Un cuptor cu cameră cu mecanizare externă este un cuptor în care metalul este încărcat și descărcat de dispozitive mecanice situate în afara cuptorului. Acest cuptor nu are pierderile de căldură care sunt prezente într-un cuptor cu podea de laminare atunci când se încarcă metalul pe platformă. Dar, pe de altă parte, încărcarea metalului într-un cuptor cu mecanizare externă este mai complicată. De obicei, în cazul cuptoarelor mari, se utilizează o mașină puternică de încărcare în podea, care se deplasează pe șine de-a lungul capetelor de încărcare ale mai multor cuptoare și deservește aceste cuptoare. În cazul în care o instalație (atelier) este planificată să aibă 12 cuptoare, nu are sens să se utilizeze o mașină voluminoasă, ci mai degrabă un cuptor cu pat fix.
Un exemplu de cuptor cu pat fix este prezentat în figură. Particularitatea acestui cuptor este prezența unui cuptor sub podea pentru arderea combustibilului.
Principiul de funcționare al cuptorului este următorul. Înainte de încărcare, cuștile sunt pregătite, adică așezate pe suporturi speciale. Apoi, penele mașinii cu podea sunt trecute pe sub aceste suporturi și întreaga cușcă este transportată de mașina cu podea la cuptorul dorit. În cuptor se ridică un clapet și cușca este introdusă în cuptor pe dinții mașinii cu podea. Dinții sunt apoi coborâți în nișele special prevăzute în bază, transferând cutia pe bază, și scoși din cuptor. Amortizorul este închis. Rafturile pe care sunt așezate cuștile rămân în cuptor pe toată durata tratamentului termic, sunt folosite în mod repetat și, prin urmare, sunt fabricate din oțel rezistent la căldură.
După încărcarea cuștilor, se pornesc arzătoarele din subfurnal. Produsele de ardere generate trec pe sub bază și intră în spațiul de lucru prin canalul 7. Gazele din spațiul de lucru sunt aspirate în cuptorul subpodea prin canalul de recirculare 11. Ca urmare, nivelul de temperatură al gazelor care părăsesc spațiul de lucru este redus și este asigurată circulația intensivă a gazelor din cuptor.
Fumul evacuat este evacuat prin deschideri în pereții laterali la nivelul bazei și în apropierea bolții. Deschiderile și canalele verticale pentru evacuarea fumului sunt clar vizibile în secțiunea A-A cu linii punctate. Fumul din pereții din stânga și din dreapta cuptorului este colectat într-un canal (nu este ilustrat) și apoi merge la coșul de fum prin recuperator. De obicei, mai multe cuptoare sunt deservite de un singur coș de fum.
Cuptorul este destul de etanș la gaze, cu o singură garnitură de nisip instalată între clapetă și fund. Ca și alte cuptoare cu cameră, cuptorul nu are ferestre de inspecție suplimentare.
Balanța termică aproximativă a cuptorului cu vatră fixă este prezentată în tabelul 7.4. Acest bilanț este realizat în următoarele condiții: încălzirea unei cuști de 320 kg pentru întărire de la 20 la 850 °C, cu o diferență finală de temperatură de 5 °C în secțiunea transversală.
În acest exemplu, consumul specific de combustibil a fost de 3716 / 29,3 = 127 kg t.c./t de metal din cauza temperaturii ridicate a produselor de ardere care părăsesc cuptorul și a lipsei dispozitivelor de recuperare a căldurii. În general, consumul specific de combustibil în cuptorul cu mecanizare externă este mai mic decât în cuptorul cu șemineu rulant, iar la recoacere (temperatura cuptorului 840 °C), în funcție de durata procesului de tratare termică, este de aproximativ 40-140 kg c.t./t de metal.
Pentru a reduce consumul de combustibil, se pot sugera următoarele:
- îmbunătățirea sistemului de încălzire pentru a îmbunătăți circulația fumului în spațiul de lucru, de exemplu, prin combinarea arderii în precameră și în subsol, utilizând sistemul de încălzire cu impulsuri
- separarea funcțiilor de încălzire și întărire între diferite cuptoare cu transferul cuștilor de la un cuptor la altul în cursul procesului de tratament termic;
- optimizarea regimului de temperatură al tratamentului termic prin trecerea cât mai rapidă a primei etape de încălzire;
- utilizarea de materiale termoizolante moderne în zidăria cuptorului;
- organizarea încălzirii cuptorului prin arzătoare regenerative cu duză sferică.
