томильную, де відбувається вирівнювання температур по перетину заготовки.
Достоїнствами методичних нагрівальних печей є безперервний характер роботи та відносно стабільний завдяки цьому тепловий режим. Безперервний характер роботи методичних печей полегшує автоматичне регулювання теплового режиму.
В умовах нагріву заготовок з змінними геометричними і теплотехнічними параметрами, а також при змінному темпі видачі заготовок з печей отримання необхідного якості нагріву заготовок можливо лише при автоматичному управлінні роботою ділянки нагрівальних печей. Печі різняться за конструкцією, але, тим не Проте, у всіх печей є багато спільного в схемах автоматичного контролю та регулювання.
Автоматично контролюються наступні параметри: температура (робочого простору в одній або декількох точках; продуктів згоряння перед і після рекуператора і перед димососом; підігрітих повітря і газу; першої секції металевих рекуператорів), витрата (палива на піч і по зонах опалення; повітря; охолоджуючої води, якщо є водо-охолоджувані деталі); тиск (у робочому просторі печі; газу та повітря); розрідження в одній або декількох точках димового тракту.
Автоматично регулюються: температура в зонах робочого простору; тиск у робочому просторі; якість спалювання палива.
Для оповіщення персоналу про порушення в роботі і автоматичного відключення печі при виникненні аварійних ситуацій передбачається система звукової та світлової сигналізації та відключення газу та повітря на піч. Відсічення подачі газу і повітря до пальників здійснюється при падінні тиску одного з компонентів пальника і відключенні живлення приладів КВПіА.
Найбільш складним питанням управління нагрівальними печами є визначення закінченості процесу нагріву заготовки. Якщо визначити температуру поверхні ще можливо, то задача визначення нагріву центру заготовки є складною і нерозв'язною в промисловому масштабі. Зараз найбільш ефективно використовувати математичну модель нагріву злитка за даними якої керувати процесом нагрівання. Для оцінки адекватності моделі необхідно проводити експерименти на заготовках і періодично адаптувати її під поточні виробничі умови.
Теплові процеси, протікають в нагрівальних печах, вкрай різноманітні. Процеси горіння, руху газів, теплообміну, що протікають при високих температурах складні і нерозривні. Тому дослідження теплообміну і його математичний опис являє собою вкрай важке завдання, вирішення якої має важливе теоретичне і практичне значення. Для вироблення надійного режиму роботи необхідні численні експериментальні дослідження на діючих печах. Однак експериментальне вивчення теплообміну у високотемпературних печах вельми утруднено. Такі експерименти як вимірювання теплових потоків у різних точках по довжині і ширині печі, температури факела і кладки, просування через печі сляба з розміщеними в ньому термопарами і ряд інших можуть виконуватися лише одинично через складність їх, що не може забезпечити вивчення численних варіантів зміни режимних параметрів печей. У таких умовах незамінним стає математичне моделювання, що вимагає виконання двох неодмінних умов: наявності можливості більш точної математичної моделі процесу в обов'язковій суворої адаптації моделі на діючому агрегаті. Адаптація математичної моделі також вимагає складних експериментів на печах, однак, не настільки численних, як при емпіричному дослідженні в печах. Строго адаптована математична модель дозволяє з використанням комп'ютера проаналізувати практично будь-яке число варіантів, чого зовсім неможливо зробити при емпіричному методі дослідження, і вибрати оптимальні умови теплової роботи печей для нагріву того чи іншого металу. При створенні моделей методичних печей зустрічається ряд труднощів, пов'язаних зі складністю протікають процесів і з недостатньою вивченістю багатьох з них.
Методична піч складається з декількох зон, жодну з яких не можна розглядати автономно. Навіть перша по ходу газів - томильную зона знаходиться в стані теплообміну з подальшою зварювальної зоною. Всі зони (крім томильной) відчувають на собі вплив інших зон не тільки в результаті протікання процесів взаємного теплообміну, але і в результаті переходу продуктів згоряння з попередньої зони в наступну. Недостатня вивченість процесів тепловиділення в полум'ї і тепловіддачі від полум'я, посилених впливом приходять з інших зон продуктів згоряння, вкрай ускладнює вирішення питання про температуру в кожній зоні, яка може змінюватися не тільки за довжиною, але по ширині і висоті печі. Всі це робить рішення щодо вибору температури вельми наближеним. Дуже часто температури в томильной і зварювальних зонах приймаються постійними.
У методичних печах переважаючим (80%) є теплообмін випромінюванням. Переважна більшість компонентів теплообміну випромінюванням в робочому просторі печей має селективні радіаційні властивості, які повинні бути враховані при розрахунку теплообміну, що також створює великі...
