การแปรรูปวัสดุที่อุณหภูมิสูงเป็นหนึ่งในการดำเนินงานหลักในหลายอุตสาหกรรม ซึ่งการสัมผัสกับความร้อนรวมอยู่ในรายการกระบวนการทางเทคโนโลยีขั้นพื้นฐาน เงื่อนไขสำหรับการจัดขั้นตอนนี้อาจแตกต่างกัน ซึ่งทำให้เกิดความแตกต่างในลักษณะของอุปกรณ์ที่ใช้ โดยทั่วไป ส่วนของหน่วยเนื่องจากการอบชุบด้วยความร้อนอย่างเข้มข้นนั้น เกิดจากเตาเผาอุณหภูมิสูงสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม
การจำแนกอุปกรณ์ตามหลักการสร้างความร้อน
วันนี้ไม่มีวิธีสากลในการผลิตพลังงานความร้อน ซึ่งเหมาะสมพอๆ กันสำหรับสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะแยกแยะกลุ่มแคบ ๆ ของเตาเผายอดนิยมต่อไปนี้ที่ใช้สำหรับอุณหภูมิสูงเครื่องทำความร้อน:
- น้ำมัน. วิธีการสร้างความร้อนแบบดั้งเดิม ซึ่งเกิดจากพลังงานเคมีโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง ก๊าซ และของเหลว
- ไฟฟ้า. ส่วนกว้างของหน่วยที่สะดวกและปลอดภัยในการใช้งาน ในหมวดหมู่ของเตาไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูง โมเดลการเหนี่ยวนำและอาร์คไฟฟ้าที่ทันสมัยกว่าก็มีความโดดเด่นเช่นกัน ข้อเสียทั่วไปของอุปกรณ์ดังกล่าวคือค่าไฟฟ้าที่สูงซึ่งใช้ไปในปริมาณมาก
- อัตโนมัติ. เตาเผาประเภทนี้ทำงานเนื่องจากปฏิกิริยาของการเผาไหม้และการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบที่มีอยู่ในชิ้นงานที่กำลังดำเนินการ ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการเป่าเหล็กเหลวด้วยออกซิเจน คาร์บอนจะถูกออกซิไดซ์ด้วยการปล่อยความร้อนตามธรรมชาติ เห็นได้ชัดว่าการใช้เตาหลอมอัตโนมัตินั้นมีประโยชน์เชิงเศรษฐกิจ เนื่องจากแทบไม่จำเป็นต้องมีเซลล์เชื้อเพลิงเพิ่มเติม แต่ปกติแล้วโรงงานผลิตทั้งหมดจะไม่จัดให้มีกระบวนการทางเทคโนโลยีที่มีการเกิดออกซิเดชันและการเผาไหม้ ตามกฎแล้ว สิ่งนี้ใช้กับพื้นที่ของการแปรรูปโลหะและโลหะผสม
ห้องเตา
นี่คือหนึ่งในการออกแบบหน่วยอุณหภูมิสูงที่พบบ่อยที่สุด ออกแบบมาเพื่อให้เอฟเฟกต์ความร้อนพร้อมความร้อนอย่างรวดเร็วถึงระดับที่ต้องการ เพื่อรักษาการกระจายพลังงานความร้อนในการผลิตอย่างสม่ำเสมอ จึงมีการใช้ก๊าซพิเศษและสารออกซิไดซ์เพิ่มเติม โหมดความร้อนสูงสุดที่เตาเผาห้องที่อุณหภูมิสูงถึง 1800 °C หากเรากำลังพูดถึงแบบจำลองอุตสาหกรรมมาตรฐานสำหรับการผลิตทางโลหะวิทยา ไฟฟ้ามักจะทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน - ศักย์ไฟฟ้าเฉลี่ยอยู่ที่ 0.5 ถึง 3.5 กิโลวัตต์โดยเฉลี่ย
เตาหลอมหลอด
อุปกรณ์เตาเผารุ่นต่างๆ ที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งมีความเป็นไปได้ในการจ่ายความร้อนตามทิศทาง การออกแบบให้ความร้อนและบล็อกที่แยกจากกัน ซึ่งกลไกแบบหมุนช่วยให้คุณทำงานในมุมต่างๆ ได้ ขึ้นอยู่กับความต้องการในปัจจุบัน เตาเผาอุณหภูมิสูงแบบท่อบางรุ่นมีเครื่องปฏิกรณ์ควอทซ์พร้อมหัวปิดแก๊ส โซลูชันการออกแบบนี้ให้ผลของการเผาไหม้ก๊าซสองครั้ง ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการลดทรัพยากรเชื้อเพลิงเริ่มต้นให้น้อยที่สุด ตัวปล่อยความร้อนมักจะใช้โมดูลฉนวนความร้อนแบบแบ่งส่วน โดยให้ความร้อนสูงถึง 1200 °C
คุณสมบัติของเตาหลอม
สำหรับการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว ซึ่งมักเกิดขึ้นในอุตสาหกรรมแปรรูปวัตถุดิบ เตาเผาแบบต่างๆ ถูกนำมาใช้ สามารถใช้ได้กับผลกระทบโดยตรงต่อโครงสร้างของก๊าซ ฝุ่น ไอน้ำ น้ำ และของเสียอื่นๆ งานฉนวนได้รับการแก้ไขด้วยวัสดุทนความร้อนพิเศษ สำหรับเตาเผาอุณหภูมิสูงที่ทำงานในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 1150 °C ถึง 1300 °C โดยเฉพาะองค์ประกอบเซรามิกที่ไม่เพียงปกป้องเรือนไฟจากอิทธิพลภายนอกที่เป็นลบ แต่ยังช่วยกระจายความร้อนจากภายนอกอย่างสม่ำเสมอ การออกแบบอาจรวมถึงท่อแบริ่งพิเศษ ซึ่งความร้อนจะแผ่กระจายไปตามรูปร่างบางอย่างและเป็นระยะเวลาสั้นๆ
