Un cuptor inelar este un cuptor metodologic în care piesele de prelucrat sunt deplasate prin rotația focarului inelar. Din acest motiv, un cuptor inelar este numit uneori cuptor cu vatră inelară sau cuptor carusel.
Avantajele cuptorului inelar față de alte tipuri de cuptoare:
- piesele de prelucrat stau nemișcate pe patul rotativ, astfel încât este posibilă și încălzirea pieselor rotunde în acesta;
- cea mai mică pierdere de metal (0,5-0,7 %);
- uniformitate ridicată a încălzirii în jurul perimetrului bilelor rotunde;
- posibilitatea de a transfera cuptorul în modul de încălzire în cameră.
Cuptorul funcționează după cum urmează. Billetele (tub sau roată) sunt încărcate în cuptor prin fereastra de încărcare cu ajutorul unor dispozitive mecanice externe. Apoi, datorită mișcării periodice a plăcii de bază (cu 10-12° la fiecare mișcare), bilele împreună cu placa de bază trec prin toate zonele de încălzire necesare și sunt descărcate prin fereastra de descărcare, de asemenea prin intermediul unor mecanisme externe. În acest caz, unghiul dintre ferestrele de încărcare și de descărcare este de aproximativ 28°. Timpul de încălzire a butucului corespunde timpului de rotație de 360-28 = 332°. Viteza de rotație a soclului poate fi modificată în funcție de dimensiunea bilelor și de calitatea oțelului.
Cuptorul este încălzit cu combustibil gazos prin arzătoare amplasate în pereții laterali exterior și interior. Dispunerea laterală a arzătoarelor, la fel ca în cazul cuptorului boltit, permite organizarea cu ușurință a unui mod de încălzire multizonală a lingourilor.
Produsele de ardere provenite de la arderea combustibilului se deplasează spre metalul încălzit (rotație de alimentare) și trec prin trei zone condiționate: lâncezeală (1200-1250 °C), sudură (1300-1350 °C) și metodică. La sfârșitul zonei metodice, fumul cu temperatura de 700-900 °C este eliminat printr-un coș de fum și direcționat către un recuperator de metal (radiant cu fante sau tubular).
Etanșeitatea la gaze a îmbinărilor dintre bază și pereți este asigurată prin utilizarea de porți de nisip sau de apă (hidraulice).
Spre deosebire de alte cuptoare cu metodă, cuptorul inelar are posibilitatea de a încălzi metalul atât în modul metodă, cât și în modul cameră. În acest scop, sunt prevăzute arzătoare în zona de metodă și o evacuare suplimentară a fumului între zonele de metodă și de sudură. În modul cameră de încălzire a pieselor de prelucrat, arzătoarele din zona metodei sunt pornite, iar poarta intermediară de evacuare a fumului este deschisă.
Pentru a menține o anumită temperatură și condiții hidraulice în cuptor, se utilizează deflectoare suspendate. Între vatră și deflector se lasă un spațiu liber, necesar pentru mișcarea liberă a pieselor de prelucrat. De obicei, într-un cuptor există între unul și patru deflectoare. Deflectoarele izolează ferestrele de încărcare și descărcare și protejează zonele de temperatură ridicată de zonele de temperatură scăzută. Deflectoarele creează rezistența hidraulică necesară pentru a direcționa produsele de ardere de-a lungul arcului de cerc mai mare spre rotația miezului.
Ca și în cazul unui cuptor cu vatră umblătoare, un cuptor inelar poate provoca, de asemenea, un aflux de aer rece în zona metodei și, prin urmare, un consum mai mare de combustibil.
Cea mai importantă parte a zidăriei este podina. Podina trebuie să fie bine rezistentă la abraziune în timpul aterizării și livrării blanchetelor, precum și să nu interacționeze cu calcarul, care este îndepărtat periodic manual. Pentru a crește durabilitatea bazei, aceasta trebuie să conțină un procent ridicat de Al2O3 . Pentru a reduce abraziunea suportului, cuptorul este echipat cu mecanisme pentru așezarea și distribuirea delicată a bilelor.
Consumul specific de combustibil în cuptorul inelar este de 60-70 kg echivalent combustibil / tonă de metal.
Pentru a reduce consumul de combustibil, pot fi sugerate următoarele:
- Cuptorul este împărțit în cât mai multe zone de control pentru a optimiza regimul temperaturii de încălzire și a reduce la minimum consumul de combustibil;
- în cazul cuptoarelor mici, eliminarea inelului intern de încălzire și crearea unui singur monolit refractar în interior. Acest lucru va elimina pierderile prin inelul interior, va crește temperatura zidăriei și va reduce timpul de încălzire;
- utilizarea de materiale refractare și termoizolante moderne în zidăria cuptorului, precum și intensificarea schimbului de căldură în spațiul de lucru al cuptorului;
- eliminarea afluxului de aer rece prin utilizarea de fitinguri de etanșare la gaze în ferestrele de vizitare;
- îmbogățirea aerului de ardere cu oxigen, ceea ce crește presiunile parțiale ale CO2 și H2O în produsele de ardere prin intensificarea schimbului de căldură radiantă și reduce temperatura și consumul produselor de ardere evacuate.
