Электртехнологиялық Үрдістер және қондырғылар электртермиялық үрдістер және қондырғылар Оқу құралы

жүктеу 1,37 Mb.

бет	3/15
Дата	07.03.2023
өлшемі	1,37 Mb.
	#41635

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

Электротермия Мп

1.3.3 Қызуға төзімді материалдар
1.3.4 Қыздырғыш элементтер
2.2 Қыздырғыш электр кедергі пештері
2.3 Балқытуға арналған электр кедергі пештері
2.4 Сұйық ортада кедергімен қыздыру

1.3.2 Жылу оқшаулағыш материалдары
Жылу оқшаулағыш материалдар электротермиялық қондырғының қабырғаларынан жылу жоғалуын азайту үшін қолданылады.
Тағайындалуына байланысты жылу оқшаулағыш материалдарына келесі талаптар қойылады.
1. Аз жылу өткізгіштігі
2. Аз жылу сыйымдылығы
3. Жеткілікті отқа төзімділігі
4. Жеткілікті механикалық беріктігі
5. Арзандығы
Көп тараған жылу оқшаулағыштарға диатомит, қождық және минералдық мақталар, пеношыны т.б., асбест негізінде құрамдастырылған материалдар жатады (1.2 кесте).
1.1 кесте - Отқа төзімді материалдар

Материал		Химиялық құрамы		Тығыздығы, , кг/м3		Жылу өткізгіштік коэффициенті, , Вт/(м ^оС )		Отқа төзімділігі ^оС		Макс. жұмыс температурасы tж, ^оС		Қолданылуы
Динас	94-97% SiO2		1900		0,93+0,710^-3tор		1700		1650		Доғалық пештердің төбесі, аркасы, қабырғасы
Магнезит	95% MgO		2600-2800		6,15+2,6710^-3tор		2000		1500-1600		Доғалық пештердің төбесі, аркасы, қабырғасы
Хромомагнезит				2800-2900		1,8 – 2,0 ( 0 ден 700 ⁰С дейін)		1920		1500
Шамот	35-45% Al2O3 қалғаны SiO2		1800-1900		0,7+0,6410^-3tор		1730		1450		Электр кедергі пештері
Шамот жеңіл салмақты			1000-1300		0,5+0,16310^-3tор		1670		1300		Доғалық пештердің жылу оқшаулағышы
Жоғары глиноземдік отқа төзімді ВГО-62			2300		1,4-2,5 (600 – 1000 оС)		1830		4250		Электр кедергі пешінің отқа төзімді қалауы
Жоғары глиноземдік жеңіл салмақты ВКЛДС-0,8			800		0,425-0,12510^-3tор		1700		1300
Корунд			2600-2900		2,08+1,8510^-3tор		1900		1700		Жоғары температуралы пештердің бөлшектері

1.2 к е с т е - Жылу оқшаулағыш материалдар

Материал	Тығыздығы, кг/м3	Жылу өткізгіштік коэффициенті, Вт/(м ⁰С)	Максималдық қолдану температурасы, ⁰С
Диатомит ұнтағы	600 – 400	0,1+2,4410^-3 tор	900
Диатомиттік кірпіш маркасы 500	500	0,131+0,31410^-3 tор	900
Диатомиттік кірпіш маркасы 700	700	0,159+0,31410^-3 tор	950
Пенодиатомиттік кірпіш	400	0,078+0,31410^-3 tор	900
Қождық (минералдық) мақта маркасы 150	150	0,05+0,15110^-3 tор	750
Қождық мақта маркасы 250	250	0,059+0,12810^-3 tор	750
Зонолит	150	0,072+0.25510^-3 tор	1000
Перлит (ұнтақ)	300 – 400	0,45+0,16310^-3 tор	900
Шынылық мақта	200	0,037+0,25610^-3 tор	600
Каолиндік талшық	0,2 – 0,6	0,23 – 0,42 800-1200 ⁰С	1200

