По-видимому, в их простоте и эксплуатационной надежности. Безмуфельные шахтные электропечи получили такое же широкое распространение как и камерные. Оба типа этих электропечей составляют на сегодняшний день основную часть действующего парка общепромышленных электропечей периодического действия. Шахтные электропечи представляют собой вертикальный цилиндрический корпус из листовой или профилированной стали в котором помещена футеровка и нагреватели, укрепленные на ней или на независимых элементах крепления. Рабочее пространство этих электропечей сравнительно небольшое. Диаметр — не более 1000 мм. Важным преимуществом при эксплуатации таких печей является возможность загрузки и выгрузки садки с помощью универсальных грузоподъемных цеховых механизмов. В шахтной печи обеспечивается достаточно полное использование объема полезного пространства. Малогабаритные детали загружают, как правило, в корзины. Их диаметр соответствует диаметру рабочего пространства. Корзины могут устанавливаться в рабочее пространство друг на друга по высоте шахты. Электропечь такого типа торговой марки «НИТТИН» представлена на рисунке. Первое отличие шахтных электропечей торговой марки «НИТТИН» от электропечей производимых другими компаниями — ее модульная конструкция.
Сечение Электропечи модели СШО-13.13/8-ИМ-НИТТИН
Буквенно-цифровая маркировка Электропечи модели СШО-13.13/8-ИМ-НИТТИН:
С – вид нагрева – сопротивлением;
Ш – основной конструктивный признак – шахтная;
О – характер среды в рабочем пространстве – окислительный (воздух);
13 – диаметр рабочего пространства, дм;
13 – высота рабочего пространства, дм;
8 – номинальная температура, 0С, условно уменьшенная в 100 раз;
ИМ – исполнение модульное.
НИТТИН – торговая марка российского производителя Электропечи.
Электропечь предназначена для термообработки (технологических операций нормализации, отжига, и отпуска металлов и сплавов) металлических насыпных садок в корзине (материалы по ГОСТ 380-2005; ГОСТ 1050-2013; ГОСТ 19281-2014; ГОСТ 5950-2000; ГОСТ-801-78; ГОСТ 4543-71; ГОСТ 14959-79; ГОСТ 5632-2014; ГОСТ 977-88; ГОСТ 4784-97). Электропечь работает при температурах до 800 оС. Исполнение Электропечи – шахтное. Крышка оборудована механизмом подъема с электромеханическим приводом. Нагревательный и подовый модули разделены для удобства транспортировки, монтажа, сборки, наладки, технического обслуживания и ремонтов. Максимальные габариты садки: диаметр (не более) 1250 мм, высота (не более) 1300 мм. Направление загрузки – вертикальное. Способ загрузки – цеховыми универсальными грузоподъемными средствами. Максимальная единовременная масса садки на термообработку за один цикл не более 500 кг вместе с технологической оснасткой. Работа Электропечи осуществляется по программе с помощью системы автоматического управления, выполненной на базе микропроцессорных устройств.
В состав Электропечи входят:
— подовый модуль;
— нагревательный модуль;
— крышка;
— механизм подъема крышки;
— система КИП и автоматики (со шкафом электропитания и управления и кнопочным постом).
Подовый модуль устанавливается на фундамент цеха Заказчика и служит для удобства монтажа нагревательного модуля, а также удобства для проведения ремонтных работ. На подовом модуле размещен пьедестал для установки корзин. Пьедестал обеспечивает размещение садки в рабочем пространстве Электропечи (в зоне равномерного нагрева). Футеровка подового модуля из огнеупорного (ШЛ-1,3) и теплоизолирующего (ШЛ-0,6) кирпичей.
Нагревательный модуль цилиндрического типа состоит из футерованного каркаса. Цилиндрическая форма обеспечивает равномерность нагрева садки. Материал каркаса – конструкционная углеродистая сталь. Футеровка из легковесных материалов с малой теплоемкостью. Футеровка нагревательного модуля выполнена двухслойной, состоящей из огнеупорного и теплоизоляционного слоев. Огнеупорный слой футеровки выполнен секторными кирпичами из ультралегковесного шамота марки ШТЛ-0,6 с достаточной механической прочностью, а теплоизоляционный слой – из муллито-кремнеземистого рулонного материала марки МКРВ-200, что позволяет значительно уменьшить массу Электропечи.
