تصميم وبناء بطانة التدفئة للأفران من نوع الجرس
ملخص:
تستخدم الأفران من نوع الجرس بشكل رئيسي في الصلب المشرق والمعالجة الحرارية ، لذلك فهي أفران متقطعة في درجات الحرارة المتنوعة. تبقى درجة الحرارة بين 650 و 1100 ℃ في الغالب ، وتتغير بحلول الوقت المحدد في نظام التدفئة. استنادًا إلى تحميل الأفران من نوع الجرس ، هناك نوعان: الفرن المربع من نوع الجرس والفرن المستدير من نوع الجرس. مصادر حرارة الأفران من نوع الجرس هي في الغالب غاز ، تليها الكهرباء والزيوت الخفيفة. بشكل عام ، تتكون الأفران من نوع الجرس من ثلاثة أجزاء: غطاء خارجي ، وغطاء داخلي ، وموقد. عادة ما يتم تعيين جهاز الاحتراق على الغطاء الخارجي المعزول بطبقة حرارية ، بينما يتم وضع قطع العمل في الغطاء الداخلي للتدفئة والتبريد.
تحتوي أفران نوع الجرس على ضيقة هواء جيدة ، وفقدان الحرارة المنخفضة ، والكفاءة الحرارية العالية. علاوة على ذلك ، لا يحتاجون إلى باب الفرن ولا آلية رفع وغيرها من آليات النقل الميكانيكية المختلفة ، لذلك فهي توفر التكاليف وتستخدم على نطاق واسع في أفران المعالجة الحرارية من قطع العمل.
المتطلبات الأكثر أهمية لمواد بطانة الفرن هما الوزن الخفيف وكفاءة الطاقة لأغطية التدفئة.
المشاكل الشائعة مع الانكسار التقليدي الخفيف الوزنراي الطوب أو شارع خفيفة الوزنتشمل القطع:
1. المواد الحرارية ذات الجاذبية المحددة الكبيرة (عادة ما تتطلب الطوب الحراري الخفيف الوزن الخفيف الوزن الثقل 600 كجم/م 3 أو أكثر ؛ يتطلب القابلين للوزن الخفيف 1000 كجم/م 3 أو أكثر) حمولة كبيرة على بنية الفولاذ لغطاء الفرن ، وبالتالي فإن استهلاك هيكل الصلب والاستثمار في بناء الفرن.
2. الغطاء الخارجي الضخم يؤثر على سعة الرفع ومساحة أرضية ورش عمل الإنتاج.
3. يتم تشغيل الفرن من نوع الجرس في درجات حرارة متنوعة متقطعة ، والطوب الحراري الخفيف أو القابلين عن الضوء على سعة حرارة محددة كبيرة ، وموصلية حرارية عالية ، واستهلاك كبير للطاقة.
ومع ذلك ، فإن منتجات الألياف الحرارية CCEWOOL لها موصلية حرارية منخفضة ، وتخزين منخفضة الحرارة ، وكثافة منخفضة الحجم ، والتي هي الأسباب الرئيسية لتطبيقاتها الواسعة في أغطية التدفئة. الخصائص كما يلي:
1. نطاق درجة حرارة تشغيلية واسعة ونماذج تطبيقات مختلفة
مع تطوير إنتاج وتكنولوجيا الألياف الخزفية CCEWOOL ، حققت منتجات الألياف الخزفية CCEWOOL التسلسل والوظيفية. من حيث درجة الحرارة ، يمكن للمنتجات تلبية متطلبات درجات الحرارة المختلفة التي تتراوح من 600 ℃ إلى 1500 ℃. فيما يتعلق بالتشكل ، طورت المنتجات تدريجياً مجموعة متنوعة من المعالجة الثانوية أو منتجات المعالجة العميقة من القطن التقليدي والبطانيات والمنتجات المحسوسة إلى وحدات الألياف والألواح والأجزاء الخاصة على الشكل الخاص والورق والمنسوجات الأليفية وما إلى ذلك. يمكنهم تلبية متطلبات الأفران الصناعية لمنتجات الألياف الخزفية في مختلف الصناعات.
2. كثافة الحجم الصغيرة:
تبلغ كثافة حجم منتجات الألياف الخزفية عمومًا 96 ~ 160 كجم/م 3 ، وهو حوالي 1/3 من الطوب الخفيف و 1/5 من القابلين عن الحراريات الخفيفة. بالنسبة للفرن المصمم حديثًا ، لا يمكن استخدام منتجات الألياف الخزفية توفير الفولاذ فحسب ، بل أيضًا جعل التحميل/التفريغ والنقل بسهولة أكبر ، ودفع التقدم في تقنية الفرن الصناعي.