1.3.3 Қызуға төзімді материалдар
Электротермиялық қондырғылардың ішкі құрылысында әртүрлі бөлшектер ретінде (қабырғалар мен күмбез, қыздырғыштар тіреуіштері, түптік тақталар, қорғағыш экрандар, тасымалдау жабдықтары, ыдыстар т. б.) жоғары температураға төзімді материалдар қолданылады.
Бұл материалдарға келесі талаптар қойылады:
1. Жеткілікті қызуға тұрақтылығы – жоғары температурада қоршаған ортаның (ауа, газ, бу) әсерінен химиялық бұзылуға төтеп беру мүмкіншілігі.
2. Жеткілікті қызуға төзімділігі - жоғары температурада механикалық беріктігін сақтау қасиеті.
3. Қанағаттанарлық физикалық қасиеттері (жылу өткізгіштігі, жылу сыйымдылығы, ұзындығының ұлғаю дәрежесі т.б.).
4. Қасиеттерінің жоғары температурада жеткілікті ұзақ уақыт ішінде сақталуы.
5. Технологиялығы – оңай өңделулігі.
6. Арзандығы және тапшылықсыздығы.
Қызуға төзімді материалдар ретінде темір негізіндегі арнайы қоспалы әртүрлі қорытпалар қолданылады.
Болатқа хром қосу (20-30%) оның қызуға тұрақтылығын және жұмыс температурасын арттырады. Бұл материалдар салмақ түспейтін немесе салмақ аз түсетін бөлшектер мен құрылымдар (қорғаныс экрандары, муфельдер т.б.) дайындауға пайдаланылады.
Қорытпадағы никель үлесін көбейту оның өңделулігін және механикалық беріктігін арттырады. Сондықтан механикалық жүктелген құрылымдарды (конвейерлер бөлшектері, итергіш пештерінің бағыттағыштары т.б.) жасау үшін қолданылады.
Қызуға төзімді болаттар қымбат болғандықтан, оларды мүмкіндікке қарай хромдық және хромникельдік шойынға айырбастайды.

1.3.4 Қыздырғыш элементтер
Қыздырғыш элементтер қызуға төзімді материалдар сияқты жоғары температуралық аймақтарда жұмыс істейді. Олардың жоғарыда аталғандармен қатар электрлік қасиеттеріне ерекше талаптар қойылады.
1. Жоғары меншікті электрлік кедергісі - жеткілікті жылу бөлінуін қамтамасыз ету үшін.
2. Электр кедергісінің температуралық коэффициентінің төмендігі, кедергісінің, соған байланысты қуатының, температураға (қызу, суу) байланысты өзгермеуі.
3. Электрлік кедергісінің тұрақтылығы, пайдалану уақытында өзгермеуі («ескірмеуі»).
4. Өлшемдерінің тұрақтылығы, пайдалану уақытында ұзындығының өспеуі, құрылымдық және қауіпсіздік жағынан ыңғайсыздық тудырмау үшін.
5. Технологиялығы (өңделуге оңайлығы)
6. Арзандығы және тапшылықсыздығы.
1200 ⁰С температураға дейінгі қыздырғыш элементтер жасау үшін кең тараған материалдар: нихромдар, фехральдар, хромникельдік қыздыруға төзімді болаттар (1.3 кесте).
1200-1500 ⁰С- дан жоғары температурада метал емес материалдардан (карборунд, молибденннің дисилициді) немесе баяу балқитын металдардан (вольфрам, молибден, тантал) жасалған қыздырғыштар қолданылады. Графиттік қыздырғыштар 3000 ⁰С дейін температурада жұмыс істей алады.

Материалдар		, кг/м³	, 20 ⁰С, 10^-6 Омм	, 1/ оС 10³	tбалқ, ⁰С	tмах, ⁰С
Қорытпалар
Нихромдар	Х20Н80-Н	8400	1,10	0,035	1400	1100
	Х20Н80-Т3	8200	1,27	0,02	1400	1100
	Х15Н60-Н	7900	1,10	0,10	1390	1000
Темірхромникелдік қорытпалар	Х52Н20С2	7840	0,92	0,38	1420	900
Темірхромникелдік қорытпалар	Х23Н18	7800	0,90	0,40	1420	900
Алюминийлік нихромдар	ХН70Ю	7900	1,34	-	1400	1200
Алюминийлік нихромдар	Х15Н60Ю3	7900	1,21	-	1390	1200
Темірхромалюминийлік қорытпалар	ОХ27Ю5А	7200	1,42	0,02	1525	1300
	ОХ23Ю5А	7270	1,35	0,05	1525	1200
	Х13Ю4	7300	1,26	0,15	1450	800
Таза баяу балқитын металдар
Молибден Тантал Вольфрам Ниобий		10200 16600 19340 8500	0,05 0,15 0,05 0,17	5,10 4,00 4,30 4,00	2525 3000 3400 2470	1700/2200 2500/2800 2500/2800 1700/2200
Металл емес материалдар
Карборунд Графит Көмір Молибден дисилициды		2300 1600 1600 5600	800 - 1900 8 – 13 40 – 60 0,2 – 0,4	айнымал. айнымал. айнымал. 4,8	- - - -	1500 2300/2800 2300/2800 1700

