Главная / Свободная ковка / Cведения о механизации и автоматизации кузнечного производства / Механизация и автоматизация нагрева исходного материала, контроль и регулирование температуры и расхода топлива

Механизация и автоматизация нагрева исходного материала, контроль и регулирование температуры и расхода топлива

Механизация и автоматизация нагрева исходного материала, контроль и регулирование температуры и расхода топлива

Трудоемкими операциями при нагреве металла перед ковкой являются кантование (переворачивание) заготовок для равномерного нагрева и перемещение заготовок в печи на пути от порога загрузочного окна до окна выдачи нагретой заготовки. Механизация этих работ осуществляется применением ряда средств — от простейших приспособлений, облегчающих ручной труд (толкатели и кантователи), до специальных механизированных печей типа карусельных с вращающимся подом, конвейерных и др.

Темпы перемещения заготовок и характер перемещения их в проходных печах определяются ходом толкателей и периодами их работы (толканий). В карусельных печах скорость вращения пода может регулироваться в широких пределах и устанавливается такой, чтобы время полного оборота от окна загрузки до окна выдачи соответствовало продолжительности нагрева заготовки данного сечения до температуры начала ковки.

Применение механизации и автоматического регулирования теплового режима у нагревательных печей снижает угар нагреваемого металла, увеличивает производительность печей, облегчает труд нагревальщиков и уменьшает удельный расход топлива.

Автоматическое регулирование работы кузнечной нагревательной печи главным образом заключается в поддержании температуры рабочего пространства в заданных пределах, что особенно важно при нагреве слитков и заготовок из легированных сталей или сплавов.

Кузнечные нагревательные печи, работающие на мазуте, оснащаются обычно форсунками низкого давления. Большинство форсунок низкого давления регулируют дроссельной заслонкой на воздухопроводе. Из всех форсунок низкого давления для автоматического регулирования работы нагревательных печей рекомендуется пользоваться форсунками турбулентными и двухступенчатыми, которые обеспечивают удовлетворительное распыление мазута при широком регулировании их производительности.

Для малых и средних нагревательных печей применяют форсунку низкого давления с одноступенчатым распылением.

Смотреть рисунок — Турбулентная форсунка конструкции А. И. Карабина

В этой форсунке весь воздух подается одним потоком через завихритель в насадке, благодаря чему распыление топлива при падении давления ухудшается незначительно, а факел горения получается плотным и коротким. Для больших печей наиболее удобными являются форсунки низкого давления с двойным распылением — длиннопламенные.

Смотреть рисунок — Форсунка двойного распыления для печей с большим объемом рабочего пространства

Устройство для автоматического регулирования теплового режима печей, работающих на жидком топливе, состоит из двух взаимосвязанных основных узлов: узла регулирования температуры в рабочем пространстве печи и узла регулирования пропорционального соотношения воздуха и мазута, подаваемых в печь.

Узел автоматического регулирования температуры в рабочем пространстве печи состоит из термопары или датчика, измерительного прибора с регулятором температуры и исполнительного механизма. Исполнительный механизм, получая импульс от термопары через регулятор температуры, воздействует на регулировочные клапаны.

В качестве наиболее простого регулятора температуры применяется двухконтактный потенциометр. Когда температура в рабочей части печи находится в заданных пределах, стрелка двухконтактного измерительного прибора находится между контактами. Когда температура в печи повышается выше заданного предела, то стрелка прибора перемещается вправо и замыкает контакт регулятора «выключено». При понижений температуры в рабочем пространстве печи ниже заданного предела стрелка измерительного прибора замыкает левый контакт регулятора «включено». Таким образом, в зависимости от температуры в рабочем пространстве печи, происходит ее регулирование при помощи двухпозиционного регулятора, который подает соответствующие импульсы исполнительному механизму. Исполнительный механизм при положении «выключено» частично перекрывает клапаны на мазутопроводе и воздухопроводе, а при положении «включено» приоткрывает их.

Узел автоматического регулирования соотношения воздуха и мазута состоит из специального регулятора или из системы рычажного или тросового (гибкого) соединения, воздействующего на клапаны воздухопровода и мазутопровода.

Автоматические регуляторы соотношения воздух — топливо в зависимости от способа действия делятся на регуляторы прямого и регуляторы непрямого действия.

Автоматические регуляторы прямого действия работают от изменения давления на мембрану и применяются преимущественно у печей, работающих на мазуте. Регуляторы непрямого действия, у которых перемещение регулирующего органа осуществляется гидравлическим, пневматическим или электрическим способом, применяют у печей, работающих на газообразном топливе.

Контроль расхода топлива в печах осуществляется вмонтированными в сеть автоматического регулирования теплового режима печи расходомерами (нефтемерами) при работе на мазуте и газовыми счетчиками — при работе на газе.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

Механизация загрузки и разгрузки печей

Подача заготовок в печь, перемещение или проталкивание их по поду печи в процессе нагрева, выдача нагретых заготовок из печи являются трудоемкой работой, выполнение которой вручную в условиях большого тепловыделения требует значительных физических напряжений. Уровень механизации этих работ в значительной степени зависит от конструкции и типа нагревательных печей. Подавляющее большинство кузнечнопрессовых цехов оборудовано непроходными печами камерного…

Механизация передачи заготовок и поковок от печи к ковочным машинам

Для механизации подачи нагретых заготовок к ковочному оборудованию и передачи предварительно обработанных заготовок (полуфабрикатов) от одного ковочного механизма к другому, а также для транспортировки поковок к месту первичной термической обработки (и на склад) применяют различные транспортные механизмы — однорельсовые пути (монорельсы), пластинчатые и скребковые транспортеры и некоторые другие транспортные средства, приспособленные для работы с тарой….

Ковочные манипуляторы

Ковочные манипуляторы — напольные машины, выполняющие захват, подачу, кантование и другие перемещения тяжелых горячих заготовок и слитков при работе на гидравлических прессах. Конструкции этих манипуляторов менее сложны ввиду того, что при ковке под прессами отсутствуют ударные нагрузки. Первый ковочный манипулятор для работы у молота был изготовлен и удачно применен в кузнечном цехе Уралмашзавода. Эксплуатация первых…

Основные элементы и приборы автоматических систем

При создании механизированных линий с автоматизацией отдельных операций применяют следующие системы автоматики: механическую, гидравлическую, пневматическую, электрическую и смешанную. Последняя представляет собой комбинацию нескольких систем. Система автоматики широко применяется для управления, контроля и регулирования производственных процессов. Простейшая система автоматического управления и регулирования состоит из объекта управления, чувствительного элементадатчика, определяющего состояние (температуру, давление, скорость, силу тока и…

Автоматизация

Автоматизацией называется механизация процессов управления машиной по заданной программе. Специальные и специализированные машины выполняют заданные производственные и вспомогательные операции: нагрев, подачу заготовок на штамп, штамповку, обрезку облоя, соответствующие перемещения поковки и отходов и т. д., а оператор (кузнецналадчик) ведет лишь контроль за работой автоматизированных машин, механизмов и при необходимости регулирует их. Частичная автоматизация предполагает автоматизацию…