3. سعة حرارة صغيرة وتخزين الحرارة:
بالمقارنة مع الطوب الحراري والطوب العزل ، فإن قدرة منتجات الألياف الخزفية أقل بكثير ، حوالي 1/14-1/13 من الطوب الحراري و 1/7-1/6 من الطوب العازف. بالنسبة للفرن من نوع الجرس الذي يتم تشغيله بشكل متقطع ، يمكن توفير كمية كبيرة من استهلاك الوقود غير المرتبط بالإنتاج.
4. البناء البسيط ، فترة قصيرة
نظرًا لأن البطانيات والوحدات النمطية للألياف الخزفية لها مرونة ممتازة ، يمكن التنبؤ بمقدار الضغط ، وليس هناك حاجة لترك مفاصل التوسع أثناء البناء. نتيجة لذلك ، يكون البناء سهلًا وبسيطًا ، والذي يمكن إكماله من قبل العمال المهرة العادية.
5. العملية بدون فرن
من خلال تبني بطانة الألياف الكاملة ، يمكن تسخين الأفران بسرعة إلى درجة حرارة العملية إن لم تكن مقيدة بمكونات معدنية أخرى ، مما يحسن إلى حد كبير الاستخدام الفعال للأفران الصناعية ويقلل من استهلاك الوقود غير المرتبط بالإنتاج.
6. الموصلية الحرارية منخفضة جدا
الألياف الخزفية هي مزيج من الألياف بقطر 3-5um ، لذلك يكون لها توصيل حراري منخفض للغاية. على سبيل المثال ، عندما تصل بطانية ألياف عالية الألومنيوم بكثافة تبلغ 128 كجم/م 3 1000 ℃ على سطح ساخن ، فإن معامل نقل الحرارة هو 0.22 فقط (W/MK).
7. الاستقرار الكيميائي الجيد ومقاومة تآكل تدفق الهواء:
لا يمكن تآكل الألياف الخزفية إلا في حمض الفوسفوريك ، وحمض الهيدروفلوريك ، والقلوي الساخن ، وهو مستقر للوسائط التآكل الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيع وحدات الألياف الخزفية عن طريق بطاني الألياف السيراميك الطوي باستمرار بنسبة ضغط معينة. بعد علاج السطح ، يمكن أن تصل مقاومة تآكل الرياح إلى 30 مترًا/ثانية.
هيكل تطبيق الألياف الخزفية
بنية البطانة الشائعة لغطاء التدفئة
منطقة الموقد في غطاء التدفئة: تتبنى بنية مركبة من وحدات الألياف السيراميك CCEWOOL وسجاد الألياف الخزفية ذات الطبقات. يمكن أن تكون مادة بطانيات البطانة الخلفية أقل من مادة مادة وحدة الطبقة للسطح الساخن. يتم ترتيب الوحدات النمطية في نوع "كتيبة الجنود" وتثبيت مع حديد الزاوية أو الوحدات النمطية المعلقة.
وحدة الزاوية الحديدية هي أسهل طريقة للتثبيت والاستخدام لأنها تحتوي على بنية ترسيخ بسيطة ويمكن أن تحمي تسطيح بطانة الفرن إلى أقصى حد.
المناطق فوق الحرق
تم اعتماد طريقة طبقات من بطانيات الألياف السيراميك CCEWOOL. تتطلب بطانة الفرن ذات الطبقات عمومًا من 6 إلى 9 طبقات ، ثابتة بواسطة مسامير فولاذية مقاومة للحرارة ، مسامير ، بطاقات سريعة ، بطاقات دوارة ، وأجزاء تثبيت أخرى. يتم استخدام بطانيات الألياف الخزفية عالية الإيقاع على بعد حوالي 150 ملم بالقرب من السطح الساخن ، في حين تستخدم الأجزاء الأخرى بطانيات الألياف السيرامية ذات الدرجة المنخفضة. عند وضع البطانيات ، يجب أن تكون المفاصل على الأقل 100 مم. يتم الانضمام إلى بطانيات الألياف الخزفية الداخلية لتسهيل البناء ، وتأخذ الطبقات الموجودة على السطح الساخن الطريقة المتداخلة لضمان تأثيرات الختم.
تأثيرات تطبيق بطانة الألياف السيراميك
ظلت تأثيرات بنية الألياف الكاملة لغطاء التدفئة من نوع الأفران من نوع الجرس جيدًا. لا يضمن الغطاء الخارجي الذي يتبنى هذا الهيكل العزل الممتاز فحسب ، بل يمكّن أيضًا من البناء السهل ؛ لذلك ، هو بنية جديدة مع قيم ترويجية رائعة لأفران التدفئة الأسطوانية.
وقت النشر: APR-30-2021