2 КЕДЕРГІМЕН ҚЫЗДЫРУ ҮРДІСТЕРІ ЖӘНЕ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫ

2.1 Электр тоғының өткізгіш материалдарды қыздыру механизмі
Электр тоғы электрондар қозғалысымен қамтамасыз етілетін заттар бірінші текті өткізгіштер деп аталады. Электр тоғының бұл түрі металдарда және аса өткізгіштік қасиеті бар материалдарда, вакуумде орын алады.
Электр тоғы иондар қозғалысымен туатын орталар екінші текті өткізгіштер деп аталады. Бұл топқа электролиттер мен балқытпалар жатады.
Кристалдық заттар болып табылатын металдардың атомдар ядросы электрондық теория бойынша кристалдық тордың түйіндерінде орналасқан, ал олардың арасындағы кеңістік электрондармен толтырылған. Металдардағы бос электрондар саны өте зор, мысалы мыс үшін бұл сан 10²⁹/м³.
Электрондық теорияға сәйкес идеалдық металдың кристалдық торында электрондардың шашырауы, шағылысуы және тежелуі болмайды, сондықтан оның электр өткізгіштігі шексіз жоғары болады. Ал іс жүзінде металдардың электр өткізгіштігі шекті шаманы құрайды және көптеген факторлармен анықталады, соның бірі олардың құрылымының кристалдық торының геометриялық ауытқуларынан, қоспалар әсерінен болатын дефектілері. Бұл жағдай электрондар қозғалуына кедергі туғызады. Температура жоғарылаған сайын кристал торы түйіндеріндегі метал атомдарының теңселу амплитудасы өседі, электрондардың атомдармен соғылысу мүмкіндігі ұлғаяды. Осыған сәйкес электр тоғының өтуіне кедергі көбейеді.
Екінші текті өткізгіштерде: ерітінді-электролиттер және қышқыл, тотық балқытпалары, плазма – екі түрлі электр өткізгіштігі байқалады: иондық және электрондық. Тұрақты ток иондық өткізгіштік арқасында іске асады, айнымалы ток өткенде жиілік жоғарылаған сайын электрондық өткізгіштік басым болады.
Электротермиялық қондырғыларда қолданылатын қыздырғыштар электрондық ток әсерімен жұмыс істейді.
Электр тоғының тығыздығы, электр өрісінің кернеулігі, заттың электр өткізгіштігі арасындағы байланыс Ом заңымен анықталады
, (2.1)
мұнда - ток тығыздығы, А/см²;
- заряд тасушы электрондар мен иондар тығыздығы, 1/см³;
- электрондар мен иондар қозғалғыштығы, кернеулігі Е=1 В/см электр бағытындағы зарядталған бөлшектің дрейф жылдамдығына тең.
Металдарда өткізгіштік электрондармен анықталатындықтан
, (2.2)
Оң жақтағы бірінші үш мүше әр заттың электрондар концентрациясы және қозғалғыштығымен анықталатын қасиеті болғандықтан
(2.3)
мұнда - заттың меншікті электр өткізгіштігі.
Сонда (2.2) және (2.3) – тен
(2.3а)
Электр өткізгіштікке кері шаманы заттың меншікті электр кедергісі деп атайды.
Электр өткізгіштік сияқты электр кедергісі де температураға тәуелді
(2.4)
мұнда - өткізгіштің 20⁰С температурасындағы меншікті кедергісі;
- электр кедергісінің температуралық коэффициенті, Ом/⁰С.
Электр тоғы өткендегі өткізгіште бөлінетін жылу шамасы электр тоғы, өткізгіш кедергісі және электр тоғының өту уақытына байланысты Джоуль-Ленц заңымен анықталады
(2.5)
мұнда - ток, А;
- кедергі, Ом ( - өткізгіш ұзындығы, м);
- өткізгіштің көлденең қимасының ауданы, м² ;
- уақыт, с.
Немесе
(2.6)
2.2 Қыздырғыш электр кедергі пештері
