici, limita la temperatura massima di riscaldamento. Ciò consente di ridurre il legame meccanico dei grani e di perdere la resistenza del metallo.
Principio di funzionamento
La differenza di temperatura tra l'asse del pezzo e la superficie influisce sull'uniformità del riscaldamento del materiale, che gioca un ruolo importante nella deformazione plastica. Le proprietà plastiche del materiale dipendono dalla temperatura di riscaldamento e quindi un riscaldamento non uniforme può causare deformazioni. La riduzione della differenza di temperatura aumenta la qualità dei prodotti laminati e il tempo di riscaldamento delle billette, abbassando la produttività del forno e aumentando lo spreco del metallo.
Tipi di forni
I forni per riscaldamento si dividono in diversi tipi:
- Azione metodica o continua.
- Pozzi di riscaldamento o intermittenti.
Pozzi di riscaldamento
Grandi billette che pesano fino a 35 tonnellate vengono riscaldate in pozzi di riscaldamento, che possono ospitare contemporaneamente da 5 a 14 lingotti. Il funzionamento ininterrotto del laminatoio è garantito da un gruppo di pozzi di riscaldamento. Le fusioni vengono emesse dai forni di fusione dell'acciaio a determinati intervalli di tempo: per i forni a focolare aperto sono 4-6 ore, per i convertitori - 1-1,5 ore. L'arresto del forno di riscaldamento per la riparazione avviene dopo il pieno sviluppo della sua risorsa. Durante questo periodo, i pozzi di riscaldamento vengono utilizzati per riscaldare i pezzi immagazzinati nel magazzino. I forni di questo tipo svolgono il ruolo di una sorta di cuscinetto tra laminatoi e forni fusori, mantenendoli in continuo funzionamento.
I modelli moderni di pozzi di riscaldamento sono forni a camera con temperatura e condizioni termiche periodiche.
Forni industriali
Nella metallurgia ferrosa e non ferrosa, i forni di riscaldamento di tipo industriale vengono utilizzati per riscaldare i pezzi prima di forgiare, pressare o rullare. I forni differiscono per design, metodo di caricamento dei lingotti e regime di temperatura. Petrolio, elettricità o gas naturale possono essere utilizzati come fonte di energia. I forni di riscaldamento sono divisi in continui e intermittenti in base al metodo di caricamento dei pezzi grezzi.
Un numero specifico di lingotti viene caricato in un forno batch, che duranteil riscaldamento rimane stazionario. Dopo aver raggiunto la temperatura richiesta, i lingotti vengono rimossi dal forno e avviati per un'ulteriore lavorazione, sostituiti da un nuovo lotto. Questo tipo include forni per riscaldamento a camera.
Nei forni a ciclo continuo, i pezzi immersi sono in continuo movimento rispetto alla fonte di calore, il che garantisce la massima produttività con un forno di piccole dimensioni. Questo tipo include forni a nastro, metodici e rotativi.
Forni a camera
I lingotti in un forno a camera rimangono fermi durante il riscaldamento. A seconda del dispositivo, i forni di riscaldamento a camera sono suddivisi in diversi tipi:
- Verticale. Durante il riscaldamento, il carico e lo scarico del pezzo sono in posizione verticale. Utilizzato per la produzione di laminati lunghi e stretti.
- Kolpakovye. Sopra i prodotti c'è una cappa mobile che li riscalda fino alla temperatura desiderata. Tali modelli vengono utilizzati per riscaldare la lamiera.
- Riscaldare bene. Un forno a caricamento dall' alto con un portello posizionato nella parte superiore che consente di caricare i pezzi grezzi. All'interno del pozzo, i pezzi sono trattenuti da speciali pinze meccaniche.
La modalità di funzionamento dell'elemento riscaldante del forno a camera classifica i forni in due tipi: temperatura costante e temperatura variabile.
