Температура металла в печи

Обновлено: 03.05.2024

Проблемы с эксплуатацией металлических банных печей — весьма распространенное явление. Что мы делаем в этом случае? Начинаем ругать производителя и писать гневные посты на тематических форумах. Конечно же, в чем-то мы бываем правы: парилка построена по всем правилам, за печь заплачены немалые деньги, а удовольствия никакого.

Однако при подробном рассмотрении часто оказывается, что причина «плохого поведения» печи — прямое нарушение правил эксплуатации.

Между понятиями «разжечь костер во дворе» и «протопить баню» есть огромная разница, и последнему нужно еще научиться.

Недостаточная мощность печи или сырые дрова?

Небольшое завышение характеристик в рекламных материалах — достаточно распространенный маркетинговый ход, но изготовленная промышленным способом печь в любом случае должна работать и выполнять свои функции.

«Мощность печи соответствует объему помещения, но прогреть парилку до нужной температуры мне не удается,» — одна из самых распространенных жалоб.

Обратите внимание: производитель всегда указывает максимальную мощность печи, при расчете которой использовались «идеальные» исходные данные:

· оптимальная масса закладки;

· минимальная влажность дров;

· древесина с высокой удельной теплотой сгорания.

До 25 % энергии горения может быть израсходовано на испарение избыточной влаги, поэтому старайтесь использовать сухие дрова. Чтобы получить максимальную отдачу тепла, занесите их в помещение за три дня до банных процедур и уложите в печь за час до растопки. Обратите внимание, что береза, дуб или клен дадут больше тепла, чем ель или тополь при одном и том же объеме закладки. Кроме того, более плотная древесина дает больше «долгоиграющих» углей, то есть прогорает медленнее.

Правило первое: выбираем сухие и плотные дрова.

Недостаточная мощность печи или сырые дрова?

Что не так с моим дымоходом?

«Мой дымоход находится вне зоны ветрового подпора, то есть, установлен правильно, но при розжиге печи дым валит в помещение. Я вообще не могу разжечь свою печь!».

Перед розжигом котла, камина или печи необходимо убедиться в наличии тяги — это общеизвестный факт. Но не все начинающие парильщики знают, что делать при ее отсутствии. Причина отсутствия тяги в исправном дымоходе, не забитом сажей или прошлогодними листьями, — это пробка из холодного воздуха. Чтобы «выгнать» ее, необходимо выполнить прогрев. Обычно для этого используют свернутую в жгут бумагу: она быстро сгорает и дает немного в сравнении с дровами дыма.

Правило второе: перед розжигом дров прогреваем воздух в дымоходе.

Сколько дров закладывать в топку?

Другая ошибка, приводящая к задымлению помещения при розжиге — слишком большое количество дров в первоначальной закладке и/или чересчур плотная их укладка. Если мощность печи подобрана правильно, достаточно заполнить топку на треть по высоте. Обязательно нужно оставлять зазоры между поленьями. В противном случае есть риск перекрыть подачу воздуха в зону горения. После того, как поленья все-таки разгорятся, печь раскалится и перегреет помещение. В результате регулярной перегрузки стенки топки деформируются и прогорают.

Правило третье: разумное количество дров — контролируемый климат в парильном помещении и сохранение рабочего ресурса металлической печки.

Печь слишком прожорлива

«Чтобы протопить баню, мне нужно сжечь два кубометра дров! При этом печь гудит как ракета, дымоход раскаляется докрасна, а каменка холодная».

В топках всех банных металлических печей «Теплодар» организован сложный многооборотный газоход. Его задача — задержать процесс горения в топке и не дать теплу уйти через дымоход. Но если рабочий ход печи настроен неправильно, продукты газификации дров будут сгорать в трубе со всеми перечисленными выше симптомами. После того, как печь разгорелась, необходимо ограничить подачу первичного воздуха и тягу — прикрыть дверцу зольника и шибер дымохода.

Однако здесь тоже нужно быть аккуратным. Если «задушить» подачу воздуха и тягу, печь остынет, будет работать с повышенным сажеобразованием, а дым и пиролизные газы будут выходить в помещение. Универсальных настроек не существует, они зависят от объема закладки топлива, температуры воздуха в помещении и на улице.

Правило четвертое: учимся пользоваться инструментами для регулировки скорости горения – шибером и дверцей топливника.

И, наконец, главное правило: перед запуском любой печи мы рекомендуем внимательно прочесть паспорт к ней. В документе изложены все требования к безопасной эксплуатации и информация об управлении режимами горения.

Правильная температура в бане. Как регулировать температуру в печи

Оздоровительное воздействие бани на организм человека складывается из высокой температуры и влажности воздуха. При этом важно, чтобы оба эти показателя были на оптимальном уровне — именно на таком, при котором наше тело запускает естественные очистительные процессы. Разбираемся, какая температура должна быть в бане и как ее регулируют.

Воздействие жара на организм

При посещении парилки наше тело испытывает тепловые нагрузки, которые стимулируют обильное потоотделение и ускоряют кровообращение. Вместе с потом из организма выводятся шлаки, тяжелые металлы и излишки влаги. Запускается процесс регенерации клеток. Под действием горячего и влажного воздуха в мышечных тканях ускоряется обмен веществ. Мышцы избавляются от молочной кислоты и становятся более эластичными. Не менее полезно прогревание и для суставов, которые тоже нуждаются в расслаблении и избавлении от токсинов.

При этом важно, чтобы процесс нагрева организма происходил постепенно, не создавая чрезмерных нагрузок на сердце и сердечно-сосудистую систему. Поэтому необходимо четко представлять, какая температура в банной печи считается наиболее комфортной для организма.

Оптимальный нагрев парной

Согласно мнению врачей, температура воздуха в бане должна составлять 50-60 ºС при уровне влажности 40-70 %. Такой микроклимат оказывает наиболее благотворное воздействие на организм человека, не провоцируя перегрева тканей.

Время пребывания в русской бане зависит от того, при какой температуре парится человек. Так, если помещение нагрелось до 70 ºС, то находиться в нем можно порядка одного часа. В парных, нагретых до 100 ºС, не следует оставаться более 30 минут. В каждой бане должны присутствовать надежные измерительные приборы, по которым можно быстро и точно определить показатели нагрева и влажности воздуха.

Регулирование температуры в парилке

Если в парной стало слишком жарко и душно, откройте задвижку на дымоходе или дверь парилки. Помните также, что на полу всегда намного прохладнее, чем в центре помещения и под потолком. Поскольку горячий воздух поднимается вверх.

Если у вас остались вопросы относительно того, как можно регулировать температуру нагрева банной печи на дровах, свяжитесь с представителями компании « Теплодар » в вашем регионе, и они с готовностью предоставят вам профессиональную консультацию.

