Η επεξεργασία υλικών σε υψηλές θερμοκρασίες είναι μία από τις βασικές λειτουργίες σε πολλούς κλάδους, όπου η θερμική έκθεση περιλαμβάνεται στον κατάλογο των βασικών τεχνολογικών διεργασιών. Οι συνθήκες για την οργάνωση αυτής της διαδικασίας μπορεί να είναι διαφορετικές, γεγονός που προκαλεί διαφορές στα χαρακτηριστικά του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού. Γενικά, το τμήμα των μονάδων, λόγω του οποίου πραγματοποιείται εντατική θερμική επεξεργασία, σχηματίζεται από φούρνους υψηλής θερμοκρασίας για βιομηχανική χρήση.
Ταξινόμηση του εξοπλισμού σύμφωνα με την αρχή της παραγωγής θερμότητας
Σήμερα, δεν υπάρχει καθολικός τρόπος παραγωγής θερμικής ενέργειας, η οποία θα ήταν εξίσου κατάλληλη για διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, είναι δυνατό να ξεχωρίσουμε μια στενή ομάδα από τους ακόλουθους τύπους των πιο δημοφιλών κλιβάνων που χρησιμοποιούνται για υψηλές θερμοκρασίεςθέρμανση:
- Καύσιμα. Η παραδοσιακή μέθοδος παραγωγής θερμότητας, η οποία παράγεται από χημική ενέργεια με την καύση στερεών, αερίων και υγρών καυσίμων.
- Ηλεκτρικά. Ένα ευρύ τμήμα μονάδων που είναι βολικές και ασφαλείς στη χρήση. Στην κατηγορία των ηλεκτρικών κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας ξεχωρίζουν επίσης πιο σύγχρονα επαγωγικά και ηλεκτρικά μοντέλα. Ένα κοινό μειονέκτημα τέτοιου εξοπλισμού είναι το υψηλό κόστος ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία δαπανάται σε μεγάλους όγκους.
- Αυτογενές. Οι φούρνοι αυτού του τύπου λειτουργούν λόγω των αντιδράσεων καύσης και οξείδωσης των στοιχείων που περιέχονται στα τεμάχια προς κατεργασία. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια της εμφύσησης υγρού σιδήρου με οξυγόνο, ο άνθρακας οξειδώνεται με φυσική απελευθέρωση θερμότητας. Είναι προφανές ότι η χρήση αυτογενών κλιβάνων είναι οικονομικά επωφελής, καθώς πρακτικά δεν απαιτούνται πρόσθετες κυψέλες καυσίμου, αλλά δεν προβλέπονται κανονικά όλες οι εγκαταστάσεις παραγωγής για τεχνολογικές διεργασίες με οξείδωση και καύση. Κατά κανόνα, αυτό ισχύει για τους τομείς της μεταλλουργικής επεξεργασίας μετάλλων και κραμάτων.
Φούρνοι θαλάμου
Πρόκειται για έναν από τους πιο συνηθισμένους σχεδιασμούς μονάδων υψηλής θερμοκρασίας, σχεδιασμένος να παρέχει θερμικό αποτέλεσμα με γρήγορη θέρμανση στο επιθυμητό επίπεδο. Για να διατηρηθεί η ομοιόμορφη κατανομή της θερμικής ενέργειας στην παραγωγή, χρησιμοποιούνται επιπλέον ειδικά αέρια και οξειδωτικά μέσα. Η μέγιστη λειτουργία θέρμανσης στοοι φούρνοι θαλάμου υψηλής θερμοκρασίας φθάνουν τους 1800 °C, αν μιλάμε για τυπικά βιομηχανικά μοντέλα για μεταλλουργική παραγωγή. Η ηλεκτρική ενέργεια συνήθως λειτουργεί ως πηγή ενέργειας - το δυναμικό ισχύος κυμαίνεται από 0,5 έως 3,5 kW κατά μέσο όρο.
Σωληνοειδείς φούρνοι
Ποικιλία μοντέλων εξοπλισμού κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας με δυνατότητα κατευθυντικής παροχής ροών θερμότητας. Ο σχεδιασμός προβλέπει θέρμανση και ξεχωριστά μπλοκ, η περιστροφική μηχανική των οποίων σας επιτρέπει να εργάζεστε σε διαφορετικές γωνίες, ανάλογα με τις τρέχουσες απαιτήσεις. Ορισμένα μοντέλα σωληνοειδών κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας είναι εξοπλισμένα με αντιδραστήρα χαλαζία με αεριοστεγής κεφαλές. Αυτή η σχεδιαστική λύση παρέχει την επίδραση της διπλής καύσης αερίων, η οποία δημιουργεί επίσης συνθήκες για την ελαχιστοποίηση των αρχικών πόρων καυσίμου. Ως εκπομποί θερμότητας, συνήθως χρησιμοποιούνται θερμομονωτικές μονάδες τμηματικού τύπου, οι οποίες παρέχουν θέρμανση έως και 1200 °C.
Χαρακτηριστικά των φούρνων σιγαστήρα
Για αποτελεσματική λειτουργία σε επιθετικά περιβάλλοντα, που συμβαίνει συχνά στη βιομηχανική επεξεργασία πρώτων υλών, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι φούρνων σιγαστήρα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν με άμεσο αντίκτυπο στη δομή των αερίων, της σκόνης, του ατμού, του νερού και άλλων απορριμμάτων. Οι εργασίες μόνωσης επιλύονται με ειδικά ανθεκτικά στη θερμότητα υλικά. Για φούρνους υψηλής θερμοκρασίας που λειτουργούν στο εύρος θερμοκρασιών από 1150 °C έως 1300 °C, ειδικότερα, χρησιμοποιούνται κεραμικά στοιχεία που δενπροστατεύουν μόνο την εστία από αρνητικές εξωτερικές επιρροές, αλλά και συμβάλλουν στην ομοιόμορφη κατανομή της θερμότητας από το εξωτερικό. Ο σχεδιασμός μπορεί επίσης να περιλαμβάνει ειδικούς σωλήνες ρουλεμάν, μέσω των οποίων η θερμότητα ακτινοβολείται σκόπιμα κατά μήκος ορισμένων περιγραμμάτων και για σύντομες χρονικές περιόδους.