Электр кедергі пештері (ЭКП) металлургияда, машина, жеңіл және химия өндірістерінде, құрылыста, ауыл шаруашылығында технологиялық үрдістерде қолданылады. ЭКП өнделінетін материалдардың және технологиялық үрдістердің сан алуандығына байланысты пештердің де құрылымы көп түрлі болып келеді және аз сериямен немесе жеке түрде шығарылады.
ЭКП қыздырылатын денеге әсер етуіне байланысты екі түрлі болады: жанама және тура әрекетті. Жанама әрекетті пештерде электр энергиясы, арнайы қыздырғыштарда жылу энергиясына айналады, сонан соң жұмысшы кеңістігіне жылу өткізгіштік, конвекция және сәулелену арқылы беріледі. Тура әрекетті электр пештерінде қыздырылатын дене электр тізбегіне тура қосылады. Жанама әрекетті пештерде қыздырғыш элементтер және тура әрекетті пештердегі электр тізбегіне қосылатын денелер бірінші және екінші түрлі өткізгіштер болуы мүмкін.
Электр пештері қыздыратын температура деңгейі бойынша– төмен (600-700 ⁰С), орта (600-1250 ⁰С) және жоғары (>1250 ⁰С) температуралы болып бөлінеді.
ЭКП орындалатын технологиялық үрдістер бойынша – қыздыратын және балқытатын, жұмыс режимі бойынша – периодты және үзіліссіз әрекеттіге бөлінеді.
Периодты әрекетті пештерде қыздырылатын дене жұмыс камерасына орналастырылады және орнынан қозғалтылмай біртіндеп берілген температураға дейін қыздырылады. Ал үзіліссіз пештерде қыздырылатын бөлшектер пештің бір жағынан салынады, оның бойымен қозғалтылып, берілген температураға дейін қыздырылады да, басқа шетінен шығарылады. Бұндай пештерде температура жұмыс камерасының әр нүктесінде әртүрлі болады. Температура тиейтін жақтан түсірілетін жаққа қарай жоғарылайды. Үзіліссіз әрекетті пештер периодты әрекетті пештерге қарағанда күрделірек, өйткені онда бөлшектердің пеш камерасын бойлай жылжуын қамтамасыз ету керек. Бірақ олар габариттері бірдей периодты пештерге қарағанда өнімділігі жоғары болады және қажетті жылу өңдеу қарқындылығын қамтамасыз етеді. Сондықтан үзіліссіз әрекетті пештер көптеп шығаратын және ірі сериялы өндірісте қолданылады.
Жоғарыда көрсетілгендей, барлық электр пештерінің бір-бірінен айырмашылығы қыздырылатын денені жұмыс кеңістігіне орналастыру амалы мен механизміне байланысты болып келеді. Ал пештердің өлшемдері мен қуаты қажетті өнімділік пен қыздыру деңгейімен және қыздырылатын материалдың жылулық физикалық қасиеттерімен анықталады.
Көптеген жағдайда вакуумде немесе қорғаушы газ ортасында қыздыру қолданылады. Бақылау атмосферасы бар пештерде инертті газ және арнайы газ қоспалары қолданылады. Олардың тағайындалуы – заттың бетін термохимиялық өңдеу – азоттау, цементтеу және нитроцементтеу, бұл зат бетінің беріктігін күшейту үшін қолданылады. Сонымен қатар әртүрлі технологиялық үрдістер үшін сутек орталы пештер шығарылады, мысалы, металдарды тотықтардан алу және баяу балқитын металдардың (вольфрам, молибден, ниобий, тантал және т.б.) ұнтақтарын біріктіру үшін.
Бұл пештерде жұмыс режимін реттеу, басқа да көмекші операциялар – заттарды салу және шығару, пеш ішінде оларды орналастыру, вакуум туғызатын және газ атмосферасының құрамын реттейтін сорғылар автоматтандырылады.
Периодты әрекетті пештер құрылымы бойынша – камералық (2.1 а сурет), шахталық (2.1 б сурет), камералық суырма түпті (2.1 в сурет), қалпақтық (2.1 г сурет), элеваторлық (2.1 д сурет) болып жасалады.

