Нагревательный колодец — камерная печь для нагрева стальных слитков перед прокаткой. Нагревательный колодец устанавливаются перед обжимными станами (блюмингами и слябингами), на которых обычно прокатывают слитки массой не менее 2-3 т. Рабочее пространство нагревательного колодца, имеющее форму параллелепипеда, закрывается крышкой, передвигаемой с помощью напольного крана.
Нагревательный колодец
Слитки загружают в нагревательный колодец и выдают их из нагревательного колодца краном с клещевым захватом. В нагревательном колодце слитки находятся в вертикальном положении. Благодаря этому исключается опасность смещения усадочной раковины при поступлении в колодец слитков с незастывшей сердцевиной, а также обеспечивается быстрый нагрев металла, так как тепло подводится через всю поверхность слитка. Несколько нагревательных колодцев объединяют в группу с общими строительными сооружениями и помещением щита управления.
Нагревательные колодцы — камерные печи периодического действия, характеризующиеся переменным во времени тепловым и температурным режимами. Колодцы отапливают, как правило, доменным или коксо-доменным газом; на ряде заводов применяют природно-доменный газ. Оптимальная тепловая мощность нагревательного колодца 200-300 Мдж/т садки (нагреваемых слитков).
Виды нагревательных колодцев
Нагревательные колодцы классифицируют по конструктивным признакам:
- регенеративные;
- рекуперативные (с отоплением из центра пола или одной верхней горелкой);
- электрические.
Регенеративные нагревательные колодцы
Рабочее пространство регенеративных нагревательных колодцев имеет размеры (3-55)´2,2 м и глубину 3 м. К торцам рабочего пространства примыкают регенераторы для подогрева газа и воздуха. Основные недостатки нагревательных колодцев такого типа — несовершенство системы сжигания топлива и трудность автоматизации процесса нагрева. В новых цехах регенеративные нагревательные колодцы не строятся.
Рекуперативные нагревательные колодцы
Рабочее пространство рекуперативных нагревательных колодцев с отоплением из центра пода имеет форму квадрата со стороной 4,5-5 м, глубиной около 3 м. Слитки устанавливают у стен. Горелка расположена в середине пода и направлена вертикально вверх. К рабочей камере с двух сторон примыкают камеры рекуператоров для подогрева воздуха. Основное преимущество рекуперативных нагревательных колодцев с отоплением из центра пода — высокое качество нагрева металла. Управление тепловым режимом поддаётся автоматизации. Недостаток нагревательных колодцев этого типа — потери воздуха в рекуператорах. Такими колодцами оснащены многие станы, сооруженные в СССР в 50-х гг. 20 в. Рекуперативные нагревательные колодцы с одной верхней горелкой имеют рабочее пространство длиной 6-10 м, шириной 2,5-3,5 м и глубиной 3,5-4,5 м. Колодец отапливается горелкой, расположенной горизонтально в верхней части одной из торцовых стен рабочего пространства. Продукты сгорания отводятся через окна в нижней части той же стены, к которой примыкает рекуператор для подогрева воздуха. Благодаря тому, что подогретый воздух подаётся к горелке инжектором, исключаются потери воздуха в рекуператоре. Достоинство нагревательных колодцев этого типа — высокая степень использования площади цеха. Такими колодцами оснащены обжимные станы, построенные в СССР в 60-х гг.
Электрические нагревательные колодцы
Для нагрева слитков качественной стали в ряде случаев применяют электрические нагревательные колодцы. Нагревательными элементами в таких колодцах служат карборундовые желоба, заполненные нефтяным коксиком в качестве материала сопротивления. Желоба установлены вдоль рабочего пространства по всей длине. Электрические нагревательные колодцы бывают сдвоенные (с разделительной стенкой), с двухсторонним обогревом, с тремя нагревателями и с одним нагревателем в середине. В нагревательных колодцах такого типа окисление металла при нагреве не превышает 0,2-0,3% (вместо 1% в других нагревательных колодцах). Подавая в рабочее пространство небольшие количества газа или мазута, можно создать в колодцах науглероживающую среду. Электрические нагревательные колодцы экономически эффективны при нагреве горячих слитков.