Нагреватели из сплава высокого омического сопротивления выполнены в виде проволочных зигзагов, как наиболее надежная конструкция для данного температурного диапазона.
Вместо спиральных нагревательных элементов из тонкой проволоки (диаметром менее 4,0 мм) на керамических трубках в данной Электропечи используется новая схема электропитания, с нагревательными элементами зигзагообразной формы с увеличенным диаметром проволоки более 8,0 мм. В этом случае эксплуатационный ресурс нагревательных элементов увеличится от 1000 час. (при мощности 90 кВт), до 60 000 часов непрерывной работы, (при мощности 90 кВт). Применение зигзагообразных нагревателей позволит отказаться от использования керамических трубок на которые навиваются спиральные нагревательные элементы. Керамика имеет существенный недостаток — она быстро растрескивается в процессе эксплуатации. Данная схема электропитания зигзагообразных нагревательных элементов из проволочного сплава высокого омического сопротивления диаметром более 8,0 мм является нашим ноу-хау. Ни у одного нашего конкурента в мире не достигнут данный уровень эксплуатационного ресурса нагревательных элементов.
Зигзагообразные нагреватели размещаются на боковой стенке легковесной кирпичной футеровки. Они объединены в одну тепловую зону, т.е. управление их тепловыделением производится от одного термоэлектрического преобразователя. На боковой поверхности каркаса нагревательного модуля установлена арматура выводов нагревателей и арматура для установки регулирующей и контрольной термопар (термоэлектрических преобразователей). Защита нагревателей от удара корзиной осуществляется за счет ограничения радиального смещения конструкцией загрузочной горловины.
Питание нагревателей от промышленной трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Защита электронагревателей от токов короткого замыкания и перегрузок (тепловая защита электронагревателей) обеспечивается с помощью вводного автоматического выключателей, установленного в шкафу электропитания и управления.
Тепловые потери торцевых поверхностей нагревательной камеры компенсируются за счет соответствующего превышения высоты шахты с навешенными нагревателями над высотой рабочего пространства. Таким решением существенно повышается однородность температурного поля в рабочем пространстве. Теплопотери между крышкой и верхним торцом нагревательного модуля дополнительно минимизируются укладкой эластичного термостойкого кольцевого уплотнения.
Крышка. Верхний загрузочный проем нагревательного модуля закрывается футерованной крышкой с улучшенной теплоизоляцией для снижения теплопотерь с верхнего торца нагревательного модуля. Металлоконструкция крышки Электропечи выполнена из листового и профильного проката.
Футеровка крышки Электропечи выполнена из шамотных стекловолокнистых плит марки ШПГТ-450 и муллито-кремнеземистого рулонного материала марки МКРВ-200. Футерованная крышка Электропечи имеет выступ в сторону рабочего пространства, обеспечивающий уменьшение тепловых потерь и стабильность температуры в объеме Электропечи. Крышка устанавливается на кольцевое эластичное теплоизолирующее уплотнение, уложенное в пазу корпуса нагревательного модуля.
Механизм подъема и отворота крышки, обеспечивает ее фиксацию в конечных положениях при подъеме и опускании. Соответствующие сигналы снимаются с индукционных конечных выключателей, установленных на штанге механизма. С помощью одного из конечных выключателей осуществляется также контроль закрытого положения крышки и обеспечивается срабатывание блокировки, отключающей электронагреватели Электропечи при ее открывании.
Ходовой винт приводится в движение надежным мотор-редуктором, который установлен в нижней части механизма подъема крышки. В верхней части установлена рама, к которой прикреплена крышка. На перекладине рукоятки установлен кнопочный пост управления механизмом подъема.
Поднятая крышка отводится от загрузочного проема нагревательного модуля вручную.
Кроме того, шахтные электропечи незаменимы при термообработке длинномерных изделий, например, валов, штанг, труб, инструмента типа протяжек и других изделий, обрабатываемых в вертикальном положении. Такие изделия в электропечах торговой марки «НИТТИН» подвешиваются с помощью специальных приспособлений, которые крепятся к ложементу, установленному в верхней части электропечи. Всем заинтересованным лицам предоставляются бесплатные консультации по поводу применения шахтных электропечей периодического действия.