فرن الشعلة بوجي ذو السعة المتغيرة هو جهاز تسخين صناعي من نوع الشرائححجم غرفة الفرن المعدلة بمرونةتتمثل ميزتها الأساسية في تمكين تحميل و تفريغ قطعة العمل عن طريق عربة متحركة.مزيج من هيكل فرن قابل للفصل / تلسكوبي (مثل أبواب الفرن المتحركة وجدران الفرن المقطعة) للتكيف مع احتياجات التدفئة لقطع العمل من أحجام ومجموعات مختلفةيستخدم على نطاق واسع في المعالجة الحرارية للمعادن (على سبيل المثال ، التسخين ، التخفيف ، التطبيع) ، وتسخين التزوير ، وعلاج الشيخوخة في الصب ، وهو مناسب بشكل خاص لـ "متنوعات متعددة ،سيناريوهات إنتاج الشرائح الصغيرة من الشركات الصناعية الصغيرة والمتوسطة.
أ. أبرز ميزات التصميم الأساسية: المزايا المزدوجة لـ "القدرة المتغيرة" و "الهيكل النوعي للشاحنة"
1تصميم القدرة المتغيرة: تعديل حسب الطلب للحفاظ على الطاقة
الفرن التقليدي للشعلة لديه حجم ثابت للغرفة، which often leads to the problem of "using a large furnace for small workpieces" when heating small-sized workpieces—this results in low space utilization inside the furnace and severe heat waste (energy consumption can be 30% or more higher)الفرن الحراري ذو السعة المتغيرة يحقق ضبط الحجم من خلال الهياكل التالية:
جدران الفرن المنقسمة / وحدات العزل المتنقلة: الجدران الجانبية أو الجزء العلوي من الفرن مجهزة بوحدة عزل قابلة للفصل / الانزلاق (على سبيل المثال ، لوحات الألياف الحارقة الخفيفة الوزن) ،التي يمكن أن تقلل من المساحة غير الفعالة داخل الفرن وفقا لارتفاع وعرض قطعة العمل (.مثل تقليص غرفة الفرن من 10m3 إلى 5m3) ؛
أعلى فرن قابلة للرفع / الجدران الجانبية: Some high-end models adjust the height of the furnace top and the spacing of the side walls via hydraulic or electric devices to adapt to the heating needs of long-axis workpieces and special-shaped parts (e.مثل، أدوات آلة، أدوات كبيرة)
التحكم في درجة الحرارة المستقلة متعددة المناطق: يتم تقسيم غرفة الفرن إلى مناطق تدفئة متعددة (على سبيل المثال ، اليسار ، الوسط ، اليمين). يتم تشغيل نظام التدفئة فقط في المنطقة التي توجد فيها القطعة المعدة ،بينما يتم الاحتفاظ بالمناطق غير المستخدمة في درجة حرارة منخفضة أو إيقاف تشغيلها للحد من استهلاك الطاقة.
2هيكل نوع البوجي: تحميل / تفريغ مريح لقطع العمل الثقيلة / الكبيرة
الجهاز المتحرك: يحمل البوجي القطعة العاملة إلى داخل الفرن ويخرج منها على طول السكك الحديدية ، مما يلغي الحاجة إلى التعامل اليدوي. وهو مناسب بشكل خاص للقطع العاملة الثقيلة التي تزن أكثر من 10 أطنان (على سبيل المثال ،أجزاء صلبة مزورة، المفاصل الصلبة المصبوبة)طاولة الـ bogie ممهدة بالبلاط المقاوم للحرارة العالية أو المواد العازلة لتجنب الإفراط في الحرارة المحلية الناجمة عن الاتصال المباشر بين قطعة العمل و bogie;
الختم والوضع: يستخدم المفاصل بين الدرج وجسم الفرن "ختم متاهة" أو "شريط الختم الهوائي" للحد من تسرب الحرارة.يتم محاذاة البوجي بدقة مع جسم الفرن من خلال دبوس تحديد الموقع لضمان تسخين موحد.