Задача, стоящая перед мастером – сделать конструкцию достаточно прочную, чтобы предотвратить деформацию, прогорание и одновременно имеющую хорошую теплопроводимость. В заводских условиях, для изготовления банных печей используется металл с высокой степенью жаропрочности.

Большинство производителей используют марку хромистой коррозионностойкой нержавеющей стали AISI 430. В бюджетных моделях, железо для банных печей меняют на конструкционную сталь ГОСТ 1050-88. У каждого металла есть свои плюсы и минусы.

Легированная сталь отличается от конструкционной стали следующими характеристиками:

Хромосодержащая жаростойкая сталь стоит дорого, к тому же не все узлы испытывают одинаковую термическую и коррозионную нагрузку. По этой причине, конструкцию банной печи делают из нескольких металлов:

Как правило, при самостоятельном изготовлении банной печи используют металл, который легче поддается механической и сварной обработке.

ОТВЕТ

Такая проблема существует у всех, кто использует в бане теплоизолированную печь. Решение проблемы – в замене печи. Естественно, для этого придется выложить некоторую сумму денег, но зато и неудобства исчезнут. Другие же варианты иначе как полумерой назвать нельзя.

Если все же менять печь не получается, то топить ее придется, придерживаясь определенных правил. А именно: после нагревания печи до 100 градусов стараться не повышать больше температуру, а сохранять ту, что есть. С этой целью топливо в печь подкладывают по минимуму, закрывают зольник. Таким способом обеспечите для печи высокий КПД, в помещении – комфортную температуру и все это при экономии топлива. Температура воздуха примерно через 40 минут достигнет того минимума, когда можно начинать париться.

При определении толщины металла, учитывают две основные характеристики, влияющие на рабочие параметры банной печи:

Минимальная толщина стали в топочной камере 4 мм, допустима только при условии применения AISI 430 и 08Х17Т. В других случаях, нужна толщина металла не менее 6 мм. Большинство мастеров рекомендуют при самостоятельном изготовлении печи, использовать конструкционную сталь толщиной 8 мм.

Чтобы сварить печь, потребуются электроды, выбираемые, в зависимости от используемой при производстве стали. Нержавейку варят методом аргонодуговой сварки. Подойдут электроды марки ЦЛ 11 и Д4.

После проведения сварочных работ, обязательно удаление окалин и протравка. Так можно избежать коррозии в месте сварного шва.

Электроды для сварки банных печей, изготовленных из конструкционной стали НИАТ-5, ЭА-112/15, ЭА-981/15 и ЭА-981/15. Толщина выбирается, в зависимости от плотности металла и температуры его прогрева.

Срок эксплуатации печки во многом зависит от грамотного проведения сварных работ, в том числе от выбора расходных материалов и последующей обработке шва. Варить топку лучше профессионалу. Проведение сварочных работ по нержавеющей стали, требует 5-6 категории квалификации сварщика.

Изготовить печь для бани своими руками, при наличии специальных навыков, грамотном выборе комплектующих и расходных материалов, не сложно.

Температурный и электрический режим плавки стали

Температура металла и шлака в различных зонах ванны дуговой печи различна. Непосредственно в зоне горения электрических дуг, под электродами, шлак имеет наиболее высокую температуру. У стен печи шлак нагрет слабее. Температура металла вблизи подины ниже температуры верхних слоев. В восстановительный период плавки, когда отсутствует интенсивное перемешивание металла и шлака, разность температур между верхними и нижними слоями ванны достигает 50° С. Поверхность шлака на границе с металлом в печи емкостью 100 т в среднем на 120° холоднее наружной поверхности шлака. Температура шлака обычно на 40—80°C выше температуры граничащего с ним слоя металла. Температура металла у откосов на 30—40°С меньше, чем в центре ванны. По этим причинам определение температуры металла в печи — трудная задача, так как температура зависит от места ее измерения. Знание температуры жидкой стали позволяет правильно вести технологический процесс плавки и разливки и изжить брак вследствие недогрева или перегрева металла. Поэтому контролю температуры жидкой стали придается особо важное значение.

Наиболее точно измерить температуру жидкого металла в печи или в ковше можно термоэлектрическими пирометрами, состоящими из термопары, измерительного прибора (потенциометра или милливольтметра) и соединительных проводов. Термопара погружения измеряет истинную температуру металла, поскольку она находится в непосредственном тепловом контакте с жидким металлом.

Перед тем как приступить к определению температуры, сталевар должен позаботиться о тщательном перемешивании ванны. Измерять температуру следует всегда в одной и той же зоне, обычно это делают на середине расстояния между электродом и откосом на глубине 150—200 мм от верхнего уровня ванны.

Важным вспомогательным средством контроля нагрева металла для опытного сталевара являются некоторые практические приемы. О температуре металла судят по цвету и яркости металла, по тому, как чисто стекает металл с ошлакованной ложки, по привариванию металла к чугунной плите, по времени, через которое металл в ложке покрывается пленкой, по характеру застывания металла в пробнице. При этом необходимо следить за правильным ошлакованием ложки. При толстом слое шлака на ложке металл может показаться более горячим, а при тонком слое — более холодным, чем в самом деле. Перегретый металл сильнее приваривается к чугунной плите, а проба такого металла с трудом извлекается из пробного стаканчика. Однако ни один из практических методов определения температуры металла не может претендовать на точность измерения.

В конце периода расплавления температура металла значительно выше температуры его плавления и находится обычно в пределах 1520—1570° С. В окислительный период плавки благодаря энергичному перемешиванию температура металла выравнивается, так что разность температур металла в различных местах ванны не превышает 10° C. В этот период тепло, воспринимаемое шлаком от электрических дуг, быстро передается всему объему металла. Поэтому окислительный период плавки используют для максимального нагрева стали, чтобы восстановительный период можно было проводить на пониженной мощности, достаточной лишь для компенсации тепловых потерь и расплавления легирующих присадок. В окислительный период сталь нагревают до 1620—1660° С. В дальнейшем, во время скачивания окислительного шлака, металл охлаждается на 20—30° С. В начале восстановительного периода температура металла составляет 1620—1640° С. До конца плавки она остается постоянной или немного снижается. Чтобы не тратить время специально на подогрев металла перед выпуском, сталевар должен внимательно следить за температурой металла в течение всей плавки. Схема изменения температуры металла на протяжении плавки показана на рис. 28.

Хотя общий характер температурного режима дуговой плавки остается во многих случаях подобным, температура металла по ходу плавки и в ковше определяется особенностями выплавляемой марки -стали, прежде всего ее химическим составом и температурой плавления. В табл. 18 приведена температура жидкого металла в печи перед выпуском и в ковше, замеренная термопарами погружения, для стали некоторых марок при выплавке ее в электропечах средней емкости (20 — 40 г).

