Kütteahjud – ahjud, mis on ette nähtud metalli kuumutamiseks enne edasist töötlemist kõrgsurve all: stantsimine, v altsimine või sepistamine. Metalli elastsus suureneb kuumutamisel, mis vähendab selle deformatsiooni energiakulu. Läbipõlemistemperatuur, mille juures tekib metallitera piiridel vedelfaas, piirab maksimaalset kuumutamistemperatuuri. See võimaldab vähendada terade mehaanilist sidet ja kaotada metalli tugevuse.
Tööpõhimõte
Tooriku telje ja pinna vaheline temperatuurierinevus mõjutab materjali kuumenemise ühtlust, mis mängib plastilises deformatsioonis olulist rolli. Materjali plastilised omadused sõltuvad küttetemperatuurist ja seetõttu võib ebaühtlane kuumenemine põhjustada deformatsioone. Temperatuurierinevuse vähendamine tõstab v altstoodete kvaliteeti ja toorikute kuumutamisaega, alandab ahju tootlikkust ja suurendab metalli raiskamist.
Ahjude tüübid
Kütteahjud jagunevad mitut tüüpi:
- Metoodiline või pidev tegevus.
- Kaevude küte või katkendlik.
Soojenduskaevud
Suuri, kuni 35 tonni kaaluvaid toorikuid kuumutatakse küttekaevudes, kuhu mahub korraga 5–14 valuplokki. V altsimistehase katkematu töö tagab küttekaevude rühm. Sulameid väljastavad terassulatusahjud teatud ajavahemike järel: lahtise koldega ahjude puhul on see 4-6 tundi, konverteritel - 1-1,5 tundi. Kütteahju seiskumine remondiks toimub pärast selle ressursi täielikku väljatöötamist. Selle aja jooksul kasutatakse küttekaevusid laos hoitavate detailide soojendamiseks. Seda tüüpi ahjud mängivad omamoodi puhvrina v altsimis- ja sulatusahjude vahel, hoides neid pidev alt töös.
Kaasaegsed küttekaevude mudelid on perioodiliste temperatuuri- ja termiliste tingimustega kamberahjud.
Tööstuslikud ahjud
Musta ja värvilise metalli metallurgias kasutatakse tööstuslikku tüüpi kütteahjusid toorikute soojendamiseks enne sepistamist, pressimist või v altsimist. Ahjud erinevad konstruktsiooni, valuplokkide laadimismeetodi ja temperatuurirežiimi poolest. Energiaallikana võib kasutada naftat, elektrit või maagaasi. Kütteahjud jagunevad toorikute laadimise meetodi järgi pidevaks ja katkendlikuks.
Konkreetne arv valuplokke laaditakse perioodikahju, misküte jääb paigale. Pärast vajaliku temperatuuri saavutamist eemaldatakse valuplokid ahjust ja saadetakse edasiseks töötlemiseks, asendades uue partiiga. See tüüp hõlmab kamberkütte ahjusid.
Pideva tsükliga ahjudes liiguvad sukeldatud toorikud soojusallika suhtes pidev alt, mis tagab väikese ahjumõõduga maksimaalse tootlikkuse. See tüüp hõlmab konveier-, metoodilisi ja pöörlevaid ahjusid.
Kamberahjud
Kamberahju valuplokid jäävad kuumutamise ajal paigale. Sõltuv alt seadmest jagunevad kamberkütteahjud mitut tüüpi:
- Vertikaalne. Kuumutamise ajal on tooriku peale- ja mahalaadimine vertikaalasendis. Kasutatakse pika ja kitsa v altsmetalli valmistamiseks.
- Kolpakovye. Toodete kohal on liigutatav kapuuts, mis soojendab need soovitud temperatuurini. Selliseid konstruktsioone kasutatakse lehtmetalli soojendamiseks.
- Kaevküte. Pe altlaetav ahi, mille peal asub luuk, mis võimaldab laadida toorikuid. Kaevu sees hoiavad töödeldavaid detaile spetsiaalsed mehaanilised haaratsid.
Kambertüüpi ahjukütteelemendi töörežiim jaotab ahjud kahte tüüpi: püsitemperatuur ja muutuv temperatuur.
