Materiālu apstrāde augstā temperatūrā ir viena no galvenajām operācijām daudzās nozarēs, kur termiskā iedarbība ir iekļauta tehnoloģisko pamatprocesu sarakstā. Šīs procedūras organizēšanas nosacījumi var būt atšķirīgi, kas izraisa izmantoto iekārtu īpašību atšķirības. Kopumā agregātu segmentu, kura dēļ tiek veikta intensīva termiskā apstrāde, veido augstas temperatūras krāsnis rūpnieciskai lietošanai.
Iekārtu klasifikācija pēc siltuma ģenerēšanas principa
Šodien nav universāla veida siltumenerģijas ģenerēšanai, kas būtu vienlīdz piemērota dažādiem ekspluatācijas apstākļiem. Tomēr ir iespējams izdalīt šauru grupu no šādiem populārākajiem augstas temperatūras krāšņu veidiemapkure:
- Degviela. Tradicionālā metode siltuma iegūšanai, ko iegūst no ķīmiskās enerģijas, sadedzinot cieto, gāzveida un šķidro kurināmo.
- Elektrība. Plašs ierīču segments, kas ir ērti un droši lietošanā. Augstas temperatūras elektrisko krāšņu kategorijā izceļas arī modernāki indukcijas un elektriskā loka modeļi. Bieži sastopams šādu iekārtu trūkums ir augstās elektroenerģijas izmaksas, kas tiek tērēta lielos apjomos.
- Autogēns. Šāda veida krāsnis darbojas, pateicoties apstrādājamās detaļās esošo elementu degšanas un oksidācijas reakcijām. Piemēram, pūšot šķidru dzelzi ar skābekli, ogleklis oksidējas ar dabīgu siltuma izdalīšanos. Ir skaidrs, ka autogēno krāšņu izmantošana ir ekonomiski izdevīga, jo praktiski nav nepieciešamas papildu kurināmā šūnas, bet ne visas ražotnes parasti nodrošina tehnoloģiskos procesus ar oksidēšanu un sadedzināšanu. Parasti tas attiecas uz metālu un sakausējumu metalurģiskās apstrādes jomām.
Kameras krāsnis
Šis ir viens no visizplatītākajiem augstas temperatūras iekārtu dizainiem, kas paredzēts, lai nodrošinātu termisku efektu ar ātru uzsildīšanu līdz vajadzīgajam līmenim. Lai ražošanā saglabātu vienmērīgu siltumenerģijas sadalījumu, papildus tiek izmantota speciāla gāze un oksidējošās vielas. Maksimālais sildīšanas režīms plkstaugstas temperatūras kameras krāsnis sasniedz 1800 °C, ja mēs runājam par standarta rūpnieciskajiem modeļiem metalurģijas ražošanai. Elektrība parasti darbojas kā enerģijas avots – jaudas potenciāls svārstās vidēji no 0,5 līdz 3,5 kW.
Cauruļveida krāsnis
Dažādi augstas temperatūras krāsns iekārtu modeļi ar iespēju virzīt siltuma plūsmu padevi. Konstrukcija paredz apkuri un atsevišķus blokus, kuru rotācijas mehānika ļauj strādāt dažādos leņķos, atkarībā no aktuālajām prasībām. Daži cauruļveida augstas temperatūras krāšņu modeļi ir aprīkoti ar kvarca reaktoru ar gāzi necaurlaidīgām galviņām. Šis dizaina risinājums nodrošina gāzu dubultās sadegšanas efektu, kas arī rada apstākļus sākotnējo degvielas resursu samazināšanai. Kā siltuma izstarotājus parasti izmanto sekciju tipa siltumizolācijas moduļus, kas nodrošina apkuri līdz 1200 °C.