Κλίβανοι τήξης
Κατά κανόνα, πρόκειται για μονάδες με μικρό θάλαμο θέρμανσης που έχουν σχεδιαστεί για να εξυπηρετούν συμπαγή τεμάχια εργασίας. Τα υλικά-στόχοι για επεξεργασία σε τέτοιους κλιβάνους περιλαμβάνουν μη σιδηρούχα μέταλλα που απαιτούν ειδικές συνθήκες θερμικής έκθεσης. Υπάρχουν επίσης ειδικές σειρές μοντέλων για την εκτέλεση εργασιών στο εργαστήριο, εφοδιασμένες με σκάφη χύτευσης με δυνατότητα ακριβούς δοσολογίας του τήγματος. Οι μέσες τιμές θέρμανσης σε αυτόν τον τύπο κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας κυμαίνονται από 1000 °C έως 1500 °C με δυνατότητα λεπτής ρύθμισης. Ορισμένες τροποποιήσεις των μονάδων πυροδότησης ανήκουν επίσης σε αυτήν την ποικιλία.
Βασικά χαρακτηριστικά των εστιών
Ακόμη και στον ίδιο τύπο βιομηχανικού κλιβάνου υψηλής θερμοκρασίας, οι παράμετροι λειτουργίας μπορεί να διαφέρουν πολύ. Οι μέσοι δείκτες, με τους οποίους εργάζονται συχνότερα οι μεγάλες μεταποιητικές επιχειρήσεις, μπορούν να αναπαρασταθούν ως εξής:
- Ισχύς μονάδας - από 0,2 έως 5-7 kW.
- Εύρος θερμοκρασίας - από 300 έως 2400 °C και περισσότερο.
- Ο όγκος του θαλάμου εργασίας των κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας είναι από 2,5 έως 20 dm3.
- Βάρος σχεδίασης - από 2 έως 100 κιλά.
- Τάση - χρησιμοποιείται συνήθωςτριφασικά δίκτυα για 380 V.
Οργάνωση ροής εργασίας
Η εγκατάσταση του εξοπλισμού πραγματοποιείται με σταθερό τρόπο, μερικές φορές απαιτεί προκαταρκτική θεμελίωση με τη μορφή ανθεκτικής στη θερμότητα τσιμεντοκονίας. Ο απαραίτητος επικοινωνιακός και τεχνολογικός εξοπλισμός για την τροφοδοσία κενού φέρονται στον κλίβανο. Ορισμένα στοιχεία λογισμικού μηχανικής περιλαμβάνονται στο βασικό πακέτο. Για παράδειγμα, το σύστημα ψύξης εφαρμόζεται συχνά με χρήση ανεμιστήρα. Οι υδρόψυκτοι φούρνοι υψηλής θερμοκρασίας είναι εξοπλισμένοι με αντλία κυκλοφορίας κατάλληλης χωρητικότητας, η οποία είναι ενσωματωμένη στην τοπική υποδομή ύδρευσης. Η διαχείριση σήμερα σε όλες σχεδόν τις βιομηχανικές μονάδες θέρμανσης παρέχεται από προγραμματιστές με αισθητήρες και ελεγκτές παραμέτρων λειτουργίας. Οι θερμοστάτες μπορούν να ενσωματωθούν στα κεντρικά συστήματα ελέγχου της επιχείρησης, γεγονός που σας επιτρέπει να παρακολουθείτε ολοκληρωμένα την απόδοση του εξοπλισμού στο συνολικό πλαίσιο της παραγωγικής διαδικασίας, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά των παράλληλων τεχνολογικών λειτουργιών.
Συμπέρασμα
Το κύριο αντικείμενο αυτού του εξοπλισμού είναι η μεταλλουργία, καθώς και ορισμένοι κλάδοι της χημικής βιομηχανίας και της βιομηχανίας τροφίμων. Αλλά ακόμη και στο πλαίσιο τέτοιων βιομηχανιών, οι διαδικασίες θερμικής δράσης είναι ετερογενείς. Καθώς οι τεχνολογίες επεξεργασίας γίνονται πιο περίπλοκες, αλλάζει και η προσέγγιση για την οργάνωση εργασιών θερμικής επεξεργασίας. Επίσης, οι απαιτήσεις για δομικέςεκτέλεση κλιβάνων υψηλής θερμοκρασίας. Τα υλικά για τέτοιο εξοπλισμό σήμερα αντιπροσωπεύονται όχι μόνο από χάλυβες εργαλείων, αλλά και από ανθεκτικά στη θερμότητα κεραμικά, γεγονός που καθιστά τις δομές ευκολότερες και πιο πρακτικές στη συντήρηση. Αλλάζουν επίσης οι προσεγγίσεις για τη διαχείριση των κλιβάνων. Η εισαγωγή του ίδιου αυτοματισμού με προγραμματιζόμενες μονάδες αυξάνει την αποτελεσματικότητα του ελέγχου ροής εργασιών και ταυτόχρονα αυξάνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και μειώνει το ενεργειακό κόστος λόγω ισορροπημένου ελέγχου.