Muutuva temperatuuriga ahjusid kasutatakse teatud temperatuurirežiimi hoidmiseks, et saadametalli täpsustatud omadused. Toorikud läbivad täieliku kütte- ja jahutustsükli ning seetõttu toimub nende peale- ja mahalaadimine samaaegselt. Elekter võimaldab täpsemat temperatuuri reguleerimist. Konstantse temperatuuriga ahjud kasutavad kütusena õli või maagaasi ning võivad korraga soojendada mitut töödeldavat detaili, samas kui peale- ja mahalaadimist saab teha eraldi.
Meetodahjud
Metoodilise kuumutusahju toorikud liiguvad pidev alt kütteelemendi suhtes. Metalli mehaaniliste pingete vältimine ja ühtlase kuumutamise tagamine on võimalik tänu kolme tsooni läbimisele toorikute kaudu:
- Metoodiline tsoon, kus valuplokid on eelsoojendatud.
- Keevitustsoon, kus valuplokid kuumutatakse vajaliku temperatuurini.
- Vaevuste tsoon. Enne töötlemise algust jaotub soojusenergia ühtlaselt kogu tooriku ulatuses.
Loetletud tsoonide omadused sõltuvad toorikute suurusest. Kui valuplokkide sektsioon on liiga suur, sisaldab keevitustsoon mitut sektsiooni, millest igaühel on tooriku täielikuks ja ühtlaseks kuumutamiseks eraldi soojusallikas. Soojusenergia väikestes valuplokkides jaotub vastav alt peaaegu koheselt, need ei pea närbumistsooni läbima. Selliste ahjude toiteallikaks on vedelkütus või gaas. Keevitustsooni seintes on otsikud, mille abil toimub soojendamine.
Tööstuslikud gaasiahjud
Paljudes tööstusharudes kasutatakse gaasitüüpi soojuskütte ahjusid. Need on üheks lüliks tehnoloogilises tsüklis erinevates tootmisvaldkondades – metallurgiast ehitusmaterjalide valmistamiseni.
Kütteahjud on enamasti ühesuguse konstruktsiooniga, koosnedes tööruumist, ahjust, korstnast, soojusvahetist, korstnast ja lisaseadmetest.
Kaasaskantavad ahjud
Elektrikütte ahjud on kompaktsete mõõtmetega, neid on lihtne kasutada ja parandada ning need ei vaja korstnaid ja vundamente. Kui on vaja remonti, asendatakse kaasaskantav ahi uue mudeliga, kasutades sildkraanat, mis vähendab põhiseadmete seisakuid.
Mehhaniseeritud ja poolmehhaniseeritud ahjud
Ahjutüüp, mille tooriku peale- ja mahalaadimine toimub lisamehhanismide abil.
Toorikute rütmilise väljundi tõttu saab mehhaniseeritud kamberahjud paigaldada tootmisliinile koos muude seadmetega. Tõukurahjud on töö ja disaini poolest kõige lihtsamad.
Prillimisahjud
Pöörlevaid prilliahjusid kasutatakse siis, kui on vaja ümaraid toone soojendada koos järgneva poltide keeramise ja otste pingutamisega. Selliste ahjude kujundust esindab silindriline šamott koosaugud. Muhveli pöörlemine toimub koos koldega liigendiga rõngakujulisel toel. Kolde keskosas on gaasipõleti. Suitsugaasid läbivad muhveli avasid, soojendades paigaldatud toorikuid ja väljudes torustikku läbi väljalaskesondi.
Sõltuv alt disainist jaotatakse prilliahjud pöörlevateks, ümmargusteks, ristkülikukujulisteks ja fikseeritud. Lihtsamini valmistatavad ja suuremad on ristkülikukujulised fikseeritud ahjud, millel on samuti ainult üks aken.
Metalli kuumutamine sellistes ahjudes toimub lahtise leegiga, mille tulemusena moodustub selle pinnale katlakivi. Toorikute oksüdatsioonivaba kuumutamine toimub pidev- ja perioodilistes ahjudes, mis võimaldab vältida katlakivi teket.