В период плавления, когда потребность печи в тепле и способность ванны поглощать тепло особенно велики, печь включают на максимальную мощность при наивысшем напряжении. После расплавления шихты в период окисления тепловоспринимающая способность ванны все еще велика вследствие перемешивания металла при кипении ванны. В окислительный период обычно используют 50—70% мощности трансформатора. В восстановительный период плавки для восполнения тепловых потерь, связанных с удалением шлака и расплавлением новых порций шлакообразующих, короткое время плавку ведут на среднем напряжении, а затем переключают трансформатор на низкое напряжение, постепенно уменьшая мощность, вводимую в печь. Для образования карбидного шлака включают трансформатор на среднее напряжение при максимальной силе тока. Обычно в восстановительный период плавки вводят 25—45% максимальной мощности. Схема изменения напряжения и мощности в ходе плавки стали в дуговой печи емкостью 40 т представлена на рис. 28.

Нагрев металла перед прокаткой

Нагрев металла перед прокаткой осуществляется с целью повышения его пластичности и уменьшения его сопротивления деформации. Нагрев является одной из важных и основных операций в процессе прокатки. Он должен обеспечить равномерное распределение температуры по сечению прокатываемого металла, его минимальное окисление и обезуглероживание.

Характер передачи тепла определяет способ нагрева металла. Различают два способа; прямой и косвенный. Если тепло аккумулируется непосредственно в самом металле, а температура окружающей среды остается ниже температуры металла, то такой способ называется прямым. Если тепло металлу передается за счет соприкосновения его поверхности с какой-либо средой (газообразной, жидкой, твердой), нагретой до более высокой температуры, то такой способ нагрева называется косвенным.

Передача тепла металлу при косвенном нагреве происходит за счет конвекции и излучения. Количество тепла, передаваемое излучением в нагревательных печах, достигает 80 % всего тепла. При нагреве металла происходит активное химическое взаимодействие его с окружающими газами, в результате чего поверхностные слои его окисляются и обезуглероживаются. Окисление поверхности металла называется угаром. При нагреве стали окисленный слой представляет собой окалину, которая образуется в результате диффузионного процесса окисления железа и примесей, входящих в состав стали. Окалина состоит из окислов железа в виде соединений Fe₂0₃, Fe₃0₄ и FeO, располагающихся в трех слоях. Наружный ее слой Fe₂0₃ - гематит составляет примерно 2% от общей толщины окалины, промежуточный слой Fe₃0₄ - магнетит примерно 18%, а внутренний FeO - вюстит - 80%.

Образование окалины при нагреве приводит к потере годного металла. При нормальной работе нагревательных устройств угар металла составляет 1-2% массы металла, а при неудовлетворительной их работе 4-5%. Если учесть, что в процессе прокатки металл нагревается несколько раз, то можно принять угар в среднем 3-4% от массы металла. Активное окалинообразование при нагреве стали начинается при температуре около 700 °С и возрастает особенно быстро при температурах выше 900 °С.

На величину угара, то есть на величину образования окалины, влияют:
- температура нагрева;
- атмосфера рабочего пространства нагревательного устройства;
- продолжительность нагрева;
- химический состав металла;
- форма и размеры нагреваемой заготовки.

На рисунке показано влияние температуры и продолжительности нагрева металла в печи на окалинообразование. Видно, что окисление металла тем больше, чем больше времени он находится в печи при высоких температурах, и тем меньше, чем больше скорость нагрева.
1 – влияние температуры в печи на окалинообразование;
2 - влияние продолжительности нагрева на окалинообразование.

При нагреве легированных сталей и сплавов окалинообразование снижается в результате наличия Cr, Ni, Al, Si и т.д. Эти легирующие компоненты образуют плотную пленку окислов, которая препятствует дальнейшему окислению металла.

На скорость окисления оказывает влияние состояние наружной поверхности металла. При наличии слоя окалины, образовавшегося в результате предыдущего нагрева, металл окисляется с меньшей скоростью, так как этот слой окалины предохраняет в какой-то степени металл от окисления. Отношение поверхности нагреваемого металла к его объему также оказывает влияние на окисление металла: чем больше это отношение, тем сильнее окисление металла.

Одновременно при нагреве металла происходит и обезуглероживание его поверхностного слоя, представляющее процесс взаимодействия печных газов с углеродом стали, приводящее к уменьшению содержания углерода в поверхностном слое металла.

Глубина обезуглероженного слоя зависит:
- от содержания углерода в стали;
- температуры нагрева;
- продолжительности нагрева.

Углеродистые стали с содержанием углерода до 0,30-0,40% почти не обезуглероживаются, а с содержанием углерода выше 0,40% процесс обезуглероживания протекает тем интенсивнее, чем больше содержание углерода. Повышение температуры и продолжительности нагрева также увеличивают глубину обезуглероженного слоя. Таким образом, на процесс обезуглероживания влияют те же факторы, что и на окалинообразование.

При температурах нагрева, близких к точке плавления стали, внутрь ее проникает кислород, который окисляет зерна. В результате связь между зернами стали настолько ослабляется, что металл при прокатке разрушается. Это явление называется пережогом. Оно происходит тем легче, чем выше температура нагрева и чем больше окислительная атмосфера в печи. Явления перегрева и пережога чаше всего возможны при вынужденной задержке металла в печи. Чтобы избежать перегрева и пережога необходимо понижать температуру печи и уменьшать количество подаваемого воздуха.

При назначении режимов нагрева металла обычно исходят из следующих параметров: температуры и скорости нагрева, времени выдержки при постоянной температуре (томления). При прокатке металл нагревают до возможно высоких температур, так как в этом случае снижаются расход энергии, усилие деформации, износ инструмента. При назначении температуры нагрева, как правило, верхний предел температуры нагрева ограничивается явлениями перегрева и пережога и устанавливается на 100-150 °С ниже точки плавления, а нижний предел - температурой рекристаллизации, т.е. минимально допустимой температурой конца прокатки. У некоторых сталей и сплавов температурный интервал прокаткидостаточно узкий, ограниченный различными изменениями в структуре металла.

Скорость нагрева зависит от теплопроводности металла. Чем выше теплопроводность, тем выше скорость нагрева, и наоборот. Для сталей с низкой теплопроводностью нагрев со слишком большими скоростями может привести к образованию трещин в результате возникновения внутренних напряжений из-за перепада температур между поверхностями и внутренними слоями. Поэтому нагрев таких сталей следует вести медленно, особенно до 600-650 °С. При температуре нагрева выше 700 °С все стали можно нагревать с максимально возможной скоростью. Большая скорость нагреваобеспечивает не только высокую производительность нагревательных устройств, но и предотвращает образование некоторых дефектов.