Mufeļkrāsns īpašības
Efektīvai darbībai agresīvā vidē, kas bieži rodas izejvielu rūpnieciskajā apstrādē, tiek izmantotas dažāda veida mufeļkrāsnis. Tos var izmantot, tieši iedarbojoties uz gāzu, putekļu, tvaika, ūdens un citu atkritumu struktūru. Izolācijas uzdevumus risina īpaši karstumizturīgi materiāli. Augstas temperatūras krāsnīm, kas darbojas temperatūras diapazonā no 1150 °C līdz 1300 °C, jo īpaši tiek izmantoti keramikas elementi, kas navtikai aizsargā kurtuvi no negatīvām ārējām ietekmēm, bet arī veicina vienmērīgu siltuma sadali no ārpuses. Konstrukcijā var iekļaut arī īpašas gultņu caurules, caur kurām siltums tiek mērķtiecīgi izstarots pa noteiktām kontūrām un īsu laiku.
Kausēšanas krāsnis
Parasti tās ir iekārtas ar nelielu sildīšanas kameru, kas paredzētas kompaktu sagatavju apkalpošanai. Mērķa materiāli apstrādei šādās krāsnīs ietver krāsainos metālus, kuriem nepieciešami īpaši termiskās iedarbības apstākļi. Ir arī speciālas modeļu līnijas operāciju veikšanai laboratorijā, kas nodrošinātas ar liešanas tekni ar iespēju precīzi dozēt kausējumu. Vidējās sildīšanas vērtības šāda veida augstas temperatūras krāsnīs svārstās no 1000 °C līdz 1500 °C ar iespēju precīzi regulēt. Šai šķirnei pieder arī dažas šaušanas vienību modifikācijas.
Galvenās krāsniņu īpašības
Pat tāda paša veida augstas temperatūras rūpnieciskās krāsnīs darbības parametri var ievērojami atšķirties. Vidējos rādītājus, ar kuriem visbiežāk strādā lielie ražošanas uzņēmumi, var attēlot šādi:
- Ierīces jauda - no 0,2 līdz 5-7 kW.
- Temperatūras diapazons - no 300 līdz 2400 °C un vairāk.
- Augstas temperatūras krāšņu darba kameras tilpums ir no 2,5 līdz 20 dm3.
- Dizaina svars - no 2 līdz 100 kg.
- Spriegums - parasti izmantotrīsfāžu tīkli 380 V.
Darbplūsmas organizācija
Iekārtu uzstādīšana tiek veikta stacionāri, dažreiz ir nepieciešams iepriekšējs pamats karstumizturīga cementa klona veidā. Uz krāsni tiek vestas nepieciešamās komunikācijas un tehnoloģiskās iekārtas sagatavju piegādei. Daži inženierijas programmatūras komponenti ir iekļauti pamata pakotnē. Piemēram, dzesēšanas sistēma bieži tiek īstenota, izmantojot ventilatoru. Augstas temperatūras ūdens dzesēšanas krāsnis ir aprīkotas ar piemērotas jaudas cirkulācijas sūkni, kas ir integrēts vietējā ūdensapgādes infrastruktūrā. Pārvaldību mūsdienās gandrīz visos rūpnieciskajos siltummezglos nodrošina programmētāji ar sensoriem un darbības parametru kontrolieriem. Termostatus iespējams integrēt uzņēmuma centrālajās vadības sistēmās, kas ļauj vispusīgi uzraudzīt iekārtu darbību kopējā ražošanas procesa kontekstā, ņemot vērā paralēlo tehnoloģisko darbību īpatnības.
Secinājums
Šo iekārtu galvenā darbības joma ir metalurģija, kā arī atsevišķas ķīmiskās un pārtikas rūpniecības nozares. Bet pat šādu nozaru ietvaros termiskās iedarbības procesi ir neviendabīgi. Apstrādes tehnoloģijām kļūstot sarežģītākām, mainās arī pieeja termiskās apstrādes operāciju organizēšanai. Arī prasības attiecībā uz strukturāloaugstas temperatūras krāšņu izpilde. Materiālus šādām iekārtām mūsdienās pārstāv ne tikai instrumentu tēraudi, bet arī karstumizturīga keramika, kas padara konstrukcijas vieglāk kopjamas un praktiskākas. Mainās arī pieejas krāšņu apsaimniekošanai. Tādas pašas automatizācijas ieviešana ar programmējamiem moduļiem palielina darbplūsmas vadības efektivitāti un vienlaikus palielina iekārtu ekspluatācijas laiku un samazina enerģijas izmaksas, pateicoties līdzsvarotai vadībai.
