Для нагрева более толстых заготовок обычно используют трехзонный методические печи с нижним подогревом, что позволяет осуществить на большей длине печи двустороннее нагрева металла (рис. 4.13, б). Это позволяет сократить продолжительность нагрева заготовок.
Сокращению времени нагрева способствует также повышенная температура газов в сварочной зоне II, которая достигает 1400 ° С. Однако эти условия нагрева приводят к тому, что на выходе из сварочной зоны по сечению заготовки будет возникать большой перепад температур, который можно уменьшить при выдержке стали в третьей зоне печи III, называемой томильною или зоной выдержки. В ней температура газов превышает конечную температуру поверхности заготовок на 20-25 оС. На рисунке 4.13, б tc.n - температура средней плоскости пластины. Особенность температурного режима печи определяет распределение топлива по зонам. В томильну зону подают 10-15% топлива, в верхнюю сварочную 30-40%, а другое количество направляют в нижнюю сварочную зону. В этой печи заготовки 2 перемещают с помощью толкателя по глисажним трубам 3, яки расположены на опорных трубах 4. Последние передают нагрузки на стойки каркаса. Заготовки скатываются по скользили, отвергают металлическую заслонку 1 и далее попадают на рольганг подает их молота, ковочные машины или состояние. Дымовые газы из верхней части печи по каналу 5 поступает в вертикальный канал 6, где соединяются с газами из нижней части печи, а затем через рекуператор выводятся в дымоход. Рекуператор располагается под печью или рядом с ней.
ры конструировании методических печей сначала выбирают конструкцию печи и определяют основные размеры рабочего пространства. Выбор конструкции основано на исследовательский данных о работе действующих печей и на технико-экономических расчетах, яки позволяют остановиться на оптимальном варианте. При изменении или создании новой конструкции для обоснования конструктивных решений, принимаемых необходимо с помощью о физических моделей исследовать их влияние на теплотехнические процессы, происходящие в печи. В ходе конструирования нужно определить основные размеры рабочего пространства, обеспечивающие необходимую производительность печи при нагревании заданных изделий, и выбрать для установки на печи соответствующие горелки.
Существуют ограничения ширины пода А из-за трудности его очистки от окалины, конечно А <10 м. Особенно большие трудности возникают в толкательных печах при окислительном нагреве толстых стальных заготовок до температуры поверхности 1250 ° С и выше. В этих случаях ограничивают ширину пода величине 6-7 м.
При использовании печей с подвижными балками, в которых заготовки нагреваются с нескольких сторон и поэтому не имеют местных перегревов, а также при нагревании тонких заготовок до температуры, не превышает 1200 ° С, количество окалины значительно уменьшается и ширина пода может превышать 10 м.
Мощность подается (удельная производительность печи) при отсутствии ограничений со стороны технологии при нагревании под прокатку холодных заготовок составляет: в толкательных печахракт <500 ^ 800 кг / (м ч) в печах с подвижными балками ракт <500 +550 кг / (м ч ) в кольцевых печах с вращающимся подомракт <350 кг / (м ч).
В печах для термической обработки в связи с более высокими требованиями к равномерности нагрева достигаются меньшие значения удельной производительности ракт <100 ^ - 150 кг / (м ч).
Общая высота рабочего пространства Н, т.е. размер от пода к своду, складывается из свободной высоты, необходимой для организации процессов сжигания топлива и движения газов, и высоты, которая занимается изделиями, нагреваются. Свободная высота Н зависит от профиля свода: она переменная при торцевой установке устройств для сжигания топлива и обычно постоянна при установке устройств для сжигания топлива на свод или сбоку). Лучше находить эту высоту путем моделирования движения газов и теплообмена.