Fornos de aquecimento - fornos projetados para aquecer o metal antes do processamento posterior sob alta pressão: estampagem, laminação ou forjamento. A ductilidade do metal aumenta com o aquecimento, o que reduz o consumo de energia para sua deformação. A temperatura de queima, na qual uma fase líquida é formada nos contornos de grão do metal, limita a temperatura máxima de aquecimento. Isso permite reduzir a ligação mecânica dos grãos e perder a resistência do metal.
Princípio de funcionamento
A diferença de temperatura entre o eixo da peça e a superfície afeta a uniformidade de aquecimento do material, que desempenha um papel importante na deformação plástica. As propriedades plásticas do material dependem da temperatura de aquecimento e, portanto, o aquecimento irregular pode causar deformação. A redução da diferença de temperatura aumenta a qualidade dos produtos laminados e o tempo de aquecimento dos tarugos, diminuindo a produtividade do forno e aumentando o desperdício do metal.
Tipos de fornos
Os fornos de aquecimento são divididos em vários tipos:
- Ação metódica ou contínua.
- Poços de aquecimento, ou intermitentes.
Poços de aquecimento
Grandes tarugos com peso de até 35 toneladas são aquecidos em poços de aquecimento, que podem acomodar simultaneamente de 5 a 14 lingotes. A operação ininterrupta do laminador é assegurada por um conjunto de poços de aquecimento. Os derretimentos são emitidos pelos fornos de fundição de aço em determinados intervalos de tempo: para fornos abertos, é de 4 a 6 horas, para conversores - 1-1,5 horas. A parada do forno de aquecimento para reparo ocorre após o pleno desenvolvimento de seu recurso. Durante este tempo, os poços de aquecimento são utilizados para aquecer as peças armazenadas no armazém. Os fornos desse tipo funcionam como uma espécie de amortecedor entre os laminadores e os fornos de fusão, mantendo-os funcionando continuamente.
Modelos modernos de poços de aquecimento são fornos de câmara com temperatura e condições térmicas periódicas.
Fornos Industriais
Na metalurgia ferrosa e não ferrosa, os fornos de aquecimento do tipo industrial são usados para aquecer as peças antes do forjamento, prensagem ou laminação. Os fornos diferem em design, método de carregamento de lingotes e regime de temperatura. Petróleo, eletricidade ou gás natural podem ser usados como fonte de energia. Os fornos de aquecimento são divididos em contínuos e intermitentes de acordo com o método de carregamento dos blanks.
Um número específico de lingotes é carregado em um forno de batelada, que duranteaquecimento permanece estacionário. Após atingir a temperatura necessária, os lingotes são retirados do forno e enviados para processamento posterior, substituídos por um novo lote. Este tipo inclui fornos de aquecimento de câmara.
Em fornos de ciclo contínuo, as peças imersas estão em constante movimento em relação à fonte de calor, o que garante a máxima produtividade com um pequeno tamanho do forno. Este tipo inclui fornos transportadores, metódicos e rotativos.
Fornos de Câmara
Os lingotes em um forno de câmara permanecem estacionários durante o aquecimento. Dependendo do dispositivo, os fornos de aquecimento do tipo câmara são divididos em vários tipos:
- Vertical. Durante o aquecimento, o carregamento e descarregamento da peça de trabalho estão na posição vertical. Utilizado para a fabricação de laminados longos e estreitos.
- Kolpakovye. Acima dos produtos está um capuz móvel que os aquece até a temperatura desejada. Esses projetos são usados para aquecer chapas metálicas.
- Aquecendo bem. Um forno de carregamento superior com uma escotilha localizada na parte superior que permite carregar espaços em branco. Dentro do poço, as peças são seguradas por garras mecânicas especiais.
O modo de operação do elemento de aquecimento do forno tipo câmara classifica os fornos em dois tipos: temperatura constante e temperatura variável.
Fornos de temperatura variável são usados para manter um certo regime de temperatura para obterpropriedades especificadas do metal. Os tarugos passam por um ciclo completo de aquecimento e resfriamento e, portanto, sua carga e descarga são realizadas simultaneamente. A eletricidade permite um controle de temperatura mais preciso. Fornos de temperatura constante usam óleo ou gás natural como combustível e podem aquecer várias peças ao mesmo tempo, enquanto a carga e descarga podem ser feitas separadamente.
Fornos de método
Peças em um forno de aquecimento metódico estão em constante movimento em relação ao elemento de aquecimento. A prevenção de tensões mecânicas no metal e a garantia de aquecimento uniforme são possíveis devido à passagem de três zonas por blanks:
- Zona metódica na qual os lingotes são pré-aquecidos.
- Zona de soldagem na qual os lingotes são aquecidos até a temperatura necessária.
- Zona de definhamento. A energia térmica é distribuída uniformemente por toda a peça de trabalho antes do início do processamento.
As características das zonas listadas dependem do tamanho dos espaços em branco. Se a seção dos lingotes for muito grande, a zona de soldagem inclui várias seções, cada uma com uma fonte de calor separada para aquecimento completo e uniforme da peça de trabalho. A energia térmica em pequenos lingotes é distribuída quase instantaneamente, respectivamente, eles não precisam passar pela zona de definhamento. A fonte de energia de tais fornos é combustível líquido ou gás. Existem bicos nas paredes da zona de soldagem, com a ajuda dos quais o aquecimento é realizado.
Fornos industriais a gás
Em muitas indústrias, são usados fornos de aquecimento térmico a gás. São um dos elos do ciclo tecnológico em diversas áreas de produção - da metalurgia à fabricação de materiais de construção.
Os fornos de aquecimento geralmente têm o mesmo design, consistindo em um espaço de trabalho, um forno, uma chaminé, um trocador de calor, uma chaminé e dispositivos adicionais.
Fornos portáteis
Os fornos de aquecimento elétrico são compactos em tamanho, fáceis de operar e reparar e não requerem chaminés e fundações. Quando são necessários reparos, o forno portátil é substituído por um novo modelo usando uma ponte rolante, minimizando o tempo de inatividade dos principais equipamentos.
Fornos mecanizados e semi-mecanizados
Um tipo de forno, carregamento e descarregamento de blanks no qual é realizado usando mecanismos adicionais.
Fornos de câmara mecanizada podem ser instalados em uma linha de produção juntamente com outros equipamentos devido à saída rítmica das peças. Os fornos empurradores são os mais simples em termos de operação e design.
Fornos para espetáculos
Os fornos para espetáculos rotativos são utilizados quando é necessário aquecer tarugos redondos com posterior desaperto dos parafusos e aperto das pontas. O projeto de tais fornos é representado por uma mufla cilíndrica de argila refratária comfuros. A rotação da mufla é realizada em conjunto com a fornalha sobre um suporte anular articulado. Na parte central da lareira é um queimador de gás. Os gases de combustão passam pelas aberturas da mufla, aquecendo os blanks instalados e saindo na tubulação pela sonda de exaustão.
Dependendo do projeto, os fornos para óculos são divididos em rotativos, redondos, retangulares e fixos. Mais simples de fabricar e maiores em tamanho são os fornos retangulares fixos, que também possuem apenas uma janela.
O aquecimento do metal nesses fornos é realizado por uma chama aberta, resultando na formação de incrustações em sua superfície. O aquecimento das peças sem oxidação é realizado em fornos contínuos e descontínuos, o que permite evitar o aparecimento de incrustações.
