El processament de materials a alta temperatura és una de les operacions clau en moltes indústries, on l'exposició tèrmica s'inclou a la llista de processos tecnològics bàsics. Les condicions per organitzar aquest procediment poden ser diferents, fet que provoca diferències en les característiques dels equips utilitzats. En general, el segment d'unitats, a causa del qual es realitza un tractament tèrmic intensiu, està format per forns d' alta temperatura per a ús industrial.
Classificació dels equips segons el principi de generació de calor
Avui en dia, no hi ha cap manera universal de generar energia tèrmica, que seria igualment adequada per a diferents condicions de funcionament. Tanmateix, és possible distingir un grup reduït dels següents tipus dels forns més populars utilitzats per a altes temperatures.calefacció:
- Combustible. El mètode tradicional de generació de calor, que es genera a partir d'energia química mitjançant la crema de combustibles sòlids, gasosos i líquids.
- Elèctric. Un ampli segment d'unitats que són còmodes i segurs d'utilitzar. En la categoria de forns elèctrics d' alta temperatura també destaquen els models d'inducció i arc elèctric més moderns. Un desavantatge comú d'aquests equips és l'elevat cost de l'energia elèctrica, que es gasta en grans volums.
- Autògen. Els forns d'aquest tipus funcionen a causa de les reaccions de combustió i oxidació dels elements continguts en les peces que s'estan processant. Per exemple, en el curs de bufar ferro líquid amb oxigen, el carboni s'oxida amb l'alliberament de calor natural. És obvi que l'ús de forns autògens és econòmicament beneficiós, ja que pràcticament no calen piles de combustible addicionals, però no totes les instal·lacions de producció solen preveure processos tecnològics amb oxidació i combustió. Per regla general, això s'aplica a les àrees de processament metal·lúrgic de metalls i aliatges.
Forns de cambra
Aquest és un dels dissenys d'unitats d' alta temperatura més comuns, dissenyat per proporcionar un efecte tèrmic amb un escalfament ràpid al nivell desitjat. Per mantenir la distribució uniforme de l'energia tèrmica en la producció, s'utilitzen, addicionalment, gas especial i mitjans oxidants. El mode de calefacció màxim aels forns de cambra d' alta temperatura arriben als 1800 °C, si estem parlant de models industrials estàndard per a la producció metal·lúrgica. L'electricitat sol actuar com a font d'energia: el potencial de potència varia de 0,5 a 3,5 kW de mitjana.
Forns tubulars
Una varietat de models d'equips de forn d' alta temperatura amb la possibilitat de subministrament direccional de fluxos de calor. El disseny proporciona calefacció i blocs separats, la mecànica rotativa dels quals permet treballar en diferents angles, depenent dels requisits actuals. Alguns models de forns tubulars d' alta temperatura estan equipats amb un reactor de quars amb capçals estancs al gas. Aquesta solució de disseny proporciona l'efecte de doble combustió de gasos, que també crea condicions per minimitzar els recursos inicials de combustible. Com a emissors de calor, s'utilitzen habitualment mòduls aïllants de calefacció de tipus seccional, que proporcionen escalfament fins a 1200 °C.
Característiques dels forns de mufla
Per a un funcionament eficient en entorns agressius, que sovint es produeix en el processament industrial de matèries primeres, s'utilitzen diversos tipus de forns de mufla. Es poden utilitzar amb impacte directe sobre l'estructura de gasos, pols, vapor, aigua i altres productes de rebuig. Les tasques d'aïllament es resolen amb materials especials resistents a la calor. Per als forns d' alta temperatura que funcionen en el rang de temperatures de 1150 °C a 1300 °C, en particular, s'utilitzen elements ceràmics que nonomés protegeix la caixa de foc de les influències externes negatives, però també contribueix a una distribució uniforme de la calor des de l'exterior. El disseny també pot incloure tubs de coixinets especials, a través dels quals s'irradia calor de manera intencionada al llarg de determinats contorns i durant períodes curts de temps.
Forns de fusió
Com a regla general, es tracta d'unitats amb una petita cambra de calefacció dissenyada per al servei de peces compactes. Els materials objectiu per al processament en aquests forns inclouen metalls no fèrrics que requereixen condicions especials d'exposició tèrmica. També hi ha línies especials de models per a la realització d'operacions al laboratori, dotades d'una fosa amb possibilitat de dosificació precisa de la massa fosa. Els valors calorífics mitjans en aquest tipus de forns d' alta temperatura oscil·len entre els 1000 °C i els 1500 °C amb possibilitat de regulació fina. Algunes modificacions de les unitats de tir també pertanyen a aquesta varietat.
Característiques clau de les estufes
Fins i tot dins del mateix tipus de forn industrial d' alta temperatura, els paràmetres de funcionament poden variar molt. Els indicadors mitjans, amb els quals treballen més sovint les grans empreses manufactureres, es poden representar de la següent manera:
- Potència de la unitat: de 0,2 a 5-7 kW.
- Rang de temperatura: de 300 a 2400 °C i més.
- El volum de la cambra de treball dels forns d' alta temperatura és de 2,5 a 20 dm3.
- Pes dissenyat: de 2 a 100 kg.
- Tensió: s'utilitza habitualmentxarxes trifàsiques per a 380 V.
Organització del flux de treball
La instal·lació de l'equip es realitza de manera estacionària, de vegades requereix una fonamentació preliminar en forma d'una regla de ciment resistent a la calor. Les comunicacions i els equips tecnològics necessaris per subministrar els blancs es porten al forn. Alguns components de programari d'enginyeria s'inclouen al paquet bàsic. Per exemple, el sistema de refrigeració sovint s'implementa mitjançant un ventilador. Els forns refrigerats per aigua d' alta temperatura estan equipats amb una bomba de circulació de capacitat adequada, que s'integra a la infraestructura local de subministrament d'aigua. La gestió actual de gairebé totes les unitats de calefacció industrials la proporcionen programadors amb sensors i controladors de paràmetres de funcionament. Els termòstats es poden integrar als sistemes de control central de l'empresa, cosa que us permet supervisar de manera exhaustiva el rendiment dels equips en el context general del procés de producció, tenint en compte les característiques de les operacions tecnològiques paral·leles.
Conclusió
L'abast principal d'aquest equipament és la metal·lúrgia, així com determinades branques de la indústria química i alimentària. Però fins i tot en el marc d'aquestes indústries, els processos d'acció tèrmica són heterogenis. A mesura que les tecnologies de processament es fan més complexes, també canvia l'enfocament per organitzar les operacions de tractament tèrmic. També, els requisits estructuralsexecució de forns d' alta temperatura. Els materials d'aquests equips actuals no només estan representats per acers per a eines, sinó també per ceràmiques resistents a la calor, cosa que fa que les estructures siguin més fàcils i pràctiques de mantenir. Els enfocaments de la gestió dels forns també estan canviant. La introducció de la mateixa automatització amb mòduls programables augmenta l'eficiència del control del flux de treball i, al mateix temps, augmenta la vida operativa dels equips i redueix els costos energètics gràcies al control equilibrat.
