Методы поддержания постоянной температуры 1

Когда разность между температурой окружающей среды (температурой в печи) и конечной или заданной температурой нагреваемого материала невелика, сравнительно просто избежать местного перегрева. При уменьшении перепада температур между электрическим нагревателем или топочными газами и садкой тепловой поток становится меньше. Это дает возможность температуре в садке выровняться, в особенности при высокой теплопроводности нагреваемого материала.

Трудности возникают при значительной разности между температурой нагревателя (электрического сопротивления, топочных газов) и конечной температурой садки. Это бывает при нагреве садки до температур 300, 550, 650 и 750˚. Если, например, материал, нагреваемый до 550˚, находится вблизи светящегося пламени, температура которого составляет от 1400 до 1500˚, то наружная поверхность заготовки значительно перегреется или даже расплавится задолго до того, как температура внутренних частей достигнет заданной величины. Опасность местного перегрева возрастает при близком расположении нагреваемых изделий от горелочных каналов, форсунок или электрических нагревателей.

Существует ряд способов предотвращения перегрева поверхности нагреваемого материала, а именно:

  1. Подвод тепла с регулярными кратковременными перерывами;

  2. Расположение небольшого высокотемпературного источника тепла на определенном расстоянии от поверхности садки;

  3. Расположение решетчатых перегородок («тепловых окон») между источником тепла и садкой;

  4. Установка муфеля вокруг садки или вокруг факела;

  5. Интенсивная циркуляция топочных газов (обычно называемая рециркуляцией), благодаря чему тепло небольшого пламени распределяется в большом объеме газов;

  6. Снижение температуры подачей избытка воздуха;

  7. Применение слабого (инертного) пламени или низкотемпературных электрических нагревателей;

  8. Быстрый нагрев при высокой температуре с последующим томлением при более низкой температуре печи;

  9. Подвод тепла к садке со всех сторон независимо от конечной температуры садки для обеспечения равномерности нагрева.

Разберем более подробно каждый из этих методов.