فرآوری مواد در دمای بالا یکی از عملیات کلیدی در بسیاری از صنایع است که در آن قرار گرفتن در معرض حرارت در فهرست فرآیندهای تکنولوژیکی پایه گنجانده شده است. شرایط سازماندهی این روش ممکن است متفاوت باشد، که باعث تفاوت در ویژگی های تجهیزات مورد استفاده می شود. به طور کلی، بخشی از واحدها که به دلیل آن عملیات حرارتی فشرده انجام می شود، توسط کوره های با دمای بالا برای مصارف صنعتی تشکیل می شود.
طبقه بندی تجهیزات بر اساس اصل تولید گرما
امروزه هیچ راه جهانی برای تولید انرژی حرارتی وجود ندارد که به همان اندازه برای شرایط عملیاتی مختلف مناسب باشد. با این حال، می توان یک گروه باریک از انواع زیر از محبوب ترین کوره های مورد استفاده برای دمای بالا را مشخص کرد.گرمایش:
- سوخت. روش سنتی تولید گرما که از انرژی شیمیایی با سوزاندن سوخت جامد، گاز و مایع به دست می‌آید.
- برق. بخش وسیعی از واحدها که برای استفاده راحت و ایمن هستند. در دسته کوره های برقی با دمای بالا، مدل های مدرن تر القایی و قوس الکتریکی نیز خودنمایی می کنند. یکی از معایب رایج چنین تجهیزاتی هزینه بالای انرژی الکتریکی است که در حجم زیاد مصرف می شود.
- خودزا. کوره های این نوع به دلیل واکنش های احتراق و اکسیداسیون عناصر موجود در قطعه کار در حال پردازش کار می کنند. به عنوان مثال، در جریان دمیدن آهن مایع با اکسیژن، کربن با آزاد شدن حرارت طبیعی اکسید می شود. بدیهی است که استفاده از کوره های خودزا از نظر اقتصادی مفید است، زیرا عملاً هیچ سلول سوختی اضافی مورد نیاز نیست، اما همه امکانات تولید به طور معمول فرآیندهای تکنولوژیکی با اکسیداسیون و احتراق را فراهم نمی کنند. به عنوان یک قاعده، این امر در زمینه‌های پردازش متالورژیکی فلزات و آلیاژها صدق می‌کند.
کوره های محفظه ای
این یکی از رایج ترین طرح های واحد دمای بالا است که برای ارائه یک اثر حرارتی با گرمایش سریع تا سطح مورد نظر طراحی شده است. به منظور حفظ توزیع یکنواخت انرژی حرارتی در تولید، گاز مخصوص و محیط های اکسید کننده نیز استفاده می شود. حداکثر حالت گرمایش دراگر ما در مورد مدل های صنعتی استاندارد برای تولید متالورژی صحبت می کنیم، کوره های اتاقکی با دمای بالا به 1800 درجه سانتیگراد می رسد. برق معمولاً به عنوان منبع انرژی عمل می کند - پتانسیل توان به طور متوسط از 0.5 تا 3.5 کیلو وات متغیر است.
کوره های لوله ای
انواع مدل های دمای بالا تجهیزات کوره با امکان تامین جهت جریان های حرارتی. این طرح برای گرمایش و بلوک های جداگانه فراهم می کند، مکانیک چرخشی که به شما امکان می دهد بسته به نیاز فعلی در زوایای مختلف کار کنید. برخی از مدل‌های کوره‌های لوله‌ای با دمای بالا مجهز به راکتور کوارتز با سرهای ضد گاز هستند. این راه حل طراحی اثر احتراق مضاعف گازها را فراهم می کند که همچنین شرایطی را برای به حداقل رساندن منابع اولیه سوخت ایجاد می کند. به عنوان ساطع کننده های گرما، معمولاً از ماژول های عایق حرارتی مقطعی استفاده می شود که گرمایش تا 1200 درجه سانتی گراد را فراهم می کند.
ویژگی های کوره صدا خفه کن
برای عملکرد کارآمد در محیط های تهاجمی که اغلب در فرآوری صنعتی مواد اولیه رخ می دهد، از انواع کوره های صدا خفه کن استفاده می شود. آنها را می توان با تأثیر مستقیم بر ساختار گازها، گرد و غبار، بخار، آب و سایر مواد زائد استفاده کرد. وظایف عایق با مواد ویژه مقاوم در برابر حرارت حل می شود. برای کوره های با دمای بالا که در محدوده دمایی 1150 تا 1300 درجه سانتیگراد کار می کنند، به ویژه از عناصر سرامیکی استفاده می شود که این کار را انجام نمی دهند.فقط از جعبه آتش در برابر تأثیرات منفی خارجی محافظت می کند، بلکه به توزیع یکنواخت گرما از خارج نیز کمک می کند. این طرح همچنین ممکن است شامل لوله های یاتاقان خاصی باشد که از طریق آنها گرما به طور هدفمند در امتداد خطوط مشخص و برای مدت زمان کوتاه تابش می شود.