После достижения заданной температуры нагрева с целью выравнивания температуры металла по его сечению его в течение определенного времени выдерживают в печи. Этот третий период нагрева улучшает качество нагреваемого металла, так как происходят некоторые структурные изменения, выравнивание химического состава в результате диффузии и соответствующее улучшение механических свойств, диффузионное удаление водорода, наличие которого в некоторых сталях приводит к образованию флокенов после прокатки.

В зависимости от технологии нагрева нагревательные устройства могут обеспечить одно-, двух-, трех- и многоступенчатый нагрев.

Одноступенчатый нагрев осуществляется при постоянной температуре печи или при постоянном тепловом потоке. Его применяют для нагрева листов, труб, заготовок, сутунок и одиночных горячих слитков.

При двухступенчатом нагревена первой ступени осуществляется собственно нагрев, на второй - выдержка при постоянной температуре.Двухступенчатый нагрев применяется для нагрева горячего посада всех марок стали в двухзонных методических печах и холодного посада углеродистой стали в нагревательных колодцах.

Трехступенчатый нагрев состоит из первой ступени, на которой скорость нагрева поддерживается небольшой, на второй - ускоренный нагрев, и на третьей - томление при постоянной температуре. Этот режим применяют в трехзонных нагревательных печах, нагревательных колодцах и др.

Многоступенчатый нагрев применяется при термической обработке. Он состоит из ряда периодов нагрева, выдержки и охлаждения.

По режиму нагрева различают камерные и методические печи. В рабочем пространстве камерной печитемпература одинакова. В методической печи температура изменяется по длине печи.

По способу загрузки и выгрузки различаются печи периодического и непрерывного действия. В печах периодического действия металл в процессе нагрева остается неподвижным. В печах непрерывного действия нагреваемый металл перемешается вдоль печи.

По типу источников тепла печи разделяются на электрические (индукционные, сопротивления) и пламенные (газовые и др.).

По способу использования тепла продуктов сгорания печи делятся на рекуперативные и регенеративные. Нагревательные колодцы применяют для нагрева слитков и бывают регенеративные, рекуперативные и электрические. Регенеративные и рекуперативные колодцы называются так потому, что в них используются регенераторы и рекуператоры - специальные устройства (насадки, трубы) для подогрева воздуха (до 800-850 °С) и газа (до 300-350 °С) за счет частичного использования тепла отходящих продуктов горения. Слитки нагревают в вертикальном положении, что предотвращает опасность смешения усадочной раковины и устраняет их кантовку. Большая часть поверхности слитков омывается продуктами сгорания и получает тепло излучения от кладки, что обеспечивает равномерный и быстрый нагрев.

В настоящее время предпочтение отдается рекуперативным нагревательным колодцам с отоплением из центра подины или с отоплением одной верхней горелкой, которые характеризуются, высоким уровнем и качеством нагрева, достаточно простой конструкцией, компактностью. Каждая группа колодцев состоит из четырех камер. Годовая производительность одной группы составляет 250000 т нагретого металла в год. Угар металла в рекуперативных нагревательных колодцах достигает 2,5-3 % от массы нагревательных слитков.

Для нагрева блюмов, слябов и заготовок перед прокаткой используются методические нагревательные печи непрерывного действия различных типов и конструкций. Современные печи бывают двух-, трех- и многозонными.

Наиболее важными классификационными признаками методических печей являются:
- температурный режим по длине печи;
- характер нагрева металла;
- способ выдачи металла из печи (боковая или торцовая выдача).

Нагреваемый металл в методической печи, перемещаясь от окна загрузки к окну выдачи, проходит последовательно зоны с различной температурой, соответствующей заданному режиму нагрева. По мере продвижения металл отбирает тепло у печных газов, движущихся ему навстречу, и постепенно (методически) нагревается. Печные газы, отдавая тепло металлу, в конце печи через соответствующие каналы попадают в регенераторы или рекуператоры и в боров, а через него в дымовую трубу. В I зоне - методической происходит нагрев до невысоких температур, во II зоне - сварочной - нагрев до температуры обработки, а в томильной зоне III - выдержка.

По способу перемещения нагреваемых заготовок методические печи разделяются на толкателъные, с шагающим подамили балками и с вращающимся подом.

В толкательных печах заготовки, подаваемые в рабочую камеру толкателем заполняют весь пол, соприкасаясь друг с другом. По мере заталкивания новой заготовки вся масса нагреваемого металла продвигается к окну выдачи по водоохлаждаемым глиссажным трубам, и очередная заготовка по наклонным направляющим падает на приемный рольганг.

Принцип перемещения металла в печах с шагающим подом (балками) иной. Под печи состоит из подвижных (шагающих) и неподвижных балок. Шагающие балки поднимают заготовки, затем совершают движение вперед и опускают их на неподвижные балки. После этого подвижные балки возвращаются в исходное положение. Такое движение повторяется многократно. При этом заготовки, лежащие на шагающих балках с зазорами, перемещаются вдоль печи. По сравнению с толкательными печи с шагающим подом (балками) имеют следующие преимущества:
- сокращение продолжительности нагрева и повышение его равномерности благодаря расположению заготовок на балках с зазорами и тем самым возможности обогрева их с трех или четырех сторон;
- более легкое освобождение печи от металла в случае аварийных ситуаций;
- возможность нагрева заготовок любой формы поперечного сечения;
- отсутствие ограничений печи по длине и ширине;
- лучшие технические показатели работы печи.

Для нагрева заготовок при поштучной прокатке тонких листов применяют печи с вращающимся подом или карусельные. Заготовки укладываются через боковое окно загрузки на под печи, а обогрев печи осуществляется при помощи горелок, расположенных по окружности печи с внутренней и наружной сторон. По мере вращения пода на полный оборот заготовка нагревается до необходимой температуры и перемещается к боковому окну выдачи. Продолжительность нагрева определяется скоростью движения пода и длиной окружности печи.

Прогрессивным способом нагрева является индукционный нагрев. Металл, перемещаясь при помощи толкателя через индуктор, нагревается за счет возникающих в нем вихревых токов (токи Фуко), создаваемых магнитным полем индуктора.

Индукционный нагрев происходит быстро, экономично, с точной выдержкой заданной температуры.

Электроконтактный способ нагрева обеспечивает равномерное распределение температуры по поперечному сечению и высокую скорость нагрева. Металл при этом способе нагрева нагревается в 30-50 раз быстрее, чем при топливном нагреве. После нагрева практически не образуются окалина иобезуглероженный слой.