I forni a temperatura variabile servono per mantenere un certo regime di temperatura al fine di ottenerespecifiche proprietà del metallo. Le billette attraversano un ciclo completo di riscaldamento e raffreddamento, quindi il loro carico e scarico vengono eseguiti contemporaneamente. L'elettricità consente un controllo della temperatura più preciso. I forni a temperatura costante utilizzano olio o gas naturale come combustibile e possono riscaldare più pezzi contemporaneamente, mentre il carico e lo scarico possono essere eseguiti separatamente.
Forni a metodo
I pezzi in un forno di riscaldamento metodico si muovono costantemente rispetto all'elemento riscaldante. La prevenzione delle sollecitazioni meccaniche nel metallo e la garanzia di un riscaldamento uniforme è possibile grazie al passaggio di tre zone da parte di grezzi:
- Zona metodica in cui i lingotti vengono preriscaldati.
- Zona di saldatura in cui i lingotti vengono riscaldati alla temperatura richiesta.
- Zona languente. L'energia termica viene distribuita uniformemente su tutto il pezzo prima dell'inizio della lavorazione.
Le caratteristiche delle zone elencate dipendono dalle dimensioni degli spazi vuoti. Se la sezione dei lingotti è troppo grande, la zona di saldatura comprende diverse sezioni, ognuna delle quali ha una fonte di calore separata per un riscaldamento completo e uniforme del pezzo. L'energia termica in piccoli lingotti viene distribuita quasi istantaneamente, rispettivamente, non è necessario che passino attraverso la zona languente. La fonte di energia di tali forni è combustibile liquido o gas. Ci sono ugelli nelle pareti della zona di saldatura, con l'aiuto del quale viene effettuato il riscaldamento.
Forni a gas industriali
In molti settori vengono utilizzati forni di riscaldamento termico di tipo a gas. Costituiscono uno degli anelli del ciclo tecnologico in vari ambiti produttivi - dalla metallurgia alla fabbricazione dei materiali da costruzione.
I forni di riscaldamento hanno per lo più lo stesso design, costituito da uno spazio di lavoro, un forno, un camino, uno scambiatore di calore, un camino e dispositivi aggiuntivi.
Forni portatili
I forni per riscaldamento elettrico sono di dimensioni compatte, facili da usare e riparare e non richiedono camini e fondamenta. Quando sono necessarie riparazioni, il forno portatile viene sostituito con un nuovo modello utilizzando un carroponte, riducendo al minimo i tempi di fermo delle apparecchiature chiave.
Forni meccanizzati e semimeccanizzati
Un tipo di forno, carico e scarico di grezzi in cui viene effettuato utilizzando meccanismi aggiuntivi.
I forni a camera meccanizzati possono essere installati in una linea di produzione insieme ad altre apparecchiature grazie alla produzione ritmica dei pezzi. I forni pusher sono i più semplici in termini di funzionamento e design.
Forni da spettacolo
I forni per occhiali rotanti vengono utilizzati quando è necessario riscaldare billette tonde con successivo rib altamento dei bulloni e serraggio delle estremità. Il design di tali forni è rappresentato da una muffola cilindrica in argilla refrattaria conbuchi. La rotazione della muffola avviene insieme al focolare su un supporto anulare incernierato. Nella parte centrale del focolare c'è un bruciatore a gas. I gas di scarico passano attraverso le aperture della muffola, riscaldando gli spazi vuoti installati ed escono nella tubazione attraverso la sonda di scarico.
A seconda del design, i forni per occhiali sono divisi in rotativi, rotondi, rettangolari e fissi. Più semplici da produrre e di dimensioni maggiori sono i forni fissi rettangolari, che hanno anche una sola finestra.
Il riscaldamento del metallo in tali forni viene effettuato da una fiamma libera, a seguito della quale si formano delle squame sulla sua superficie. Il riscaldamento dei pezzi in lavorazione senza ossidazione viene effettuato in forni continui e discontinui, il che consente di evitare la comparsa di incrostazioni.
