3. Құдықты т.б. болып бөлінеді.
К іріспе
Қазіргі кездегі пештер пештің өзінен және қосалқы жабдықтардын құралған күрделі агрегат болып табылады. Пештің өзіне жұмысшы кеңістіктің және отындық пештер үшін жанарғы, форсункалар, ал электр пештері үшін резисторлар, электродтар тәрізді жылулық энергияны алуға қолданылатын қондырғылар жатады. Пештің жұмысы кеңістігінде негізгі технологиялық процестер өтеді. Қосалқы жабдықтардың құрамына аулақтайтын түтік газдарының жылдын кәдеге жыру қондырғылары, түтін мұржалар, әртүрлі клапондар, жапқыштар т.б. жатады.
Камералы пештерде күрделі физика-химиялық агрегат, онда жылутехникамен қатар материалдардың физикалық-химиялық өзгерулері, отынның жануы, электр энергиясының жылулық энергияға айналуы, қатты, сұйық және газ тәріздес ортаның қозғалыстары тәрізді маңызды процестер жүреді.
Түсті металдар және қорытпаларға арналған қыздыру және термиялық пештері көп көп жағдайда электрлік қыздырумен жұмыс істейді.
Металды қыздыру және балқыту электр доғасының жылуы арқылы іске асырылады.
Бұл жұмыста камералы электропештердің түрлері және олардың жұмыс жасау принципі көрсетілген.
1 Камералы пеш
Камералы пеш (ағылш. chamber furnace) – металлургиялық өндірістік пештерінің бір тобының жалпылама аты. Бұл пештердің ерекшілігі - қыздыру кезеңінде ішіне салынған бұйымдар пешке қатысты қозғалмай бүкіл қыздыру кезеңінде бірыңғай температуралық режимінде (камера қалпында) жылжымай қыздырылады.
Камералы пеш металл дайындамаларды прокаттау және шыңдау алдында қыздыру, металл бұйымдарды термиялық өңдеу, керамикалық және боялған бұйымдарды күйдіру т.б. мақсаттарда пайдаланады.
Қыздыру әдісіне сәйкес Камералы пештің температурасын бір қалыпты ұстауға немесе өзгертіп отыруға да болады.
Камералы пешке қатты (бу өндіргіштігі 50 – 2500 т/сағ), тозаңданған, газ тәрізді және сұйық отындар жағылады. Оны электр тоғымен қыздыруға да болады.
1.1. Пештің түрлері
Камералы пеш құрылыс ерекшеліктеріне байланысты:
1. Тік;
2. Қалпақты;
3. Құдықты т.б. болып бөлінеді.
1.2. Пештің құрылысы
Камералы пештерде:
· су қыздыратын құбырлар,
· ақ бу қыздырғыштар
· жану және суыну камералары болады.
Жанатын отын пеш құрылғы арқылы араластырылады. Жанудан бөлінген күлдің біраз бөлігі түтінмен бірге шығып кетеді де, қалғаны шлак түрінде күл жинағышқа түседі. Тозаңданған отын жағатын ірі қазан агрегаттарының оттғы жартылай ашық түрде жасалады. Камералық оттықтардың оттықтары жану және суыну камераларына бөлінеді.
Сәуле шашыратуы мен газ ағысының қозғалыс ерекшелігі Камералы пештің қабырғаларының орналасу пішініне тәуелді. Ұсталық цехтарда пайдаланатын Камералы пештің жұмыстық бөлігінің ұзындығы 0,6 - 2 м, ені 0,6 - 1,5 м және биіктігі 1 м шамалас параллелепипед пішінді болып жасалады.
Камералы пештердің өнімділігі 70-600 кг/сағ, жылу шығыны 5000-7000кДж/кг.
2 Муфелдьді пеш
Муфельді пеш - бұл белгілі температураға дейін әртүрлі материалдарды қыздыруға арналған қыздырғыш құрылғы. Мұндай пештердің басты ерекшелігі - өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жаныпкетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Муфельді пеш зертханалық аналитикалық жұмыстарды орындауға арналған (мұндай пештерді зертханалық муфельді пештер деп атайды); құйма қалыптарынан балауыздан жасалған бұйымдарды күйдіру және балқыту, құйма қалыптарын күйдіру, әуе кеңістігінде металдарды және материалдарды термиялық және жоғары температуралы өңдеу, керамикалық бұйымдарды күйдіру, бұйымдар мен материалдарды жасыту, босату және шынықтыру, түсті металдарды дәнекерлеу және балқыту, зергерлік және сувенирлік бұйымдарды дайындау үшін арналған.
Муфельді пештердің түрлері температура бойынша, конструкциясы бойынша, өңдеудің қорғау режимі бойынша, қыздыру түрі бойынша бөлінеді.
Муфельді пештер температуралы жұмыс диапазоны бойынша келесідей түрлерге бөлінеді: Бірқалыпты температурадағы муфельді пештер: 100°С - 500°C. Орташа температурадағы муфельді пештер: 400°С - 900°C. Жоғары температурадағы муфельді пештер: 400°С - 1400°C. Аса жоғары температурадағы муфельді пештер: 400°С - 1700°С (2000°C).
Муфельді пеш өндірісінде бағдарламалы басқарумен барлық сипатталған ерекшеліктер есепке алынды.
Муфельді пештер және олардың негізгі ерекшелігі - бұл өңделетін материалды қорғайтын және муфельді пештің (олай болса, муфель материалды немесе бұйымды отынмен және заттармен, оның ішінде газбен жанып кетуінен қорғайды) негізгі жұмыс кеңістігі болып табылатын муфельдің болуы.
