Печь для прокалки сварочного флюса

Устройство и назначение

Прокалку сварочного флюса производят для удаления влаги, что способствует улучшению сварочного шва.

Для прокалки флюса предлагается специализированная шахтная муфельная электропечь с механизмом загрузки и дозированной разгрузки.
Подача материала производится сверху, а разгрузка снизу, что удобно при поточном производстве. Серийно, в качестве устройства загрузки,
предлагается скиповый подъёмник. Разгрузка выполняется в цеховую тару
поворотом шиберной задвижки. Объём допустимого заполнения реторты выбирают пропорционально производительности сварочного производства.
Для термообработки возможно задать, практически любую, интенсивность нагрева, время выдержки и скорость охлаждения.

Почему нужна прокалка?

Будучи гигроскопичными, сварочные электроды должны храниться при контролируемой влажности, этим предотвращается разрушение покрытия. В условиях повышенной влажности качество сварки ухудшается:

происходит растрескивание сварного шва;
возбуждаются параллельные дуги;
имеют место избыточные брызги металла сварного шва;
увеличивается количество грата.

Прокаливание заключается в нагреве флюса (или электрода) до высоких температур при ограничении в окружающей среде кислорода или воздуха. При этом происходит термическое разложение влаги.

Основные задачи печи для прокаливания флюса состоят в том, чтобы удалить воду, которая присутствует в виде поглощенной влаги, удалить летучие компоненты, например, диоксид углерода, а остаток влаги связать в нелетучие окислы.

Устройство

Конструктивно печи под прокалку выполняются шахтного типа с герметичным муфелем.
Камера нагрева формируется внутри стального каркаса, в форме шестигранной вертикальной шахты. В каркасе есть проёмом в подине для размещения сыпной воронки.
Сверху корпус перекрывает опорный лист для фиксации муфеля. В листе имеется прорезь для выхода трубки отвода паров.

Изнутри каркас футеруется волокнистой теплоизоляцией с гребёнками под фиксацию нагревателей. Подина обкладывается плотными и
теплоизоляционными кирпичами с волокнистыми прослойками. Современная гибкая футеровка по минимуму аккумулирует тепло и весьма экономична
при циклических видах нагрузки, таких как нагрев и охлаждение.

Нагреватели продеваются через керамические трубки, которые по краям фиксируются в гребёнках и не касаются теплоизоляции.
Спирали выполнены из проволоки сплава «Суперфехраль» увеличенного сечения, для проведения длительных циклов выдержки при высокой
температуре за счёт снижения подводимого напряжения. Как правило, подобные исполнения выполняются с одной регулируемой зоной и коммутацией нагревателей в звезду.

В качестве опции допускается установить дополнительные термопары, чтобы соответствовать всем требованиям руководства РД 5.90.2346-85.

Непосредственно термообработка производится в герметичном муфеле, который снизу соединён с поворотной задвижной, которая размещена в камере нагрева,
а ниже со ссыпной воронкой. Сверху реторта имеет опорный фланец, он же служит и для уплотнения с крышкой. На уровне выше засыпки и ниже крышки приварена трубка
отвода паров и возгонов. Патрубок выводится в холодную зону для присоединения к вытяжной вентиляции. По периметру фланца фиксируется выступающее термостойкое
шнуровое уплотнение.

Крышка локализует температурное поле в зоне шахты и обеспечивает газовое уплотнение пространства муфеля. Состоит из сварного короба шестигранной
формы. Внутрь короба укладывается волокнистая теплоизоляция, а снизу шпильками крепятся несколько слоев плит ШВП, для захода в муфель. Выступающие вниз
плиты защищает диск из жаропрочной стали.

Подъём и откат крышки механизированы, она подвешивается цепями на специальной откатной раме.
Сначала поднимается, выше фланца, а затем откатывается в сторону, освобождая загрузочный проём. Подъём осуществляется мотор-редуктором по двум вертикальным направляющим до срабатывания конечного выключателя.
После подъёма откатная рама, вместе с крышкой, по рельсовым направляющим перемещается в сторону, противоположную от загрузочного устройства.

Система управления печью и загрузочным механизмом, а также силовая часть монтируется в электрическом шкафу, который соединён с потребителями электропроводами. На лицевой стороне шкафа отражена схема
размещения основных устройств и кнопок включения. В качестве опции, предлагается пульт беспроводного регулирования приводами. Местонахождение крышки и скипа, в конкретный момент, отображается световыми индикаторами положения.

На лицевую панель, выведен терморегулятор марки «Термодат 16Е6/F”, с USB разъёмом» для регулирования температуры. Предусмотрены цифровые индикаторы напряжения и тока, прибор регистрации графика термообработки.

Регулирование температурой обеспечивается тиристорными блоками с функцией ШИМ. Система обеспечивает, термообработку с необходимой сигнализацией и блокировками недопустимых (аварийных) ситуаций.

Возможные исполнения

Электропечи для прокалки флюса можно использовать под прокалку иных, схожих по плотности и сыпучести материалов например, песка.

Данные модели могут изготавливаться с максимальной температурой до 1000ºС.

В случае необходимости, возможно полностью автоматизировать процесс прокалки.

Основные технические характеристики

Обозначение	Раб. размеры (d×h), мм.	Габ.размеры(A×B×H), мм	Мощность, кВт	Масса, кг	Масса загрузки
ЭПСФ-60/1000М	550×1000	1400×3800×2800	15	1600	140
ЭПСФ-80/1000М	700×1200	1600×4380×3280	20	2200	200
ЭПСФ-100/1000М	900×1400	1900×5000×3700	75	1650	250

«М» в обозначении указывает на механизацию загрузки.
Габаритный размер указан без учёта механизма подачи.
Высота высыпания материла из реторты составляет не менее 600мм.

Устройство и принцип действия прокаливающей печи

В качестве примера рассматривается процесс прокаливающей сушки флюса и электродов в электропечи ЭПСФ 120/400 муфельного типа.

Подлежащий прокалке материал помещается в рабочее пространство печи, которое предварительно прогрето до температур 120 … 150 °C. Время выдержки определяется типом электрода, и может составлять до 6…8 часов. Менее продолжительный прогрев может привести к образованию трещин, вызванных присутствием водорода, особенно при сварке сталей, имеющих предел текучести от 550 МПа и выше.

Если электроды хранились в термопенале, и требуется лишь их повторная сушка, то длительность выдержки сокращается до одного часа, а температура прокалки может быть снижена с 300…400°С до 170…200°С.