التكوين الهيكلي الأساسي: التآزر بين 6 أنظمة
استنادا إلى بنية أفران الموقد التقليدية، وفرن الموقد المتغيرة السعة تعزز "ضبط الحجم" و "عزل الختم" تصاميم،تتضمن أساسا المكونات التالية:
اسم النظام
المكونات الأساسية
الدور الوظيفي
جسم الفرن وآلية القدرة المتغيرة
غلاف الفرن الثابت، وحدات العزل المتنقلة، أجهزة ضبط هيدروليكية/كهربائية
يشكل غرفة التدفئة ويقوم بتعديل حجم الفرن من خلال وحدات متنقلة ؛ تم تصنيع قشرة الفرن من هيكل فولاذي + قابلة للنصب الصلب لضمان مقاومة درجات الحرارة العالية وصمود الهواء.
نظام البوجي
جسد الجهاز، السكك الحديدية، جهاز القيادة (المحرك/الهيدروليكي)
يحمل قطع العمل داخل وخارج الفرن؛ جهاز القيادة يتيح تحديد موقع الدوار تلقائيًا (دقة ± 5 ملم) لتجنب أخطاء التشغيل اليدوي.
نظام التدفئة
عناصر التدفئة (أسلاك المقاومة، قضبان كربيد السيليكون، محرقات الغازات) ، منظمات درجة الحرارة المنطقة
يوفر مصادر التسخين؛ وحدات التحكم في درجة الحرارة المنطقة تُعدل بشكل مستقل درجة حرارة كل منطقة (دقة التحكم في درجة الحرارة ± 5 درجة مئوية) لتلبية احتياجات التسخين بعد ضبط الحجم.
نظام العزل
الألياف الحارقة الخفيفة الوزن، الطوب ذو الالومينا العالية، الشرائط الختامية
يقلل من فقدان الحرارة داخل الفرن (درجة حرارة الجدار الخارجي ≤60 درجة مئوية ، أقل بكثير من 100 درجة مئوية + من أجسام الفرن التقليدية) ؛أشرطة الختم تعزز الختم المشترك بين الدرج وجسم الفرن.
يفرز غازات النفايات الناتجة أثناء التسخين (على سبيل المثال، المواد المتطايرة من إزالة الدهون من القطعة). يستخدم نظام التبريد لتبريد جسم الفرن أو تبريد إطفاء القطعة.
نظام التحكم
PLC، شاشة لمسة، مسجل درجة الحرارة، وحدة إنذار
يحدد منحنيات التسخين (سرعة التسخين ، وقت الاحتفاظ ، طريقة التبريد) ، ويرصد درجة حرارة الفرن وموقف الـ bogie في الوقت الحقيقي.يطلق الإنذارات الصوتية والضوئية في حالة وجود تشوهات (درجة حرارة عالية)(إختلالات التوجيه في الجهاز)
المعلمات التقنية الأساسية: المؤشرات الرئيسية للاختيار
عند اختيار النموذج ، ركز على المعلمات المتعلقة بـ "متطلبات العملية" و "آثار توفير الطاقة":
نطاق الحرارة: النماذج التقليدية تتراوح من 300 °C إلى 1200 °C (مناسبة لمعالجة الحرارة لأجزاء الصلب والحديد الزهري)في حين أن نماذج درجة الحرارة العالية يمكن أن تصل إلى 1600 درجة مئوية (مناسبة لتسخين السبائك الفائقة والأجزاء السيراميكية);
نطاق ضبط الحجم: على سبيل المثال، "5~15m3"، مما يعني أن الحد الأدنى من الحجم يمكن تخفيضها إلى 5m3 والحد الأقصى يمكن توسيعها إلى 15m3.
طاقة التدفئة واستهلاك الطاقة: أخذ غرفة فرن 10m3 كمثال، والقوة عادة ما تكون 50 ~ 100kW. يمكن أن يقلل تصميم السعة المتغيرة من استهلاك الطاقة بنسبة 20 ~ 40٪ في ظل ظروف العمل الصغيرة الحجم.
قدرة حمولة الـ bogie: تتراوح السعة التقليدية من 5 إلى 50 طن ، ويمكن أن تصل النماذج الثقيلة إلى أكثر من 100 طن. يجب اختيارها وفقًا للوزن الأقصى لقطعة العمل.