Дефекты нагрева

При нагреве металла в пламенных печах происходят процессы, которые оказывают влияние на дальнейшую обработку и качество металла. Состав печной атмосферы является главным фактором, влияющим на качество нагрева металла. В результате нагрева поверхность металла окисляется и обезуглероживается.

При окислении металла на поверхности заготовки образуется окалина, которая ухудшает качество поверхности и уменьшает линейные размеры заготовки. Поэтому размеры заготовок, подвергаемых нагреву, должны иметь припуск, учитывающий потери металла на угар (окалина).

При нагреве под обработку давлением припуски составляют 2—5%, при термической обработке 0,5—2%, а в общем цикле горячей обработки достигают.7—8%. Из приведенных цифр видно, что потери металла на угар составляют значительную величину.

При температурах 1150—1350°С вместе с процессом окисления металла происходит процесс его интенсивного обезуглероживания, т. е. снижения содержания углерода на поверхности заготовки. Обезуглероживание изменяет механические свойства поверхности нагреваемого металла. С повышением содержания углерода в стали обезуглероживание увеличивается. Инструментальная сталь при обезуглероживании становится мягкой, а инструмент из такой стали — нестойким.

Перегрев приводит к образованию большой величины зерна стали и является исправимым браком, который устраняют повторной термообработкой. Пластические свойства стали в результате перегрева ухудшаются и при деформировании в ней могут возникать трещины.

Если перегретый металл продолжать нагревать в печи длительное время при высоких температурах, то произойдет пережог — окисление границ зерен. Пережог является неисправимым браком. Пережженный металл идет на переплавку.

Для предупреждения указанных дефектов при нагреве металла необходимо соблюдать следующие условия: сжигать топливо с минимально возможным количеством воздуха, что приводит к уменьшению количества свободного кислорода в составе печных газов; размещать в печи заготовки так, чтобы они омывались печными газами, а факелы пламени горелок или форсунок не были направлены на заготовки.

Интервалгорячей пластической деформации 1180 - 850 С. Пригорячей пластической деформации температура начала прокатки, ковки и других операций должна обеспечивать возможно более полное превращение аустенита в б-феррит во избежание образования трещин или рванин. Присутствие аустенита в стали в момент пластической деформации способствует возникновению дефектов вследствие различия фазовых составляющих по физическим свойствам, а также прочности и пластичности. По данным А. А. Бабакова [70], необходимо, чтобы в начале горячей пластической деформации сталь содержала не более 8 - 10 %, а в конце ее 25 - 30 % аустенита. Особенно важно соблюдать эти условия при горячей прокатке на непрерывных станах и горячей прошивке труб

4. Типы прокатных клетей, применяющиеся в составе толстолистовых станов, их характеристика.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

До какой температуры нагревается печь в бане

Самодельные печи для бани, обходятся в среднем в 3-5 раз дешевле заводской продукции. Экономия станет еще больше, если сварочные работы выполняются самостоятельно. При изготовлении своими руками, потребуется определиться со следующим:

Из какого металла делать печь для бани.
Какая толщина металла будет оптимальной.
Электроды какого типа стоит использовать, чтобы обеспечить максимальную прочность сварного шва.

От ответа на все эти вопросы, зависит быстрота прогрева парной, срок и интенсивность эксплуатации самостоятельно изготовленной печи.

Какая марка стали лучше для банной печки

Непосредственное воздействие огня приводит к прогоранию стали. Конечно, можно попросту использовать металл толщиной 10 мм и более, но тогда придется подолгу протапливать парную, тратить большое количество топлива для прогрева. По причине использования толстостенных стальных листов, долговечная печь станет экономически невыгодной.

Устойчивость к влаге – легированная сталь, применяемая при изготовлении печей для бани, нержавеющая. Отсутствует склонность к коррозии даже при интенсивном нагреве. Отечественная марка жаропрочной высоколегированной нержавеющей стали 08Х17Т.
В некоторых источниках указывается на практически полную идентичность характеристик жаростойких сталей данного типа. Конструкционное железо не отличается коррозионной стойкостью, что приходится учитывать при расчете толщины стенок топки.
Время эксплуатации – срок службы печей из конструкционной стали, 3-4 года. AISI 430 приходит в негодность за 5-8 лет.
Возможность ремонтных работ – марки жаростойких сталей для изготовления дровяных банных печей, AISI 430 и 08Х17Т, имеют низкое содержание углерода, что делает возможным проведение сварочных работ. Конструкционное железо содержит соединения серы и фосфора, предающие ему хрупкость и ломкость.
Жаростойкость – марки жаропрочной стали для печи в баню, AISI 430 и 08Х17Т, выдерживают нагрев до 850°С без изменения структуры металла и его кристаллической решетки. При поднятии температуры до 600 °С, предел прочности остается в районе 145 Мпа. Образование окалины происходит только при разогреве до 8500°С.
Металл в банной печи при интенсивной топке нагревается до температуры 450-550°С. У конструкционного материала, параметры жаростойкости меньше.

Оптимальная толщина металла для печи в баню

Прогорание стали – если для топки использовать тонкостенный лист обычного металла, спустя буквально полгода топки, придется ремонтировать печь. Обычная сталь толщиной 4 мм, обеспечит быстрый прогрев парной, но прослужит недолго. По этой причине, производители делают топочную камеру из AISI 430, жаростойкой хромистой нержавеющей стали толщиной 4-6 мм.
Теплопроводность – температура нагрева печи напрямую зависит от толщины стенок топки. Кажется, что проще было сделать топочную камеру из металла 10 мм и больше, и так предотвратить прогорание, но такой подход нецелесообразен по нескольким причинам.
Чем толще металл, тем больше требуется тепловой энергии и времени, чтобы прогреть его и поддерживать необходимую температуру. Печное оборудование становится экономически невыгодным. Оптимальная толщина металла у банной печи, должна быть 6-8 мм.

Минимальная толщина стали в топочной камере 4 мм, допустима только при условии применения AISI 430 и 08Х17Т. В других случаях, нужна толщина металла не менее 6 мм. Большинство мастеров рекомендуют при самостоятельном изготовлении печи, использовать конструкционную сталь толщиной 8 мм.

Какими электродами надо варить банную печь

Оптимальная температура в парной бани тесно связана с процессами, которые проходят в организме человека при его попадании в помещение с воздухом, прогретым выше 50 °С. Реакция человеческого тела очень отличается, в зависимости от того, насколько высокая температура в парилке и какая влажность воздуха в ней. На данный момент банные процедуры уже достаточно изучены, чтобы можно было с уверенностью говорить о наиболее подходящей температуре для эффективного парения.