เตาหลอม
ตามกฎแล้ว หน่วยเหล่านี้เป็นห้องทำความร้อนขนาดเล็กที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับชิ้นงานขนาดกะทัดรัด วัสดุเป้าหมายสำหรับการแปรรูปในเตาเผาดังกล่าวรวมถึงโลหะที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งต้องมีสภาวะพิเศษในการสัมผัสกับความร้อน นอกจากนี้ยังมีกลุ่มผลิตภัณฑ์รุ่นพิเศษสำหรับการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ โดยมีรางหล่อที่มีความเป็นไปได้ในการเติมสารละลายที่แม่นยำ ค่าความร้อนเฉลี่ยในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูงประเภทนี้มีตั้งแต่ 1,000 °C ถึง 1500 °C โดยสามารถปรับค่าได้ การดัดแปลงบางส่วนของหน่วยการยิงก็เป็นของความหลากหลายนี้เช่นกัน
คุณสมบัติหลักของเตา
แม้จะอยู่ในเตาเผาอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูงประเภทเดียวกัน พารามิเตอร์การทำงานอาจแตกต่างกันอย่างมาก ตัวชี้วัดเฉลี่ยที่องค์กรการผลิตขนาดใหญ่มักทำงานนั้นสามารถแสดงได้ดังนี้:
- กำลังหน่วย - จาก 0.2 ถึง 5-7 kW.
- ช่วงอุณหภูมิ - ตั้งแต่ 300 ถึง 2400 °C และอื่นๆ
- ปริมาตรของห้องทำงานของเตาเผาอุณหภูมิสูงคือ 2.5 ถึง 20 dm3.
- น้ำหนักออกแบบ - ตั้งแต่ 2 ถึง 100 กก.
- แรงดัน - ที่ใช้กันทั่วไปเครือข่ายสามเฟสสำหรับ 380 V.
องค์กรเวิร์กโฟลว์
การติดตั้งอุปกรณ์จะดำเนินการในลักษณะหยุดนิ่ง บางครั้งจำเป็นต้องมีการรองพื้นเบื้องต้นในรูปแบบของการพูดนานน่าเบื่อซีเมนต์ทนความร้อน อุปกรณ์สื่อสารและเทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการจัดหาช่องว่างถูกนำไปที่เตาเผา ส่วนประกอบซอฟต์แวร์วิศวกรรมบางอย่างรวมอยู่ในแพ็คเกจพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น ระบบทำความเย็นมักใช้พัดลม เตาอบระบายความร้อนด้วยน้ำอุณหภูมิสูงติดตั้งปั๊มหมุนเวียนที่มีความจุเหมาะสม ซึ่งรวมอยู่ในโครงสร้างพื้นฐานการจ่ายน้ำในท้องถิ่น การจัดการในปัจจุบันในหน่วยทำความร้อนทางอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมดมีให้โดยโปรแกรมเมอร์ที่มีเซ็นเซอร์และตัวควบคุมพารามิเตอร์การทำงาน เทอร์โมสแตทสามารถรวมเข้ากับระบบควบคุมส่วนกลางขององค์กรได้ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ได้อย่างครอบคลุมในบริบทโดยรวมของกระบวนการผลิต โดยคำนึงถึงลักษณะของการดำเนินการทางเทคโนโลยีแบบคู่ขนาน
สรุป
ขอบเขตหลักของอุปกรณ์นี้คือโลหะวิทยา เช่นเดียวกับบางสาขาของอุตสาหกรรมเคมีและอาหาร แต่ถึงแม้จะอยู่ในกรอบของอุตสาหกรรมดังกล่าว กระบวนการของการกระทำทางความร้อนก็มีความแตกต่างกัน เมื่อเทคโนโลยีการแปรรูปมีความซับซ้อนมากขึ้น แนวทางการจัดระบบบำบัดด้วยความร้อนก็เปลี่ยนไปเช่นกัน นอกจากนี้ข้อกำหนดสำหรับโครงสร้างการทำงานของเตาเผาอุณหภูมิสูง วัสดุสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวในปัจจุบันไม่เพียงแสดงโดยเหล็กกล้าเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเซรามิกที่ทนความร้อนซึ่งทำให้โครงสร้างง่ายขึ้นและใช้งานได้จริงมากขึ้น แนวทางการจัดการเตาหลอมก็เปลี่ยนไปเช่นกัน การแนะนำระบบอัตโนมัติแบบเดียวกันกับโมดูลที่ตั้งโปรแกรมได้จะเพิ่มประสิทธิภาพของการควบคุมเวิร์กโฟลว์ และในขณะเดียวกันก็ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และลดต้นทุนด้านพลังงานด้วยการควบคุมที่สมดุล
