Способы передачи тепла

Печи можно сравнивать по способу передачи тепла от его источника к нагреваемому материалу. С этой точки зрения печи можно разделить на три группы. К первой относятся печи, в которых источник тепла — продукты сгорания или электрические нагревательные элементы — передает садке тепло непосредственно, без промежуточной стенки. Печи этого типа часто называют печами с непосредственным нагревом, с открытой нагревательной камерой, камерными или безмуфельными. Ко второй группе относятся те печи, в которых тепло передается садке через муфель, т е. через разделительную стенку. Стенки, окружающие садку со всех сторон, называются муфелем. Когда же стенки окружают пространство, в котором происходит горение, они образуют так называемую радиационную трубу. В некоторых печах практикуется двойная защита от непосредственного воздействия на садку пламени и дымовых газов: садка заключается в муфель, а пламя и дымовые газы — в радиационные трубы. Соляные и свинцовые ванны также играют для садки роль муфеля. К третьей группе относятся те печи, в которых тепло генерируется в самой садке при включении ее в электрическую цепь или при индукционном нагреве.

В печах первой группы, в которых продукты сгорания и садка находятся в одной камере и не разделены промежуточной стенкой, тепло передается садке излучением и конвекцией. При высоких температурах преобладает излучение. В печах работающих при температурах ниже 540°, главную роль играет конвекция. Электрические нагревательные элементы перелают тепло преимущественно излучением, по крайней мере при высоких температурах.

Из данных испытаний и расчетов, помещенных в обоих томах, известно, что горячие дымовые газы передают свое тепло не только садке, но и своду и боковым стенам печи, которые в свою очередь излучают это тепло на садку. Непосредственный обогрев садки используется в том случае, когда соприкосновение с продуктами сгорания не причиняет садке серьезного вреда. При этом можно применить самую дешевую печь. Прямой нагрев необходим и при такой температуре, которую не могут длительно выдержать ни муфели, ни радиационные трубы. При температурах около 1000° или выше сталь не только окисляется, но и обезуглероживается. Поскольку оба эти процесса зависят не только от температуры, но и от времени, окисление и обезуглероживание при очень быстром нагреве снижаются. Для скоростного нагрева требуются следующие условия: топливо должно сгорать в исключительно короткое время, прежде чем продукты сгорания отдадут существенную часть тепла