Medžiagų apdorojimas aukštoje temperatūroje yra viena iš pagrindinių operacijų daugelyje pramonės šakų, kur terminis poveikis yra įtrauktas į pagrindinių technologinių procesų sąrašą. Šios procedūros organizavimo sąlygos gali būti skirtingos, todėl skiriasi naudojamos įrangos savybės. Apskritai agregatų segmentą, dėl kurio atliekamas intensyvus terminis apdorojimas, sudaro aukštos temperatūros krosnys, skirtos pramoniniam naudojimui.
Įrangos klasifikavimas pagal šilumos generavimo principą
Šiandien nėra universalaus būdo generuoti šiluminę energiją, kuri būtų vienodai tinkama įvairioms eksploatavimo sąlygoms. Tačiau galima išskirti siaurą grupę šių populiariausių aukštos temperatūros krosnių tipųšildymas:
- Degalai. Tradicinis būdas generuoti šilumą, kuri gaunama iš cheminės energijos deginant kietąjį, dujinį ir skystąjį kurą.
- Elektra. Platus agregatų segmentas, kurį patogu ir saugu naudoti. Aukštatemperatūrinių elektrinių krosnių kategorijoje išsiskiria ir modernesni indukciniai bei elektros lanko modeliai. Dažnas tokios įrangos trūkumas yra didelė elektros energijos kaina, kuri išleidžiama dideliais kiekiais.
- Autogeninis. Tokio tipo krosnys veikia dėl apdirbamuose ruošiniuose esančių elementų degimo ir oksidacijos reakcijų. Pavyzdžiui, pučiant skystą geležį deguonimi, anglis oksiduojasi natūraliai išskirdama šilumą. Akivaizdu, kad autogeninių krosnių naudojimas yra ekonomiškai naudingas, nes praktiškai nereikia papildomų kuro elementų, tačiau ne visose gamybinėse patalpose paprastai yra numatyti technologiniai procesai su oksidacija ir degimu. Paprastai tai taikoma metalurginio metalų ir lydinių apdirbimo sritims.
Kamerinės krosnys
Tai vienas iš labiausiai paplitusių aukštos temperatūros įrenginių konstrukcijų, sukurtas taip, kad būtų užtikrintas šiluminis efektas greitai įkaitinant iki norimo lygio. Siekiant išlaikyti vienodą šiluminės energijos pasiskirstymą gamyboje, papildomai naudojamos specialios dujos ir oksiduojančios terpės. Maksimalus šildymo režimas esantaukštos temperatūros kamerinės krosnys pasiekia 1800 °C, jei kalbame apie standartinius pramoninius metalurgijos gamybos modelius. Elektra paprastai veikia kaip energijos š altinis – galios potencialas vidutiniškai svyruoja nuo 0,5 iki 3,5 kW.
Vamzdinės krosnys
Įvairūs aukštos temperatūros krosnių įrangos modeliai su galimybe kryptingai tiekti šilumos srautus. Konstrukcijoje numatytas šildymas ir atskiri blokai, kurių sukamoji mechanika leidžia dirbti skirtingais kampais, priklausomai nuo esamų reikalavimų. Kai kuriuose vamzdinių aukštos temperatūros krosnių modeliuose yra kvarcinis reaktorius su sandariomis dujoms galvutėmis. Šis konstrukcinis sprendimas suteikia dvigubo dujų degimo efektą, kuris taip pat sudaro sąlygas sumažinti pradinius kuro išteklius. Kaip šilumos skleidėjai dažniausiai naudojami sekcijiniai šildymo-izoliaciniai moduliai, užtikrinantys šildymą iki 1200 °C.