На что влияет температура?

Для начала очень важно разобраться, зачем вообще был изначально придуман данный вид активного отдыха и какова его основная цель. Понимание этих вещей на первый взгляд может показаться повторением очевидных истин, но именно пренебрежение основами и является главной причиной неправильного выбора температурного режима в процессе парения.

Такая высокая эффективность с одной стороны является преимуществом бани, но с другой становится серьёзным недостатком. Часто парилка используется просто как очередное развлечение или способ интересно провести время в компании друзей, и, как следствие, поход в баню превращается в сильнейший негативный стресс для здоровья.

Правильная температура в парилке

О правилах классических оздоровительных банных процедур можно говорить много, но в данной статье подробно остановимся именно на температуре. Если говорить о наиболее подходящей для здоровья во всех отношениях температуре в парилке, то этот показатель лежит в пределах между 50 °С и 70 °С. В классической русской бане печи всегда строили из кирпича и были они, как правило, с закрытыми каменками. Такая конструкция была просто не в состоянии нагреть парную выше 60 °С и для того, чтобы хорошенько пропотеть, потребовалось бы сидеть в ней слишком долго, но выход из положения был найден.

На нагретые до красна от прямого пламени камни выливался ковш воды, который мгновенно превращался в легкий горячий мелкодисперсионный пар, наиболее комфортный как для дыхательных путей, так и для кожи. Облако пара поднималось под потолок и человека лежащего на полоке с помощью веников этим паром постепенно обдавали небольшими порциями. При грамотной технике нагнетания пара на различные части тела процесс парения приносит не только незабываемые позитивные ощущения, но и самый сильный оздоровительный эффект.

Достичь того, чтобы в парилке была одновременно и указанная температура и правильная влажность, можно только при условии, если печь в ней с закрытой каменкой. Очень важно для получения качественного мелкодисперсионного пара, чтобы камни в печи были нагреты не менее чем до 300 °С. А если каменка открытая, то при нагреве в ней камней до такой степени, сама печь будет настолько разогрета, что температура парилки выйдет за пределы 70 °С.

Опасная температура

Для сравнения рассмотрим ряд исследований, проведенных учеными в двадцатом веке, по наблюдению за последствиями влияния регулярных посещений парилки, нагретой до экстремальных значений в 110-130 °С.

Профессор Х. Теир в 80-е годы прошлого века выдвинул предположение о связи высокой температуры в финских саунах с возникновением рака, которое впоследствии было подтверждено результатами большого исследования. После рассмотрения значительного количества случаев заболеваний раком лёгких у любителей попариться при 110-130 °С, было установлено, что пребывание в парилке нагретой до таких температур способствует образованию этого заболевания.

Дело в том, что в таких условиях можно находиться только когда воздух в помещении очень сухой, а это исключает гидростатическое воздействие пара на организм. В результате кровь недостаточно хорошо снабжает лёгкие и они получают ожег из-за неспособности в необходимой степени адаптироваться к повышенным температурам.

Ряд других исследований также открыл, что пребывание в сухом сильно перегретом воздухе сауны негативно влияет на выработку спермы, а также приводит к возникновению проблем с пищеварением у детей, родившихся от матерей, которые часто посещали такие бани при беременности.

Если вы идёте в обшественную баню то там температуру вы регулировать не можете. Но я начинал с нее, туда ходят «фанатики» которые которые дадут вам первое впечатление о полезности высоких температур и как себя вести. Если у вас своя баня то оптимальная температура для образования иммунитета и выведения воды с организма будет от 80 и если вы часто ходите в баню (2раза в месяц минимум) и ведете ЗОЖ то эта цифра у вас всегда будет повышаться Я дошел до 130 с веником минут по 10 4раза с нырянием в бассеин после кажого на все ушло за 4 года.

Блог печника Александра Залуцкого

После отделки печи плиткой я попросил заказчика сделать замеры температуры этой печи.

Максимальная температура, до которой нагревается печь 110 градусов. Это стена, выходящая в парную. Стенка, выходящая в комнату отдыха нагревается до 70 градусов. Камни в каменке нагреваются до 300 градусов.

После отделки масса печи увеличилась, что отразилось на скорости нагрева печи и парилки. По ощущениям заказчика, теперь парилка нагревается до нужной температуры на 2 часа дольше, чем было до отделки. Теперь он топит печь в 2 приема. Первую закладку дров сжигает чтобы нагреть печь. После прогорания дров дымоход закрывается. Через 6-8 часов сжигает еще 2 закладки дров, уже для нагрева камней.

Печь стала нагревать помещение дольше, но и тепло сохраняется тоже дольше. Печь теплая еще 3 дня после бани.

До какой температуры нагревается железная печь

Древесина используется во многих областях повседневной жизни человека. Самый востребованный и экономичный вид топлива применяется для обогрева жилых помещений и бань. Температура горения зависит от породы дерева, влажности сырья. Чем выше температурный показатель, тем эффективнее происходит обогрев жилого помещения.

Какая температура в печи при топке дровами

Горение дров — это изотермическая реакция, при которой выделяется тепловая энергия. От высоты температуры горения топлива напрямую зависит теплоотдача. Хорошо просушенные дрова горят намного лучше, чем перенасыщенные влагой. Прежде чем заготавливать экологически чистое топливо на зиму, следует изучить характеристику каждой породы дерева.

В зависимости от вида дров

Для заготовки дров подходят различные породы деревьев, отличающиеся по плотности, структуре древесины и химическому составу. Более эффективное обогревание помещения возможно при использовании хорошо просушенного сырья с плотной текстурой. Такие дрова сгорают полностью, не оставляют много золы. Температура горения в печи варьируется от 800 до 1000 градусов. Длительными свойствами горения обладают лиственные породы деревьев: береза, липа, дуб, ясень. Дрова с более рыхлой плотностью сгорают быстрее, но обладают низкой теплоотдачей. Поэтому такие дрова использовать для отопления невыгодно. Пихтовые породы дают мало тепла и выделяют большое количество сажи и дыма. Их хорошо использовать для открытой местности, например, при жарке шашлыков.

Внимание! Не всегда полнота сгорания поленьев зависит от породы дерева, большое значение имеет внутреннее устройство печи. Качественные печки оснащены элементами для повышения теплоотдачи топлива.

Древесина дуба имеет плотную текстуру и разгорается в печи до 900 градусов. Березовые дрова дают тепло при температуре 800 градусов. Тополь обладает пористой древесиной, и может дать только низкий показатель горения – 500 градусов. При топке в бане или на открытом воздухе, использовать сырье с плотной структурой не рентабельно, лучше осуществлять топку более дешевыми породами деревьев с добавлением небольшого количества березовых или дубовых поленьев для жара. В открытом камине лучше не пользоваться сырьем из ольхи. При горении они имеют свойство стрелять угольками, что может привести к пожароопасной ситуации.