2.1 сурет - Периодты электр кедергі пештері

Камералық электр пеші (2.1 а сурет) – қыздырғыш камерасы бар периодты әрекетті пеш, жүктемені енгізіп-шығару горизонтал бағытта жүргізіледі. Камералы пеш тік төртбұрышты камерадан құралады, отқа төзімді футеровкасы және жылу оқшаулағышы бар, ол күмбезбен жабылады және металды қаптамаға орналасады. Пешті жүктеу және босату алдыңғы жағындағы есікшемен жабылатын саңылау арқылы жүргізіледі.
Камералы пештің түбіне ыстыққа төзімді тақта қойылады, онда қыздырғыштар орналастырылады. 1000 К дейінгі пештерде жылу алмасу сәулелену және пеш атмосферасының циркуляциясы қамтамасыз ететін еріксіз конвекция арқылы іске асады. Номиналды температурасы 1800 К дейінгі пештер ауа атмосферасында және қадағаланатын атмосферада жұмыс істейді. Үлкен пештерде енгізу мен шығару механикаландырылады.
Шахталы пешті дөңгелек, квадрат және тікбұрыш түрінде жасайды, үстінен арнайы қалпақпен жабады. Ондағы қыздырғыш элементтер бүйірлік қабырғаларда орналастырылады (2.1 б сурет).
Суырмалы түпті камералық пеш қолмен жүктеуге ауыр ірі бұйымдарды қыздыру үшін қолданылады. Пеш камерасы колонналарға орналастырылады. Пештің түбі футеровкамен қаланған арбаша болады. Ол лебедка немесе арнайы жетектің көмегімен рельс бойынша камераға кіргізіліп-шығарылады. Өңделетін бұйым арбашаға кранмен тиеледі (2.1 в сурет).
Қалпақтық пештің асты ашық қыздырғыш қалпағы және жылжымайтын стенді болады (2.1 г сурет). Қыздырылатын бөлшек көтергіш механизм арқылы стендке орналасады. Олардың үстіне алдымен қызуға төзімді қалпақ– муфель, содан кейін іші отқа төзімді материалмен қаланған металдық каркастан жасалған қалпақ жабылады. Қыздырғыш элементтер қалпақтың бүйір қабырғасында және стенд қалауында орналасады. Қыздыру біткеннен кейін қалпақтың электр көзі өшіріледі, содан соң ол келесі қыздырылатын жүктеме орнатылған көрші стендке ауыстырылады. Алғашқы стендтегі салқындау үрдісі қызуға төзімді муфель астында өтеді. Муфель салқындаудың керекті жылдамдығын қамтамасыз етеді.
Қалпақты пештерде, әр цикл сайын тек қана стенд қалауында және муфельде сақталынатын және жылудың 10-15%-ын құрайтын жылу жоғалтылады. Қалпақты пештердің қуаты бірнеше жүз киловаттқа дейін барады. Қалпақ пен муфельді герметикалап, жүктеменің қыздырылуын және салқындатылуын қорғаныс атмосферасында жүргізуге болады.
Элеваторлық электр пештің асты ашық қозғалмайтын қыздыру камерасы және түсіп тұратын түбі бар. Камера цилиндр немесе тікбұрышты болады және цех еденінен 3-4 метр биіктікте колонналарда орналасады (2.1 д сурет).
Пештің түбі қыздыру камерасының астында орналасқан гидравликалық және электромеханикалык көтергіш арқылы көтеріліп-түсіріліп тұрады. Қыздырылатын бөлшекті арбашаға тиейді, содан лебедка арқылы пештің астына жақындатып, көтергішпен жоғары көтереді. Технологиялық үрдіс аяқталған соң түп төмен түсіріліп, бөлшек алынады.
Төмен температуралы пештерде қыздырғыштар қабырғаларға бекітіледі. Жоғарғы температуралы пештерде қыздырғыштар түпте және қабырғаларда орналасады.
Элеваторлы пештер керамикалық бұйымдарды босаңдату, эмальдау, цементтеу, күйдіру, бөлшектерді біріктіру және металлизациялау үшін қолданылады.
Пештер көпсатылы трансформаторлармен қамтамасыз етіледі. Элеваторлы пештер ондаған тонналық сыйымдылыққа есептеледі, қуаты 600 кВт дейін және температурасы 1500 К дейін болады.
Қалыптасқан термоөңдеу технологиялық үрдістерінде өнімділікті ұлғайту үшін үзіліссіз әрекетті пештер қолданылады. Бұл пештерде технологиялық үрдіс талабы бойынша, бөлшектерді тек қана берілген температураға дейін қыздырып қана қоймай, сол температурада керекті уақыт ұстап, содан соң қажетті жылдамдықпен салқындатуға болады. Мұндай пештерді ұзындығы технологиялық үрдісті жүргізу шарттарына байланысты бірнеше зонадан тұратын етіп жасайды.
Көп жағдайларда, бірнеше үзіліссіз әрекетті пештерді қосып, бір үлкен механикаландырылған және автоматтандырылған агрегат құрайды. Негізінде мұндай жүйе шыңдағыш және босатқыш пештерді, шыңдағыш бакты, жуғыш машинаны және кептіргішті біріктіреді.
Үзіліссіз әрекетті пештерді құрылымының айырмашылығы болып табылатын пештің жұмыс кеңістігінде қыздырылатын бөлшектерді жылжыту механизміне байланысты былай айырады: конвейерлік (2.2 а сурет), итергіш (2.2б сурет), туннелдік (2.2 в сурет), барабандық (2.2 г сурет), адымдаушы түппен (2.2 д сурет), бүлкілдек түппен (2.2 е сурет), ролгангтік (2.2 ж сурет), айналдырғы (2.2 з сурет), керіп-созғыш (2.2 и сурет).
Конвейерлік пеш – үзіліссіз әрекетті, жүктеменің жылжытылуы горизонталь конвейермен жүргілізетін пеш (2.2 а сурет).
Пеш түбі конвейер– екі біліктің ортасынан тартылған мата, ол арнайы жетек арқылы қозғалысқа келеді. Қыздырылатын бөлшек конвейерге орналасады, онымен пештің жұмыс кеңістігінен өтіп, орын ауыстырады. Конвейерлік лента оралған нихромдық тордан, штампталған пластинадан және ауыр қыздырылатын бөлшектерден – штампталған немесе құйылған шынжырдан жасалуы мүмкін.