Mufelinių krosnių ypatybės
Efektyviam darbui agresyvioje aplinkoje, kuri dažnai pasitaiko pramoniniame žaliavų apdirbime, naudojamos įvairių tipų mufelinės krosnys. Jie gali būti naudojami tiesiogiai veikiant dujų, dulkių, garų, vandens ir kitų atliekų struktūrą. Izoliacijos uždaviniai sprendžiami specialiomis karščiui atspariomis medžiagomis. Aukštos temperatūros krosnyse, veikiančiose temperatūros diapazone nuo 1150 °C iki 1300 °C, ypač naudojami keraminiai elementai, kurietik apsaugo krosnį nuo neigiamo išorės poveikio, bet ir prisideda prie tolygaus šilumos paskirstymo iš išorės. Konstrukcijoje taip pat gali būti specialių guolių vamzdžių, per kuriuos šiluma tikslingai išspinduliuojama tam tikrais kontūrais ir trumpą laiką.
Lydymo krosnys
Paprastai tai yra įrenginiai su maža šildymo kamera, skirta kompaktiškų ruošinių aptarnavimui. Tokiose krosnyse naudojamos tikslinės medžiagos yra spalvotieji metalai, kuriems reikia specialių terminio poveikio sąlygų. Taip pat yra specialių modelių linijų, skirtų operacijoms laboratorijoje atlikti, su liejimo loveliu su galimybe tiksliai dozuoti lydalą. Vidutinės šildymo vertės tokio tipo aukštos temperatūros krosnyse svyruoja nuo 1000 °C iki 1500 °C su galimybe tiksliai reguliuoti. Kai kurios šaudymo blokų modifikacijos taip pat priklauso šiai veislei.
Pagrindinės krosnelių savybės
Net to paties tipo aukštos temperatūros pramoninėse krosnyse veikimo parametrai gali labai skirtis. Vidutinius rodiklius, su kuriais dažniausiai dirba didelės gamybos įmonės, galima pavaizduoti taip:
- Įrenginio galia – nuo 0,2 iki 5–7 kW.
- Temperatūros diapazonas – nuo 300 iki 2400 °C ir daugiau.
- Aukštatemperatūrinių krosnių darbinės kameros tūris yra nuo 2,5 iki 20 dm3.
- Dizaino svoris – nuo 2 iki 100 kg.
- Įtampa – dažniausiai naudojamatrifaziai tinklai, skirti 380 V.
Darbo eigos organizavimas
Įranga montuojama stacionariai, kartais tam reikia išankstinio pagrindo karščiui atsparaus cemento lygintuvo pavidalu. Į krosnį atvedamos reikalingos komunikacijos ir technologinė įranga ruošiniams tiekti. Kai kurie inžinerinės programinės įrangos komponentai yra įtraukti į pagrindinį paketą. Pavyzdžiui, aušinimo sistema dažnai įgyvendinama naudojant ventiliatorių. Aukštos temperatūros vandeniu aušinamose orkaitėse sumontuotas tinkamo galingumo cirkuliacinis siurblys, kuris integruotas į vietinę vandens tiekimo infrastruktūrą. Šiandien beveik visuose pramoniniuose šildymo mazguose valdymą užtikrina programuotojai su jutikliais ir veikimo parametrų valdikliais. Termostatai gali būti integruojami į centrines įmonės valdymo sistemas, o tai leidžia visapusiškai stebėti įrangos veikimą bendrame gamybos proceso kontekste, atsižvelgiant į lygiagrečių technologinių operacijų ypatybes.
Išvada
Pagrindinė šios įrangos taikymo sritis yra metalurgija, taip pat tam tikros chemijos ir maisto pramonės šakos. Tačiau net ir tokiose pramonės šakose šiluminio veikimo procesai yra nevienalyčiai. Sudėtėjant apdorojimo technologijoms, keičiasi ir požiūris į terminio apdorojimo operacijų organizavimą. Taip pat konstrukciniai reikalavimaiaukštos temperatūros krosnių vykdymas. Medžiagas tokiai įrangai šiandien atstovauja ne tik įrankių plienas, bet ir karščiui atspari keramika, todėl konstrukcijas lengviau ir praktiškiau prižiūrėti. Keičiasi ir požiūriai į krosnių valdymą. Tos pačios automatikos su programuojamais moduliais įdiegimas padidina darbo eigos valdymo efektyvumą, o kartu pailgina įrangos eksploatavimo laiką ir sumažina energijos sąnaudas dėl subalansuoto valdymo.