Дополнительные влияющие факторы на температуру в печи

Уровень влажности дров играет огромную роль при разжигании и отдаче тепла для нагрева помещения. Если дрова сырые или плохо просушенные, при горении часть тепла уйдет на удаление излишков влаги путем испарения. Температура в печи не дойдет до максимального процента теплоотдачи.

Для полного сжигания древесины и достижения высокой температуры необходимо осуществить регулярную подачу воздуха в печь. Без нужного количества кислорода поленья начинают тлеть и не выделяют полный объем тепла в помещение. Если осуществить слишком сильную подачу кислорода через открытое поддувало, нерациональная потеря теплоотдачи произойдет через дымоход. Поэтому устанавливать надо печи с хорошим оснащением важных элементов. Поддувало, колосники, заслонки должны быть в хорошем состоянии.

На максимальный выход жара и тепла при топке влияет устройство домашней печи. Из какого материала она сооружена, как работают заслонки и поддувало – все может повлиять на выработку теплоотдачи. Стальные печи быстро остывают, не успевая нагреть помещение до нужного показателя. Оборудование из более массивного материала держит тепло дольше, и поленья разгораются максимально. Но, такие печные устройства требуют постоянного контроля. По причине высокой жаропроизводительности может произойти взрыв.

Совокупность всех факторов напрямую влияет на процесс горения. Для выработки максимального количества тепла надо использовать хорошо высушенное топливо и обеспечить процесс сжигания нужным количеством воздуха. Не следует топить печь породами с пористой текстурой. Это будет довольно затратным мероприятием.

Как измерить температуру горения дров

В домашних условиях самостоятельно измерить температуру довольно трудно. Надо приобретать специальный прибор для измерения — пирометр. Специалисты провели необходимые исследования, и вывели данные по максимальному горению различных пород деревьев. Остаеться полагаться на сделанные замеры, и позаботиться о качественном печном оборудовании. Современные печи оснащены удобным регулированием своевременной подачи кислорода, таким образом можно регулировать выход максимального тепла при сгорании.

Можно определить примерную температуру горения по цвету пламени сгораемой древесины в дровяной русской печи. При горении пород с низкой теплоотдачей цвет пламени будет темно-красным. Если горит береза или дуб, можно полюбоваться на светло-желтый огонь.

Важно! За процессом сжигания древесины в печах необходимо осуществлять постоянный контроль. Любая затопленная печь является местом повышенной опасности.

Основываясь на проведенных замерах температуры горения в лабораторных условиях, можно сделать выбор наиболее подходящего вида топлива. Высокой жаропроизводительностью отличаются дрова из ясеня, граба и бука. Дуб и береза имеют менее низкий показатель, но замечательно подходят для качественного отопления жилых помещений.

Дрова – классический вариант твердого топлива в местности, богатой лесами. Сжигание древесины дает возможность получать тепловую энергию, при этом температура горения дров напрямую влияет на эффективность использования топлива. Температура пламени зависит от породы дерева, а также от степени влажности топлива и условий его сжигания.

Горящие дрова в печке

Тепловые характеристики древесины

Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.

Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

Качество дров и как правильно выбирать

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.

Ель, пихта и сосна пригодны для разведения костров – эти хвойные породы обеспечивают относительно умеренное тепло. Но в твердотопливном котле, в печи или камине такие дрова использовать не рекомендуется – они выделяют недостаточно тепла для эффективного обогрева жилища и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества сажи.

Низкокачественными дровами считается топливо из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при горении выделяет мало тепла. Ольха и некоторые другие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к возникновению пожара, если дрова использовать для топки открытого камина.

При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы.

Температура горения и теплоотдача

Температура горения древесины определяет показатели теплоотдачи топлива – чем она выше, тем большее количество тепловой энергии выделяется в процессе сгорания дров. При этом удельная теплотворность топлива зависит от характеристик древесины.

Показатели теплоотдачи в таблице указываются для дров, сжигаемых в идеальных условиях:

минимальное содержание влаги в топливе;
горение проходит в закрытом объеме;
подача кислорода дозирована – поступает то количество, которое необходимо для полноценного сжигания.

Ориентироваться на табличные значения теплотворности имеет смысл только для сравнения различных видов дров между собой – в реальных условиях теплоотдача топлива будет заметно ниже.

Что такое горение

Горение является изотермическим явлением – то есть, реакцией с выделением тепла.

Процесс горения дров можно разделить на несколько этапов:

1. Разогрев. Участок древесины необходимо нагреть внешним источником огня до температуры воспламенения. При нагреве до 120-150 градусов дерево начинает обугливаться, при этом образуется уголь, способный к самовоспламенению. При нагреве до 250-350 градусов стартует процесс термического разложения на газообразные составляющие (пиролиз). Верхний, обуглившийся слой тлеет (горит без образования пламени), при этом выделяется дым белого или бурого цвета – смесь водяного пара с продуктами пиролиза.

2. Возгорание пиролизных газов. Дальнейший разогрев приводит к усилению термического разложения, и сконцентрировавшиеся пиролизные газы вспыхивают. После вспышки возгорание постепенно начинает охватывать всю зону разогрева. При этом образуется устойчивое пламя светло-желтого цвета.

3. Воспламенение. Дальнейший разогрев приводит к воспламенению дров. Температура воспламенения в естественных условиях колеблется в промежутке от 450 до 620 градусов. Древесина воспламеняется под влиянием внешнего источника тепловой энергии, который обеспечивает нагрев, необходимый для резкого ускорения термохимической реакции.

Воспламеняемость древесного топлива зависит от целого ряда факторов:

объемный вес, форма и сечение элемента из дерева ;
степень влажности древесины;
сила тяги;
расположение поджигаемого объекта относительно воздушного потока (вертикальное или горизонтальное);
плотность древесины (пористые материалы воспламеняются легче и быстрее плотных, к примеру, разжечь ольховые дрова проще, чем дубовые).

Обратите внимание! Влажная древесина хуже разжигается и горит по причине того, что значительная часть тепловой энергии уходит на испарение излишков влаги. Дрова круглой формы разгораются хуже элементов, имеющих ребра и грани. Чем массивнее дрова, тем сложнее их разжечь. Не струганная древесина воспламенится быстрее гладкой.

Для воспламенения требуется хорошая, но не избыточная тяга – необходим достаточный приток кислорода и минимальное рассеивание тепловой энергии горения – она нужна для прогрева соседних участков древесины.