Мұндай муфельді пештерде қыздырғыш элементтер дайындамаларды барлық жағынан біркелкі қыздыруға мүмкіндік беретін муфельдің ішінде немесе сыртында орналасады. Муфельді пештерде жанғыш газдар қыздырылатын дайындамалармен немесе шыңдалған темірлермен жанаспайды. Дайындама бір жағынан ашық, торлы терезеге жанасып тұратын қорап түріндегі муфельге орналастырылады. Муфель пешке орналастырылған және барлық жағынан жанғыш газбен қоршалған. Муфельдің қыздырылған қабырғалары жылу таратады да, муфельдегі дайындаманы қыздырады. Олай болса, қыздырылатын дайындама жанғыш газдармен тікелей байланыспайды, онда ол от қабыршақсыз (таза бетімен) қыздырылатын болады. Қыздырукезінде камерадан бөлініп шыққан зиянды заттарды шығарып тастау үшін муфельді пештіңішіне желдеткіш орнатылған.
Муфельді пеште температураны реттегіш болады, олар қарапайым түрде берілген немесе бастапқы температураны ғана бейнелеп көрсетеді, мұндай реттегіш көбінесе кішкентай пештерде өте сирек қолданылады, берілген және бастапқы температураны сипаттап көрсететін екі дисплейі бар реттегіш кеңінен қолданылады, мұндай реттегіштер қыздыру жылдамдығына және ұстау уақытын жасауы мүмкін, сондай-ақ, мұнда 30 дейінгі қыздыру температурасы режимінің қыздыру бағдарламасын жасауға болады.
Муфельді пештерге арналған қыздырғыштар - қажетті температураға дейін қыздыру үшін пешке орнатылған қыздырғыш элементтер. Муфельді пештер қыздыру кеңістігін жасайтын қорғаныш қабықшасы бар муфельдің болуымен сипатталады. Муфельді пештерге арналған қажетті қыздырғыштардың саны муфельді.
Металды керамикалық металды фаза Cr, Ni, Al, Fe, Со, Ti, Zr және олардың қорытпаларын құрауы мүмкін пештердің өлшемдеріне, сондай-ақ, қыздырғыш элементтердің өлшемдеріне байланысты түрленуі мүмкін.Керамикалық фазаға (Al2O3, Cr2O3, SiO,SiO2, ZrO2) оксидтері, (SiC, Cr3C2, TiC, WC) карбидтері, (Cr2B2, TiB2, ZrB2) боридтері, (MoSi) силицидтері, (TiN) нитридтері және көміртегі (алмаз, графит) жатады. Металл керамикадағы керамикалық құраушылардың мөлшері оның түріне байланысты 15-тен 85% дейінгі (көлемі бойынша) кең аралықта өзгереді.
3 Индукциялық пеш
3.1. Жалпы мәліметтер
Индукциялық қыздыру принципі жылу энергиясын электр өткізгіш қыздыратын объектімен жұтылатын электр магниттік өрістің энергиясын түрлендіруден тұрады. Индукциялық қыздыру қондырғысында электр магниттік өрісті көп орамды цилиндрлік орауышты (соленоид) білдіретін индуктор жасайды. Индуктор арқылы айнымалы синусоидты электр тогы өтеді, соның нәтижесінде индуктор маңайында уақытпен өзгеретін айнымалы магниттік өріс пайда болады. Қыздырылатын объектіні индуктордың ішіне немесе соның қасына орналастырады. Индуктор арқылы пайда болатын магниттік индукция векторының өзгеретін (уақытпен) ағыны қыздырылатын объектіден өтіп кетеді жэне электр өрісі индукцияланады. Осы өрістегі электр желісі магниттік ағын бағытына перпендикулярлы жазықтықта орналасқан және тұйықталған, яғни қыздырылатын объектідегі электр өрісі құйынды сипатта болады.
Электрлік жабдықтар индукциялық пештің индукторына қорлануды беріп тұруды атқарады. Жоғары жиіліктегі машиналық немесе лампалық генератордан қорланатын индукциялық пештің оңайлатылған электрлік сорабы 1 – суретте көрсетілген. Жоғары жиіліктегі айнымалы тоқ генератордан – 1 ажыратқыш – 2 арқылы бірізді конденсаторлар – 5 және қосулы индукторға – 3 беріледі.
3.1 – сурет – Индукциялық пештің жеңілдетілген электрлік сұлбасы
Ом заңына сәйкес индукцияланатын электр өрісінің әрекетімен қыздырылатын электр өткізгіш объектіде өткізу тогы (құйын тогы) пайда болады, олардың жылу генерациясы электр магниттік өріс энергиясын түрлендіру себебі болып табылады. Қыздырылатын объектіде электр өрісінің кернеулі шамасына екі фактор әсерін тигізеді: магнит ағынының шамасы, яғни объектіні тесіп өтетін магнитті күштік сызықтар саны, қоректенуші ток жиілігі, яғни қыздырылатын объектіге ілініскен магниттік ағын өзгерістерінің жиілігі (уақыт бойынша). Бұл индукциялық қыздыру қондырғысының екі типін орындауга мүмкіндік береді, оларды конструкциялары және пайдалану қасиеттері бойынша ажыратады: магнит өткізгіші бар және магнит өткізгіші жоқ индукциялық қондырғылар.