کوره های ذوب
به عنوان یک قاعده، اینها واحدهایی با یک محفظه گرمایش کوچک هستند که برای سرویس قطعات کار فشرده طراحی شده اند. مواد مورد نظر برای فرآوری در چنین کوره‌هایی شامل فلزات غیرآهنی است که نیازمند شرایط ویژه قرار گرفتن در معرض حرارت هستند. همچنین خطوط ویژه ای از مدل ها برای انجام عملیات در آزمایشگاه ارائه شده است که دارای یک گود ریخته گری با امکان دوز دقیق مذاب می باشد. میانگین مقادیر گرمایش در این نوع کوره‌های با دمای بالا از 1000 درجه سانتیگراد تا 1500 درجه سانتیگراد با امکان تنظیم دقیق متغیر است. برخی از تغییرات واحدهای شلیک نیز متعلق به این گونه است.
ویژگی های کلیدی اجاق گاز
حتی در یک نوع کوره صنعتی با دمای بالا، پارامترهای عملیاتی می توانند بسیار متفاوت باشند. میانگین شاخص‌هایی که اغلب شرکت‌های تولیدی بزرگ با آن کار می‌کنند را می‌توان به صورت زیر نشان داد:
- قدرت واحد - از 0.2 تا 5-7 کیلو وات.
- محدوده دما - از 300 تا 2400 درجه سانتیگراد و بیشتر.
- حجم اتاق کار کوره های با دمای بالا از 2.5 تا 20 dm است3.
- وزن طرح - از 2 تا 100 کیلوگرم.
- ولتاژ - معمولا استفاده می شودشبکه های سه فاز برای 380 ولت.
سازمان گردش کار
نصب تجهیزات به صورت ثابت انجام می شود، گاهی اوقات نیاز به یک پایه اولیه به شکل سیمان مقاوم در برابر حرارت دارد. ارتباطات و تجهیزات تکنولوژیکی لازم برای تهیه بلنک ها به کوره آورده می شود. برخی از اجزای نرم افزار مهندسی در بسته اصلی گنجانده شده است. به عنوان مثال، سیستم خنک کننده اغلب با استفاده از یک فن اجرا می شود. کوره های آب خنک با دمای بالا مجهز به پمپ گردش خون با ظرفیت مناسب هستند که در زیرساخت های تامین آب محلی ادغام شده است. امروزه مدیریت تقریباً در تمام واحدهای گرمایش صنعتی توسط برنامه نویسان با سنسورها و کنترل کننده های پارامترهای عملیاتی انجام می شود. ترموستات ها را می توان در سیستم های کنترل مرکزی شرکت ادغام کرد، که به شما امکان می دهد با در نظر گرفتن ویژگی های عملیات تکنولوژیکی موازی، عملکرد تجهیزات را در زمینه کلی فرآیند تولید به طور جامع نظارت کنید.
نتیجه گیری
حوزه اصلی این تجهیزات متالورژی و همچنین شاخه های خاصی از صنایع شیمیایی و غذایی می باشد. اما حتی در چارچوب چنین صنایعی، فرآیندهای عمل حرارتی ناهمگن هستند. با پیچیده تر شدن فناوری های پردازش، رویکرد سازماندهی عملیات تصفیه حرارتی نیز تغییر می کند. همچنین الزامات سازه ایاجرای کوره های با دمای بالا امروزه مواد برای چنین تجهیزاتی نه تنها با فولادهای ابزار، بلکه با سرامیک های مقاوم در برابر حرارت نیز نشان داده می شوند که نگهداری سازه ها را آسان تر و کاربردی تر می کند. رویکردها برای مدیریت کوره ها نیز در حال تغییر است. معرفی همان اتوماسیون با ماژول های قابل برنامه ریزی باعث افزایش کارایی کنترل گردش کار و در عین حال افزایش عمر عملیاتی تجهیزات و کاهش هزینه های انرژی به دلیل کنترل متعادل می شود.