2.2 сурет - Үзіліссіз кедергі пештері

Конвейер түгелімен пеш камерасында орналасады және суытылмайды. Бірақ ауыр жағдайда орналасқан конвейер білігі сумен салқындатуды керек етеді. Осыған байланысты конвейер ұштарын пештен сыртқа шығарып қояды. Бұл жағдай вал жұмысын жеңілдетеді, бірақ енгізіліп-шығарылатын шеттерде конвейердің салқындауына байланысты жылу жоғалуы жоғары болады. Конвейерлік пештерде қыздырғыштар көбінесе лентаның жоғарғы бөлігінің астындағы түпте немесе күмбезде орналасады, бүйірлік қабырғаларда сирек болады.
Конвейерлік қыздырғыш пештері негізінде ұсақ бөлшектерді шамамен 1200 К температурасына дейін қыздыруға арналған.
Жоғарғы температурада (1400 К жоғары) жүктеменің жұмыс кеңістігі бойымен орын ауыстыруы итеру арқылы өтетін пештер– итергіш пештер қолданылады. (2.2 б сурет). Бұлар ұсақ, сонымен бірге үлкен бөлшектерді де қыздыра алады. Мұндай пеш түбінде құбыр, рельс және роликті түп түріндегі бағыттағыштар қойылады, олар қызуға төзімді материалдардан жасалады. Осылар арқылы арнайы қыздырылатын бұйымдар салынған пісіріліп жасалған немесе құйылған түпқоймалар қозғалады. Түпқоймалардың қозғалысы электромеханикалық және гидравликалық итергіш құрылғысымен жүзеге асады. Бұл пештің басқа пешке қарағанда айырмашылығы – ол өте қарапайым, қызуға төзімді материалдан жасалған, ешқандай күрделі бөлшегі жоқ. Олардың кемшілігі қолданылатын түпқоймалардың жылу жоғалтуын, электр энергиясының шығынын көбейтуі, жұмыс мерзімінің шектеулігі.
Ірі дұрыс пішінді заттарды қыздыруға арналған итергіш пештер түпқоймасыз болады. Мұндай жағдайда қыздырылатын бұйымдар бір-біріне тиістіріліп, тікелей бағыттағыштарға салынады.
Итергіш сутекті пештер сутекте немесе диссоциацияланған аммиакта қыздыруды керек ететін технологиялық үрдістерде қолданылады. Сутекті немесе диссоцияланған аммиакты қорғаныс газ ретінде қолданса, пештің енгізу-шығару камерасында оның жұмыстық газымен толтырылмауын болдыртпайтын арнайы шырағдандар болады. Жұмысшы газдың құрамы әр пеште жеке реттеледі, оны қадағалау азотқа және сутекке арналған «шығын өлшегішпен» іске асады.
Туннелдік пеште бұйым футеровкаланған арбашаға тиеліп, туннель тәріздес пеш камерасы арқылы өткізіледі. Белгілі бір уақыт сайын барлық арбашалар оның біреуінің ұзындығына тең қашықтыққа жылжытылады. Пештен бір арбаша шығарылып, біреуі кіргізіледі (2.2 в сурет).
Барабандық пеште камераға қыздыруға төзімді ішінде архимед спиралі бар барабан –шнек орналастырылады. Барабан айналғанда бұйым (шарик, ролик, т.б. ұсақ-түйек) спираль арасымен пештің жүктейтін жағынан түсірілетін жағына қарай сырғиды (2.2 г сурет).
Аттайтын түпті пеште камера астына арнайы жетектің көмегімен үдемелі-қайтарымды қозғалыс жасайтын қыздыруға төзімді мәткелер орнатылады. Алға қарай қозғалыс кезінде мәткелер түп саңылауынан көтеріліп, бұйымдарды көтеріп, орнын ауыстырады. Артқа қарай қозғалыста мәткелер саңылауға түсіп, кейін қайтады. Бұйымдар осылай периодтық қозғалыста болады (2.2 д сурет).
Бүлкілдек түпті пеште бөлшектер роликтерге орналасқан қыздыруға төзімді науаға салынады. Арнайы жетектің көмегімен науа үдемелі-қайтарымды қозғалысқа келеді. Бірақ ол алға қарай бірден тез, ал кейін қарай баяу қозғалады. Осының есебінен бөлшектер алға қарай инерциямен сырғанап отырады (2.2 е сурет).
Рольгантты пештің түбінде баяу айналып тұратын роликтер болады. Оның үстіне қойылған бұйым (көбінесе ірі) біртіндеп пеш камерасы бойынша қозғалады (2.2 ж сурет).
Карусельдік пеш конвейерлік пештің камерасы дөңгелек түрі. Пештің айналмалы түбіне жүктейтін есіктен салынған бұйым бір айналып, алғашқыға қатар орналасқан түсірілетін есікке келеді (2.2 з сурет).
Керіп созғыш электр пеші – сым-темірді, ленталарды камера арқылы үздіксіз өткізу арқылы қыздыруға арналған үздіксіз әрекетті пеш. Ол қыздырғыштары бар муфель болып табылады, оның ішінен қыздырылатын бөлшек өткізіледі (сурет 2.2 и).
