Печи с шагающим подом и с шагающими балками

Печи с шагающим подом (ПШП) и с шагающими балками (ПШБ) являются методическими печами. Особенность их заключается в методе транспортирования металла – перемещение заготовок путем циклического возвратно-поступательного шагания пода или водоохлаждаемых балок.

Печи с шагающими балками достаточно перспективны. У способа перемещения заготовок с помощью шагающих балок отсутствуют все недостатки, присущие способу перемещения проталкиванием. В печах с шагающими балками просто менять режим нагрева, что удобно в случае частой смены сортамента нагре­ваемого металла. В печах с шагающими балками ликвидирована проб­лема уборки окалины из печи. В случае остановки прокатного стана и ремонтов металл из печи очень просто удалять. Используемый метод транспортирования позволяет гибко регулировать скорости перемещения металла через печь и снизить повреждения поверхности нагреваемых заготовок на 30 %. Благодаря тому, что отсутствует контакт между нагреваемыми заготовками осыпание окалины с их поверхности снижается, а это приводит к уменьшению угара до 0,3–0,5 %. В отличие от толкательных печей в печах с шагающими балками нагрев металла происходит как минимум с трех сторон, а во многих случаях обеспечивается практически всесторон­ний нагрев. Это оказывает особенно заметное влияние при нагреве квадрат­ных заготовок и позволяет значительно увеличить интенсивность нагрева металла.

Необходимость в разветвленной системе водоохлаждения балок приводит к большим потерям тепла в этих печах [9].

Капитальные затраты на сооружение печей с шагающими балками значительны. Например в сравнении с толкательными печами аналогичной производительности капитальные затраты на 55–60 % выше.

Еще один недостаток печей с шагающими балками заключается в том, что затворы, применяемые на этих печах, не создают полной герметизации и в печь снизу попадает воздух.

Печи с шагающим подом (рис. 7.7) являются проходными печами постоянного действия, поэтому в них тепловой и температурный режимынеизменны во времени. Печи такого типа могут работать как по камерному режиму, так и с переменной температурой по длине печи. Известно, что температурный режим печей зависит от характера их отопления, а также от распределения горелок и дымоотводов. В печах с шагаю­щим подом используют торцовое, боковое и сводовое расположение горелок. Боковое отопление применяют при ширине печи 11–12 м. Если ширина печи больше, то возмож­но возникновение неравномерности нагрева по длине заготовки. Сводовое отопление позволяет нагревать заготовки достаточно равномерно. Часто пользу­ются комбинированным расположением горелок: торцовым и боковым или боковым и сводовым. Продукты сгорания топлива отводят на стороне загрузки металла.

Рис. 7.7. Печь с шагающим подом без нижнего обогрева: 1 – сталкиватель; 2 – рольганг загрузки; 3 – заслонка; 4 – механизм подъема заслонки; 5 – заготовки; 6 – рабочее пространство печи; 7 – газо- и воздухопроводы; 8 – горелки; 9 – дымоотбор; 10 – неподвижный под; 11 – подвижный под; 12 – склиз; 13 – подвижная заслонка; 14 – рольганг выдачи

В отличие от методических толкательных печей в печах с шагаю­щим подом сжигание топлива осуществляется во всех зонах, но интенсив­ность его в разных зонах может быть различной. Печи с шагающим подом выполняют как с нижним обогревом, так и без нижнего обогрева. Если присутствует нижний обогрев, то шагающий под выполняют водоохлаждаемым. Чтобы исключить появление темных пятен на поверхности заготовки в местах контакта с водоохлаждаемой балкой, на трубы шагающих балок приваривают специальные стояки или подставки, промежутки между которыми заполняют теплоизоляцией. Горизонтальные трубы шагающих балок, на которые опирается металл, устанавливают не параллельно оси печи, и место контакта их с заготовкой при продвижении металла в печи постоянно меняется.

Конструктивно шагающий под можно выполнить в следующих вариантах:

1) под печи состоит из неподвижного пода (у стен), шагающих и стационарных балок

2) под печи состоит из неподвижного пода (у стен) и двух групп шагающих балок;

3) под может не иметь элементов неподвижного пода и состоять из двух групп шагающих балок.

Две группы шагающих балок дают более высокий темп выдачи заготовок, однако стоимость строительства печи возрастает.