Høytemperaturbehandling av materialer er en av nøkkeloperasjonene i mange bransjer, der termisk eksponering er inkludert i listen over grunnleggende teknologiske prosesser. Betingelsene for å organisere denne prosedyren kan være forskjellige, noe som forårsaker forskjeller i egenskapene til utstyret som brukes. Generelt er enhetssegmentet, på grunn av hvilket intensiv varmebehandling utføres, dannet av høytemperaturovner for industriell bruk.
Klassifisering av utstyr etter prinsippet om varmeutvikling
I dag er det ingen universell måte å generere termisk energi på, som vil være like egnet for forskjellige driftsforhold. Imidlertid er det mulig å skille ut en smal gruppe av følgende typer av de mest populære ovnene som brukes til høytemperaturoppvarming:
- Fuel. Den tradisjonelle metoden for å generere varme, som genereres fra kjemisk energi ved å brenne fast, gassformig og flytende brensel.
- Elektrisk. Et bredt segment av enheter som er praktiske og trygge å bruke. I kategorien elektriske høytemperaturovner skiller også mer moderne induksjons- og lysbuemodeller seg ut. En vanlig ulempe med slikt utstyr er de høye kostnadene for elektrisk energi, som brukes i store volumer.
- Autogen. Ovner av denne typen fungerer på grunn av reaksjonene ved forbrenning og oksidasjon av elementene i arbeidsstykkene som behandles. For eksempel, i løpet av å blåse flytende jern med oksygen, oksideres karbon med naturlig varmeavgivelse. Det er åpenbart at bruken av autogene ovner er økonomisk fordelaktig, siden praktisk t alt ingen ekstra brenselceller er nødvendig, men ikke alle produksjonsanlegg sørger norm alt for teknologiske prosesser med oksidasjon og forbrenning. Som regel gjelder dette områdene metallurgisk bearbeiding av metaller og legeringer.
Kammerovner
Dette er en av de vanligste designene for høytemperaturenheter, designet for å gi en termisk effekt med rask oppvarming til ønsket nivå. For å opprettholde jevn fordeling av termisk energi i produksjonen, brukes i tillegg spesielle gasser og oksiderende medier. Maksimal oppvarmingsmodus klhøytemperaturkammerovner når 1800 °C, hvis vi snakker om standard industrielle modeller for metallurgisk produksjon. Elektrisitet fungerer vanligvis som en energikilde - effektpotensialet varierer fra 0,5 til 3,5 kW i gjennomsnitt.
Rørovner
En rekke høytemperaturmodeller av ovnsutstyr med mulighet for retningsbestemt tilførsel av varmestrømmer. Designet sørger for oppvarming og separate blokker, hvis rotasjonsmekanikk lar deg jobbe i forskjellige vinkler, avhengig av gjeldende krav. Noen modeller av rørformede høytemperaturovner er utstyrt med en kvartsreaktor med gasstette hoder. Denne designløsningen gir effekten av dobbel forbrenning av gasser, som også skaper forhold for å minimere de innledende drivstoffressursene. Som varmeavgivere brukes vanligvis varmeisolerende moduler av seksjonstype som gir oppvarming opp til 1200 °C.
Funksjoner av muffelovner
For effektiv drift i aggressive miljøer, som ofte forekommer i industriell prosessering av råvarer, brukes ulike typer muffelovner. De kan brukes med direkte innvirkning på strukturen til gasser, støv, damp, vann og andre avfallsprodukter. Isolasjonsoppgaver løses av spesielle varmebestandige materialer. For høytemperaturovner som opererer i temperaturområdet fra 1150 °C til 1300 °C, brukes spesielt keramiske elementer som ikkebeskytter kun brennkammeret mot negative ytre påvirkninger, men bidrar også til en jevn fordeling av varme fra utsiden. Designet kan også inkludere spesielle lagerrør, gjennom hvilke varme utstråles målrettet langs visse konturer og i korte perioder.
Smelteovner
Som regel er dette enheter med et lite varmekammer designet for å betjene kompakte arbeidsstykker. Målmaterialene for prosessering i slike ovner inkluderer ikke-jernholdige metaller som krever spesielle forhold for termisk eksponering. Det finnes også spesielle linjer med modeller for å utføre operasjoner i laboratoriet, utstyrt med et støpetrau med mulighet for nøyaktig dosering av smelten. De gjennomsnittlige varmeverdiene i denne typen høytemperaturovner varierer fra 1000 °C til 1500 °C med mulighet for finregulering. Noen modifikasjoner av avfyringsenhetene tilhører også denne varianten.
Nøkkelfunksjoner ved ovner
Selv innenfor samme type industrielle ovner med høy temperatur, kan driftsparametrene variere mye. Gjennomsnittsindikatorene, som store produksjonsbedrifter oftest arbeider med, kan representeres som følger:
- Enhetseffekt - fra 0,2 til 5-7 kW.
- Temperaturområde – fra 300 til 2400 °C og mer.
- Volumet til arbeidskammeret til høytemperaturovner er fra 2,5 til 20 dm3.
- Designvekt - fra 2 til 100 kg.
- Spenning - ofte brukttrefasenettverk for 380 V.
Arbeidsflytorganisasjon
Installasjon av utstyr utføres på en stasjonær måte, noen ganger krever det et foreløpig fundament i form av en varmebestandig sementmasse. Nødvendig kommunikasjon og teknologisk utstyr for tilførsel av emner bringes til ovnen. Noen tekniske programvarekomponenter er inkludert i grunnpakken. For eksempel er kjølesystemet ofte implementert ved hjelp av en vifte. Vannkjølte ovner med høy temperatur er utstyrt med en sirkulasjonspumpe med passende kapasitet, som er integrert i den lokale vannforsyningsinfrastrukturen. Ledelse i dag i nesten alle industrielle oppvarmingsenheter leveres av programmerere med sensorer og kontroller for driftsparametere. Termostater kan integreres i de sentrale kontrollsystemene til bedriften, noe som lar deg overvåke ytelsen til utstyret i den generelle konteksten av produksjonsprosessen, og tar hensyn til egenskapene til parallelle teknologiske operasjoner.
Konklusjon
Hovedomfanget av dette utstyret er metallurgi, samt visse grener av kjemisk industri og næringsmiddelindustri. Men selv innenfor rammen av slike næringer er prosessene for termisk handling heterogene. Etter hvert som prosesseringsteknologier blir mer komplekse, endres også tilnærmingen til organisering av termiske behandlingsoperasjoner. Også kravene til strukturelleutførelse av høytemperaturovner. Materialer for slikt utstyr i dag er representert ikke bare av verktøystål, men også av varmebestandig keramikk, noe som gjør strukturene enklere og mer praktiske å vedlikeholde. Tilnærminger til styring av ovner er også i endring. Innføringen av samme automatisering med programmerbare moduler øker effektiviteten av arbeidsflytstyring, og øker samtidig driftslevetiden til utstyr og reduserer energikostnadene på grunn av balansert styring.
