Главная / Свободная ковка / Исходные материалы и их подготовка / Общие сведения о нагреве (Неполное сгорание всего топлива)

Общие сведения о нагреве (Неполное сгорание всего топлива)

В производственной практике неполное сгорание всего топлива обычно не допускается. Количество воздуха, подводимого к очагу горения, должно быть достаточным для полного сгорания топлива в рабочей зоне печи. Поэтому при расчетах печей теоретический расход необходимого для горения количества воздуха увеличивается на коэффициент избытка его в зависимости от вида топлива: для твердого топлива 1,26—1,6; для жидкого топлива 1,1 — 1,2; для газообразного топлива 1,05—1,1. Избыток воздуха требуется тем меньше, чем лучше смешивается топливо с воздухом.

Основная доля тепловой энергии в печах содержится в продуктах горения — углекислом газе С02, водяном паре Н2О, окиси углерода СО и в газах — азоте N2 и кислороде О2. При этом азот занимает около 75% атмосферы печи.

Тепло от газов передается металлу и стенкам печи излучением и конвекцией. Излучением называется передача тепловой энергии посредством электромагнитных волн, возникающих непрерывно при любой температуре тела. Конвекцией называется передача тепла движущимися частицами нагретого газа или жидкости. От стенок печи тепло передается излучением нагреваемому металлу. Основная доля тепла передается металлу излучением кладки печи и печных газов, а только 5—10% — конвекцией.

Процесс горения топлива в нагревательной печи регулируют по виду и цвету пламени. При большом избытке воздуха пламя в печи становится острым в виде факела из сверкающих языков. Такое пламя для нагрева металла не годится, потому что горение по всему объему печи протекает неравномерно. Острое пламя создает местный перегрев металла и может оплавить кромки заготовок. Чтобы избежать этого, плавно уменьшают подачу воздуха до тех пор, пока факел пламени, расплываясь равномерно, заполнит весь объем рабочей камеры печи и станет непрозрачным, светящимся соломенным цветом или полупрозрачным, молочнобелым. Такое пламя обеспечивает хороший, равномерный нагрев заготовок.


«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

Время нагрева заготовок большого сечения

Время нагрева заготовок большого сечения и слитков наиболее удобно и с достаточной точностью может быть определено по формуле Н. Н. Доброхотова T=αKd√-dr где Т — полное время нагрева, в ч; а — коэффициент, учитывающий расположение заготовок на поду печи; d — диаметр или толщина заготовки (слитка) в м; К — опытный коэффициент, равный 10 для…

Влияние характера пламени на качество нагрева металла

В зависимости от условий сжигания топлива в печи может быть образована окислительная, нейтральная или восстановительная атмосфера. Взаимодействие печной атмосферы с металлом нагреваемой заготовки происходит при высокой температуре и представляет собой сложный физикохимический процесс. Окисление металла. При окислительном пламени, полученном в результате сжигания топлива с избытком воздуха, свободный, не использованный для горения кислород, соединяясь с железом,…

Обезуглероживание металла

При нагреве металла под ковку, а также при термической обработке вместе с процессом окисления при высокой температуре происходит выгорание углерода (обезуглероживание) из поверхностного слоя заготовки. Сущность этого явления заключается в том, что от воздействия газов, входящих в состав окислительной печной атмосферы, под слоем окалины на поверхности металла выгорает часть углерода. Глубина обезуглероженного слоя обычно достигает…

Пережог

Продолжительное пребывание металла в печи при температурах, близких к началу плавления, приводит к оплавлению легкоплавких примесей, находящихся по границам зерен. При этом проникший в межзеренные прослойки кислород образует окисленные соединения примесей и металла, которые разобщают зерна друг от друга. Происходит так называемый пережог металла, при котором связь между отдельными зернами нарушается и появляются глубокие трещины….

Способы безокислительного нагрева

При ковке и штамповке поковок для деталей высокой точности, на поверхности которых не допускается окалина, а также в целях экономии металла применяют различные способы безокислительного нагрева, которые осуществляются в печах открытого пламени, муфельных и электрических. В кузнечных нагревательных печах с защитным газовым слоем на поде нагрев заготовок осуществляют при омывании их газами нейтрального или восстановительного…