Visokotemperaturne peči: vrste, značilnosti, uporaba

Visokotemperaturna obdelava materialov je eden ključnih postopkov v številnih industrijskih panogah, kjer je izpostavljenost vročini eden glavnih dejavnikov tehnološki procesi. Pogoji, v katerih se ta postopek izvaja, se razlikujejo, zato se razlikuje tudi uporabljena oprema. Na splošno segment enot, s katerimi se izvaja intenzivna toplotna obdelava, predstavlja segment visokotemperaturnih peči za industrijsko uporabo.

Razvrstitev opreme glede na načelo proizvodnje toplote

Ni univerzalnega načina pridobivanja toplote, ki bi bil enako primeren za različne delovne pogoje. Vendar je mogoče opredeliti ozko skupino naslednjih vrst najbolj priljubljenih kuhalnikov, ki se uporabljajo za naloge visokotemperaturnega ogrevanja

• Kurjenje z gorivom . Tradicionalni način pridobivanja toplote, ki izhaja iz kemične energije, pridobljene z zgorevanjem trdnih, plinastih ali tekočih goriv.
• Električni. Široka paleta enot, ki so priročne in varne za uporabo. V kategoriji visokotemperaturnih električnih peči so tudi sodobnejši modeli z indukcijo in električnim oblokom. Pogosta pomanjkljivost te vrste opreme so visoki stroški električne energije, ki se porabi v velikih količinah.
• Avtogeni. Ta vrsta peči deluje z reakcijami zgorevanja in oksidacije elementov v obdelovancih, ki jih je treba obdelati. V staljeno železo se na primer dovede kisik, ogljik pa se oksidira z naravnim sproščanjem toplote. Očitno je, da je uporaba avtogenih peči ekonomsko ugodnejša, saj skoraj ni potrebnih dodatnih gorivnih elementov, vendar vsi proizvodni obrati ne predvidevajo postopkov z oksidacijo in zgorevanjem. Običajno rezervirano za uporabo v industriji kovin in zlitin.

Komorne peči

To je eden od najpogostejše zasnove visokotemperaturna enota, zasnovana za zagotavljanje toplotnega učinka s hitrim segrevanjem do zahtevane ravni. Da bi ohranili enakomerno porazdelitev toplotna energija Poleg tega se v proizvodnem procesu uporabljajo posebni plini in oksidanti. Najvišja delovna temperatura visokotemperaturnih komornih peči se giblje do 1800 °C za standardne komorne peči pri proizvodnji jekla. Za oskrbo z energijo se običajno uporablja električna energija - povprečna moč je od 0,5 do 3,5 kW.

Cevne peči

Različni modeli visokotemperaturnih peči z možnostjo usmerjenega pretoka toplote. Zasnova vključuje ogrevalne in predelne enote, katerih vrtljiva mehanika omogoča različne kote delovanja glede na trenutne zahteve. Nekateri modeli visokotemperaturnih cevnih peči so opremljeni s kvarčnim reaktorjem s plinotesnimi glavami. Ta konstruktivna rešitev zagotavlja učinek dvojnega zgorevanja plina, ki prav tako vodi k zmanjšanju začetnega vnosa goriva na najmanjšo možno mero. Sekcijski ogrevalni in izolacijski moduli s temperaturami do 1200 °C se običajno uporabljajo kot oddajniki toplote.

Značilnosti muflonskih peči

Za agresivne medije, ki se pogosto pojavljajo pri industrijski predelavi surovin, se uporabljajo različne vrste muflovih peči. Uporabljajo se lahko, kadar se plini, prah, para, voda ali drugi proizvodni odpadki neposredno nanašajo na strukturo. Izolacijske naloge rešujejo posebni toplotno odporni materiali. Keramični elementi se uporabljajo zlasti za visokotemperaturne peči, ki delujejo v temperaturnem območju od 1150 °C do 1300 °C. Ti elementi ne le ščitijo peč pred zunanjimi vplivi, temveč prispevajo tudi k enakomerni porazdelitvi toplote zunaj. Njihova zasnova lahko vključuje tudi posebne podporne cevi, skozi katere se toplota prenaša v krožnem vzorcu in v kratkih presledkih.

talilne peči

Na splošno so to enote z majhno grelno komoro, namenjene kompaktnim obdelovancem. Ciljni materiali teh peči so neželezne kovine, ki zahtevajo posebne pogoje toplotne obdelave. Na voljo je tudi poseben modelni program za uporabo v laboratorijskem okolju, opremljen z livnim žlebom z natančnim doziranjem taline. Povprečne hitrosti segrevanja te visokotemperaturne peči so od 1000 °C do 1500 °C z možnostjo natančnega nadzora. Ta ponudba vključuje tudi nekatere različice strelnih enot.

Glavne značilnosti peči

Tudi pri eni vrsti visokotemperaturne industrijske peči se lahko obratovalni parametri zelo razlikujejo. Povprečje najpogostejših peči, ki se uporabljajo v velikih proizvodnih obratih, je prikazano na naslednji način

Organizacija procesov

Namestitev opreme je stacionarna, včasih je treba zgraditi temelje v obliki ognjevarnega cementnega estriha. Do peči so priključene vse potrebne komunalne in tehnološke napeljave oprema za podajanja obdelovanca. Nekatere tehnične komponente so vključene v osnovno opremo. Hladilni sistem je pogosto izveden s pomočjo ventilatorja, na primer. Visokotemperaturne peči z vodnim hladilnim sistemom so opremljene z obtočno črpalko ustrezne zmogljivosti, ki je vključena v lokalno infrastrukturo za oskrbo z vodo. Danes so skoraj vse industrijske ogrevalne enote krmiljene s programatorji s senzorji in krmilniki za delovne parametre. Termostate je mogoče vključiti v nadzorne sisteme obratov za celovito spremljanje učinkovitosti v celotnem kontekstu procesa, pri čemer se upoštevajo značilnosti sočasnih operacij.

Zaključek

Uporablja se predvsem v kovinski industriji ter nekaterih panogah kemične in živilske industrije. Toda tudi v teh panogah postopki toplotne obdelave niso homogeni. Ker proces toplotne obdelave postaja vse bolj zapleten, se spreminja tudi pristop k postopkom toplotne obdelave. Tudi zahteve za gradnjo visokotemperaturnih peči so vse strožje. Materiali za Danes takšne opreme ne predstavljajo le orodna jekla, temveč tudi visokotemperaturna keramika, zaradi česar je konstrukcija lažja in bolj praktična pri uporabi. Spreminjajo se tudi pristopi k upravljanju štedilnikov. Uvedba enake avtomatike s programirljivimi moduli poveča učinkovitost upravljanja procesov, hkrati pa podaljša življenjsko dobo opreme in zmanjša porabo energije zaradi uravnoteženega upravljanja.