4. Горение. При условиях, близких к оптимальным, первоначальная вспышка пиролизных газов не затухает, от возгорания процесс переходит в устойчивое горение с постепенным охватом всего объема топлива. Горение делится на две фазы – тление и пламенное горение.

Тление подразумевает сгорание угля – твердого продукта процесса пиролиза. Выделение горючих газов происходит медленно и они не воспламеняются по причине недостаточной концентрации. Газообразные вещества, охлаждаясь, конденсируются, образуя характерный белый дым. В процессе тления воздух проникает вглубь древесины, за счет чего расширяется площадь охвата. Пламенное горение обеспечивается за счет сгорания пиролизных газов, при этом горячие газы движутся наружу.

Горение поддерживается, пока имеются условия для огня – наличие несгоревшего топлива, поступление кислорода, сохранение требуемого уровня температуры.

5. Затухание. При несоблюдении одного из условий процесс горения прекращается и пламя гаснет.

Измерение температуры горения дров

Чтобы узнать, какова температура горения дров, используют специальный прибор под названием пирометр. Другие виды термометров непригодны для этой цели.

Встречаются рекомендации определять температуру сгорания древесного топлива по цвету пламени. Темно-красные языки огня указывают на низкотемпературное горение, белое пламя – на высокую температуру из-за усиленной тяги, при которой основная часть тепловой энергии уходит в дымоход. Оптимальный цвет пламени – желтый, именно так горит сухая береза.

У твердотопливных котлов и печей, а также у закрытых каминов, предусмотрена возможность корректировать поступление воздуха в топку, регулируя интенсивность процесса горения и теплоотдачу.

Самые жаропроизводительные дрова

Показатель теплотворности обозначает, сколько тепловой энергии выделяется в процессе сжигания дров. Но у твердого топлива есть и другая характеристика, знание которой может пригодиться на практике – жаропроизводительность. Это максимальный уровень температуры, который может достигаться в процессе сжигания дров, и зависит от свойств древесины.

Древесина с низкой плотностью горит светлым высоким пламенем и при этом выделяет относительно небольшое количество тепла, для дров из плотных пород дерева характерна повышенная жаропроизводительность при небольшом пламени.

Порода	Жаропроизводительность, % (100% – максимум)	Температура, °C
Бук, ясень	87	1044
Граб	85	1020
Зимний дуб	75	900
Лиственница	72	865
Летний дуб	70	840
Береза	68	816
Пихта	63	756
Акация	59	708
Липа	55	660
Сосна	52	624
Осина	51	612
Ольха	46	552
Тополь	39	468

Факторы, влияющие на температуру горения

Температура горения дров в печи зависит не только от породы древесины. Значимыми факторами также являются влажность дров и сила тяги, которая обусловлена конструкцией теплового агрегата.

Влияние влажности

У свежесрубленной древесины показатель влажности достигает от 45 до 65%, в среднем – около 55%. Температура горения таких дров не поднимется до максимальных значений, так как тепловая энергия будет уходить на испарение влаги. В соответствии с этим снижается теплоотдача топлива.

Чтобы при сгорании древесины выделялось необходимое количество теплоты, используются три пути:

для обогрева помещений и приготовления пищи используется почти вдвое больше свежесрубленных дров (это оборачивается ростом расходов на топливо и потребностью в частом обслуживании дымовой трубы и газоходов, в которых будет оседать большое количество сажи);
свежесрубленные дрова предварительно высушиваются (бревна пилятся, раскалываются на поленья, которые укладывают в штабель под навес – для естественной сушки до 20% влажности требуется 1-1,5 года);
закупаются сухие дрова (финансовые затраты компенсируются высокой теплоотдачей топлива).

Обратите внимание: свежесрубленная древесина тополя и других пористых пород, содержащих большое количество влаги, непригодна к использованию в качестве топлива. Она плохо горит и выделяет мало тепловой энергии.

Теплотворная способность березовых дров из свежесрубленной древесины достаточно высока. Также пригодно к использованию топливо из свежесрубленного ясеня, граба и других твердых пород древесины.

Порода древесины	Сосна	Берёза	Ель	Осина	Ольха	Ясень
Теплотворная способность свежесрубленного дерева (влажность около 50%), кВт м3	1900	2371	1667	1835	1972	2550
Теплотворная способность полусухих дров (влажность 30%), кВт м3	2071	2579	1817	1995	2148	2774
Теплотворная способность древесины, пролежавшей под навесом не менее 1 года (влажность 20%), кВт м3	2166	2716	1902	2117	2244	2907

Влияние подачи воздуха

Ограничивая поступление кислорода в топку, мы снижаем температуру горения древесины и уменьшаем теплоотдачу топлива. Длительность сгорания закладки топлива можно увеличить, прикрывая заслонку котельного агрегата или печки, но экономия топлива оборачивается низким КПД сжигания из-за неоптимальных условий. К дровам, горящим в камине открытого типа, воздух поступает свободно из помещения, и интенсивность тяги зависит в основном от характеристик дымохода.

Упрощенная формула идеального сгорания древесины такова:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота)

Углерод и водород сжигаются при подаче кислорода (левая часть уравнения), в результате образуется тепло, вода и углекислый газ (правая часть уравнения).

Чтобы сухие дрова горели при максимальной температуре, объем воздуха, который поступает в камеру сгорания, должен достигать 130% от объема, требуемого для процесса горения. При перекрывании потока воздуха заслонками образуется большое количество угарного газа, и причиной тому недостаток кислорода. Угарный газ (недожженный углерод) уходит в дымоходную трубу, при этом падает температура в камере сгорания и уменьшается теплоотдача дров.

Экономный подход при использовании твердотопливного котла на дровах – установка теплоаккумулятора, который будет запасать излишки тепла, образующегося при горении топлива в оптимальном режиме, с хорошей тягой.

С дровяными печами так экономить топливо не получится, поскольку они напрямую греют воздух. Тело массивной кирпичной печи способно аккумулировать относительно небольшую часть тепловой энергии, а у металлических печек излишки тепла напрямую уходят в дымоход.

Если вы открыли поддувало и увеличили тягу в печи, интенсивность горения и теплоотдача топлива увеличится, но и потери тепла также возрастут. При медленном сгорании дров возрастает количество угарного газа и уменьшается теплоотдача.

Важно! На эффективность сжигания топлива также влияет КПД самого теплогенератора. Для котельного агрегата он составляет около 80%, для печки – от 40%, в зависимости от конструкции и материала исполнения.

Заключение

Удельная теплота сгорания сухих березовых дров и ценовая доступность делает это топливо оптимальным выбором. Более жаропроизводительные породы древесины редко используются в качестве дров из-за высокой стоимости.

Читайте также: