title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Горение в печи

Горение в печи

С горением топлива в печи каждый знаком еще с детства, но не каждый знает, что это сложный химический процесс, который и сейчас еще человек полностью не изучил.
Люди сравнительно недавно научились получать в печах высокие температуры, необходимые для плавки и нагрева металла. Пятьсот лет тому назад человек еще не умел расплавить кусок железа. Ho теперь, благодаря использованию атомной энергии имеются большие возможности получать температуры даже в миллионы градусов. Однако нагрев металла для ковки к штамповки пока остается большой проблемой, над разрешением которой работают многие ученые и производственники. Например, очень важно научиться нагревать металл не в печах, а непосредственно в процессе ковки и штамповки. Успехи в изыскании таких способов имеются; однако кузнец еще не скоро избавится от печей и обычных приемов сжигания топлива.
В существующих кузницах сейчас от кузнеца требуется умение получить в печи высокую температуру при экономном расходовании топлива и бесперебойной работе печи, а также умение регулировать весь процесс нагрева заготовок.
Горение — это соединение горючих составных частей топлива — углерода и водорода с кислородом воздуха, т. е. окисление, при котором полученное соединение превращается в газообразные продукты горения — углекислый газ, водяные пары и др. Это соединение происходит с выделением тепла и развитием высокой температуры. Чем быстрее горючее вещество соединяется с кислородом, тем выше температура в камере сгорания.
Горение называется полным, если все горючие части топлива сгорают и выделяют при этом все тепло. Горение называется неполным, если горючие части топлива сгорают неполностью, т. е. некоторое количество их остается несгоревшим и уходит в трубу. При этом теряется часть тепла. При неполном горении металл нагревается медленнее и для его нагрева требуется больше топлива. Поэтому кузнец должен добиваться полного, сгорания топлива. Для этого к печи нужно подвести достаточное количество воздуха. Как показывает практика, это количество должно быть больше теоретически рассчитанного на 10—70% в зависимости от вида топлива, но не более чем на 30% для мазута. Большой избыток воздуха ухудшает горение, так как тепло расходуется не только на нагрев металла, но и на нагрев; азота, имеющегося в воздухе. Кроме того, при избытке воздуха получается острое пламя, которое металл нагревает быстро и неравномерно. Металл начинает гореть, увеличивается угар, а неравномерный нагрев может привести к трещинам на заготовке.
Кузнец должен уметь отличать полное и неполное горение по виду пламени в печи. В печах, работающих на угле и мазуте, при полном горении, особенно с избытком воздуха, пламя яркое, светлое, в виде длинных почти прозрачных светящихся языков. Чем больше избыток воздуха, тем пламя становится все более прозрачным.
При уменьшении воздуха пламя начинает терять свою прозрачность, становится просто светлым, потом белеет. При нормальном избытке воздуха пламя имеет белый молочный цвет с розоватым оттенком и заполняет всю камеру.
При дальнейшем уменьшении количества воздуха начинается помутнение пламени, газы делаются дымными, температура падает и, наконец, появляется густой черный дым, в котором содержатся несгоревшие частички топлива — копоть. Когда в печи мало воздуха, пламя имеет темно-красный цвет. Несколько иной цвет пламени у печей, работающих на газе. При избытке воздуха пламя, выбивающееся из печи, имеет желтоватый цвет, при уменьшении воздуха оно постепенно начинает зеленеть, а при нормальном количестве воздуха — становится зеленоватым. Если дальше уменьшить подачу воздуха, то пламя приобретает голубой цвет. Появление голубого пламени недопустимо, так как указывает на избыток газа, что может привести к отравлению рабочих.

Важным условием нормального горения является наличие хорошей тяги горящих газов через печь в дымоход. Все знают, что если нет тяги в печи, то в ней скопляются газы и создается, как говорят, высокое их давление, что приводит к затуханию пламени или выбиванию его через окна и щели. Однако в печи не должно быть и слишком большой тяги, т. е. низкого, точнее, отрицательного давления. В этом случае окружающий воздух из цеха будет засасываться в печь через окна и всякие неплотности. Наиболее правильное горение будет при небольшом положительном давлении (фиг. 30, а). Давление газов называется положительным потому, что оно больше атмосферного давления, т. е. больше давления воздуха в помещении цеха. Отрицательное давление — это давление газов ниже атмосферного (фиг. 30, б). Оно вредно, так как холодный воздух, попадая в печь через щели и окна, окисляет металл и охлаждает заготовки, что требует повышенного расхода топлива и вызывает дополнительные потери металла на угар.
Кузнец должен добиваться хорошей тяги и положительного давления в печи еще и потому, что при этом топливо при сгорании хорошо перемешивается с воздухом. При хорошем перемешивании воздух входит в соприкосновение с каждой частичкой топлива и, следовательно, топливо полностью сгорает; развивается высокая температура, пламя охватывает все пространство печи, что способствует равномерному нагреву лежащих в печи заготовок.
Положительное давление нетрудно получить, регулируя тягу шибером, имеющимся на дымоходе. Устанавливая шибер, кузнец должен следить за пламенем в печи. Если при слегка открытой заслонке рабочего окна через образовавшуюся щель выбиваются небольшие язычки пламени, это значит, что газы хорошо заполнили печь и в рабочей камере создалось положительное давление.

title-icon Подобные новости