Højtemperaturbehandling af materialer er en af nøgleoperationerne i mange industrier, hvor termisk eksponering er inkluderet i listen over grundlæggende teknologiske processer. Betingelserne for at organisere denne procedure kan være forskellige, hvilket forårsager forskelle i det anvendte udstyrs egenskaber. Generelt er det segment af enheder, på grund af hvilket der udføres intensiv varmebehandling, dannet af højtemperaturovne til industriel brug.
Klassificering af udstyr efter princippet om varmeudvikling
I dag er der ingen universel måde at generere termisk energi på, som ville være lige velegnet til forskellige driftsforhold. Det er dog muligt at udskille en snæver gruppe af følgende typer af de mest populære ovne, der anvendes til høje temperatureropvarmning:
- Brændstof. Den traditionelle metode til at generere varme, som genereres af kemisk energi ved afbrænding af faste, gasformige og flydende brændstoffer.
- Elektrisk. Et bredt segment af enheder, der er praktiske og sikre at bruge. I kategorien elektriske højtemperaturovne skiller mere moderne induktions- og lysbuemodeller sig også ud. En almindelig ulempe ved sådant udstyr er de høje omkostninger til elektrisk energi, som bruges i store mængder.
- Autogen. Ovne af denne type fungerer på grund af reaktionerne ved forbrænding og oxidation af de elementer, der er indeholdt i de emner, der behandles. For eksempel, under indblæsning af flydende jern med oxygen, oxideres kulstof med naturlig varmeafgivelse. Det er indlysende, at brugen af autogene ovne er økonomisk fordelagtig, da der praktisk t alt ikke kræves yderligere brændselsceller, men ikke alle produktionsfaciliteter sørger norm alt for teknologiske processer med oxidation og forbrænding. Dette gælder som regel inden for områderne metallurgisk bearbejdning af metaller og legeringer.
Kammerovne
Dette er et af de mest almindelige højtemperaturenhedsdesign, designet til at give en termisk effekt med hurtig opvarmning til det ønskede niveau. For at opretholde den ensartede fordeling af termisk energi i produktionen anvendes der desuden specielle gas- og oxidationsmedier. Den maksimale opvarmningstilstand klhøjtemperatur kammerovne når 1800 °C, hvis vi taler om standard industrielle modeller til metallurgisk produktion. Elektricitet fungerer norm alt som en energikilde - effektpotentialet varierer fra 0,5 til 3,5 kW i gennemsnit.
Rørovne
En række højtemperaturmodeller af ovnudstyr med mulighed for retningsbestemt tilførsel af varmestrømme. Designet giver mulighed for opvarmning og separate blokke, hvis roterende mekanik giver dig mulighed for at arbejde i forskellige vinkler, afhængigt af aktuelle krav. Nogle modeller af rørformede højtemperaturovne er udstyret med en kvartsreaktor med gastætte hoveder. Denne designløsning giver effekten af dobbelt forbrænding af gasser, hvilket også skaber betingelser for at minimere de indledende brændstofressourcer. Som varmeafgivere anvendes norm alt varmeisolerende moduler af sektionstypen, der giver opvarmning op til 1200 °C.
Funktioner ved muffelovne
Til effektiv drift i aggressive miljøer, som ofte forekommer ved industriel forarbejdning af råmaterialer, anvendes forskellige typer muffelovne. De kan bruges med direkte indvirkning på strukturen af gasser, støv, damp, vand og andre affaldsprodukter. Isoleringsopgaver løses af specielle varmebestandige materialer. Til højtemperaturovne, der arbejder i temperaturområdet fra 1150 °C til 1300 °C, anvendes især keramiske elementer, der ikkebeskytter kun brændkammeret mod negative ydre påvirkninger, men bidrager også til en jævn fordeling af varme udefra. Designet kan også omfatte specielle lejerør, gennem hvilke varme udstråles målrettet langs bestemte konturer og i korte perioder.
Smelteovne
Som regel er disse enheder med et lille varmekammer designet til at servicere kompakte emner. Målmaterialerne til forarbejdning i sådanne ovne omfatter ikke-jernholdige metaller, der kræver særlige betingelser for termisk eksponering. Der findes også specielle serier af modeller til udførelse af operationer i laboratoriet, forsynet med et støbetrug med mulighed for nøjagtig dosering af smelten. De gennemsnitlige varmeværdier i denne type højtemperaturovne spænder fra 1000 °C til 1500 °C med mulighed for finregulering. Nogle modifikationer af affyringsenhederne hører også til denne sort.
Nøglefunktioner ved komfurer
Selv inden for den samme type industriovn med høj temperatur kan driftsparametrene variere meget. De gennemsnitlige indikatorer, som store produktionsvirksomheder oftest arbejder med, kan repræsenteres som følger:
- Enhedseffekt - fra 0,2 til 5-7 kW.
- Temperatureområde - fra 300 til 2400 °C og mere.
- Rumfanget af arbejdskammeret i højtemperaturovne er fra 2,5 til 20 dm3.
- Designvægt - fra 2 til 100 kg.
- Spænding - almindeligt brugttrefaset netværk til 380 V.
Workflow-organisation
Installation af udstyr udføres på en stationær måde, som nogle gange kræver et foreløbigt fundament i form af en varmebestandig cementafretning. Det nødvendige kommunikations- og teknologiske udstyr til levering af emner bringes til ovnen. Nogle tekniske softwarekomponenter er inkluderet i grundpakken. For eksempel implementeres kølesystemet ofte ved hjælp af en ventilator. Højtemperatur vandkølede ovne er udstyret med en cirkulationspumpe med passende kapacitet, som er integreret i den lokale vandforsyningsinfrastruktur. Ledelse i dag i næsten alle industrielle varmeenheder leveres af programmører med sensorer og controllere af driftsparametre. Termostater kan integreres i virksomhedens centrale kontrolsystemer, hvilket giver dig mulighed for omfattende at overvåge udstyrets ydeevne i den overordnede kontekst af produktionsprocessen under hensyntagen til egenskaberne ved parallelle teknologiske operationer.
Konklusion
Det vigtigste anvendelsesområde for dette udstyr er metallurgi samt visse grene af den kemiske industri og fødevareindustrien. Men selv inden for rammerne af sådanne industrier er processerne med termisk virkning heterogene. Efterhånden som behandlingsteknologier bliver mere komplekse, ændres tilgangen til at organisere termiske behandlingsoperationer også. Også kravene til strukturelleudførelse af højtemperaturovne. Materialer til sådant udstyr er i dag repræsenteret ikke kun af værktøjsstål, men også af varmebestandig keramik, hvilket gør strukturerne lettere og mere praktiske at vedligeholde. Tilgange til styring af ovne er også under forandring. Introduktionen af den samme automatisering med programmerbare moduler øger effektiviteten af workflow-styring og øger samtidig udstyrets driftslevetid og reducerer energiomkostningerne på grund af balanceret styring.