Жұмыс температурасы 1500 К дейін болатын пештерде металды муфель болады, ал жоғарғы температурада керамикалық муфель қолданылады. Температурасы 1600 К пештер көп арналы алундты муфельмен жабдықталады, оның үстінен молибден қыздырғыш оралады.
Керіп созғыш пештерде қыздыру аралас амалмен де жүргізіледі: тура – контактілік жетекті роликтар арқылы; жанама – қыздырғыштар арқылы. Жанама қыздыру үрдістің бас және аяқ жағында, тура қыздыру мүмкін болмаған жағдайда, шыбықтың ұштарының термоөңдеуін қамтамасыз етеді.
2.3 Балқытуға арналған электр кедергі пештері
Металдарды балқытуға арналған электр кедергі пештерінде қалайы, қорғасын, мыс және осы металдардың қоспасын, сонымен қатар балқу температурасы 600-1000 К металдарды балқыту жүргізіледі. Әсіресе алюминий және оның қоспаларын балқытатын пештердің маңызы зор, өйткені олар материалды үлкен дәрежеде тазартуға мүмкіндік береді. Құрылымының, ток көзі мен технологиялық үрдістерінің қарапайымдылығы бұл пештердің құндылығы болып табылады. Бұл жағдай микропроцессорларды және робот-манипуляторларды қолданып, автоматтандырылған құйғыштар агрегатын құруға мүмкіншілік береді.
Құрылымы бойынша балқытатын ЭКП-ін отбақырлы және камералы (немесе ванналы) деп бөлуге болады.
Отбақырлы пеш - сырты метал қаптамамен оралған отқа төзімді материалдан жасалған цилиндрлік корпусқа орнатылған метал ыдыс (іші тотықтар жағылған шойыннан жасалған). Футеровка мен тигель арасында электр қыздырғыштар орналасады.
Камералы пештер пішіні бойынша отбақыр пешінен үлкен, алюминийді құйма түрінде қайта балқытып алу үшін қолданылады.
Электр энергиясының шығыны ванналы ЭКП 600-650 кВт сағ/кг, ал ПӘК 60-65%. Барлық ЭКП қыздырудың екі амалы қолданылады – сыртқы және ішкі.
Ішкі қыздыру кезінде қыздырғыштар – термоэлектрқыздырғыштар (ТЭҚ) балқыған металда орналасады, 800-850 К температураға дейін жұмыс істейді. Сыртқы қыздыру кезінде ашық, жоғары температуралы қыздырғыштар жұмыс кеңістігінде 1100-1200 К температура туғызады.
Әйнек балқыту пештері ішінен отқа төзімді материалмен қаланған ванна түрінде жасалады. Әлбетте, ванна үш зонадан тұрады – балқыту блогі, шихта балқытылып сұйық стекломассасы алынады. Ол арна түбі арқылы екінші өңдіру бөліміне ағады. Мұнда белгілі температурамен шығарылатын әйнектің құрамы анықталады. Барлық бөлімдерде әйнек массасында онымен ток өткізуді және Джоуль-Ленц заңына сәйкес қыздыруды қамтамасыз ететін электродтар (болат, молибден, графит) орнатылады.
Әйнек балқыту пештерінің қуаты бірнеше жүз бен бірнеше мың киловатт арасында болады және екінші кернеуі 50-200 В төмендеткіш трансформаторларынан нәрлендіріледі. Пештер тәулік бойы жұмыс істейді, жылулық инерциясы жоғары, тынық электр жүктемесі болып табылады.
2.4 Сұйық ортада кедергімен қыздыру
Сұйық – су, тұз балқытпалары, тотықсыздандырғыштар, оксидтер өз орталарымен тоқты тура өткізу арқылы қыздырылуы мүмкін. Мұндай қондырғылар су қайнатуға шыны балқытуға, металдарды термиялық өңдеуге қолданылады.
Электр қазандары ауыл шаруашылығы саласында су қыздыру үшін (электрсуқыздырғыштар), кіші қысымды технологиялық бу (электрбуөндіргіштер) алу үшін қолданылады.
Тура әрекетті электрсуқыздырғыштары үстіңгі қақпағында өзекті электродтар, оларды қоршайтын құбыр антиэлектродтар орналасқан цилиндрлі болат ыдыс болып табылады. Олардың арасы стеклотекстолиттік оқшаулағышпен бөлінген. Қазандық қуатын оқшаулағыш цилиндрлердің электродтар мен антиэлектродтар жүйесіне қарай орналасуын өзгерту арқылы реттейді.
Қазандықтың қалыпты жұмыс істеу режимі меншікті кедергісі 3000 Ом см суды қыздыруға есептелген. Керекті кедергі шамасы суға тұз немесе дистиляцияланған су қосу арқылы алынады. Электродтағы токтың беттік тығыздығы тым көтеріліп кетпеу үшін және шатырлауық газды пайда болдырмау үшін судың меншікті кедергісі 1000-5000 Ом см болуы кажет.

2.3 сурет - Электродтық бу
өндіргіш сұлбасы
1-су бергіш; 2-түбі; 3-нөлдік электрод; 4- корпус; 5-ток жеткізгіш; 6-қақпақ; 7-оқшаулағыш; 8-бу әкеткіш; 9-шпилька; 10-фазалық электрод; 11-түп; 12-дренаж, 13-тіреуіш.

Шығарылатын судың температурасы кажетті шамада реттеуіш термометрдің датчигі арқылы автоматтық түрде сақталып тұрады. Электр бу өндіргіші аппараттар мен қондырғылар жинағы болып келеді (2.3 сурет). Оның ішіне бу өндіргіші, қоректендіргіш бак, насос, қосқыш құбырлар, қадағалау және басқару аспаптары кіреді. Бу өндіргіштің қуаты электродтар мен нөлдік электродтар арасындағы судың деңгейін өзгерту арқылы реттеледі. Бу өндіргіштің жұмысы автоматтық режимде іске асырылады.
Электродты қондырғылардың төмен және жоғары кернеуде жұмыс істейтін үш фазалы және бір фазалы электродтар жүйесі болуы мүмкін. Төмен кернеулі (30 В), қуаты 25-400 кВт, ПӘК 95-98, қазандықтардың габариттері үлкен емес, жылулық инерциялығы төмен. Жоғары вольтті қазандардықтар (3-35 кВ) тұрмыста және өндірісте орталық жылыту және ыстық сумен қамтамасыздандыру мақсатында қолданылады.

жүктеу 1,37 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15