دقة التحكم في درجة الحرارة وتوحيد: دقة التحكم في درجة الحرارة ±3~±5°C،وتوحيد درجة الحرارة داخل الفرن ≤ ± 10 °C (وفقا لمعيار GB / T 9452) لضمان عدم وجود فرق في درجة الحرارة المحلية في تسخين قطعة العمل.
IV - سيناريوهات التطبيق النموذجية: التكيف مع إنتاج "متعدد التنوعات، المجموعات المتغيرة"
صناعة الآلات:
التسخين المسبق وتطبيع الصناعات الصناعية الصغيرة والمتوسطة الحجم (على سبيل المثال، الفلنجات والعمود) ؛
التسخين والتخفيف من أجزاء آلة الأدوات (على سبيل المثال، المكبرات، المسامير الرصاصية). تصميم القدرة المتغيرة تتكيف مع تسخين دفعة من أجزاء من مواصفات مختلفة.
صناعة قطع غيار السيارات:
تخفيف الإجهاد من الحرارة من الأجزاء المطاومة مثل غرف المحور الخلفي للسيارات وأحواض القيادة. يمكن ضبط حجم الفرن وفقًا للشرائح المطلوبة لتجنب استهلاك الطاقة في حالة عدم الحمل.
صناعة أدوات الأجهزة:
إطفاء الأدوات مثل المفاتيح العاجلة والمنشّطات. يتم تقليص غرفة الفرن أثناء إنتاج الدفعات الصغيرة لخفض استهلاك الطاقة لكل قطعة.
صناعة المواد الخاصة:
المعالجة الحرارية لعينات السوبريليج الصغيرة. يضمن الجمع بين التحكم في درجة الحرارة متعددة المناطق والقدرة المتغيرة تسخين العينات بشكل موحد.
V - احتياطات الاستخدام والصيانة
المواصفات التشغيلية لتعديل الحجم:
قبل ضبط وحدات العزل المتنقلة أو أبعاد الفرن،ضمان انخفاض درجة الحرارة داخل الفرن إلى أقل من 200 درجة مئوية لتجنب تلف مواد العزل أو الحرقة الناجمة عن العمليات عالية درجة الحرارة;
بعد ضبط، تحقق من حالة الختم في جسم الفرن (على سبيل المثال، باستخدام اختبار الدخان للفجوات الختم) لمنع تسرب الحرارة من التأثير على كفاءة التدفئة.
صيانة البوجي والختم:
بعد كل حركة للشاحنة، تنظيف الحطام (على سبيل المثال، الميزان، القطع) في المفاصل بين الشاحنة وجسم الفرن، واستبدال الشرائط الختم بانتظام (توصى بالفحص كل 6 أشهر).
تحتاج قوائم الـ bogie إلى التشحيم المنتظم (باستخدام الدهون عالية درجة الحرارة) لمنع ارتداء السكة الحديدية من التسبب في انحرافات وضع الـ bogie.
صيانة عناصر التدفئة:
تحقق بانتظام ما إذا كانت عناصر التدفئة (مثل أسلاك المقاومة) مكسورة أو مشوهة ، واستبدالها على الفور إذا تم العثور على مشاكل لتجنب التدفئة المحلية غير المتساوية.
بالنسبة لأنظمة التدفئة متعددة المناطق، يجب أن يتم معايرة مراقبي درجة الحرارة في كل منطقة بانتظام لضمان أن دقة درجة الحرارة تلبي المعايير.
حماية السلامة:
احتفظ بمسافة آمنة (≥1.5m) حول جسم الفرن وحظر تراكم المواد القابلة للاشتعال.
تجهيز أجهزة السلامة مثل إنذارات ارتفاع درجة الحرارة ووقف الطوارئ لسوء تحديد موقف الجهاز، واختبار فعاليتها بانتظام.
الاتجاهات في تنمية الصناعة: تحديث ذكي وخضراء
التكيف الذكي: إدخال خوارزميات الذكاء الاصطناعي لحساب حجم الفرن المثالي و منحنى التدفئة تلقائيًا بناءً على حجم القطعة والمواد ، مما يقلل من العمليات اليدوية.تحقيق مراقبة عن بعد لدرجة حرارة الفرن وحالة الـ bogie من خلال إنترنت الأشياء لتحسين كفاءة التشغيل والصيانة;
تحسين تكنولوجيا توفير الطاقة:
تبني "نظام احتراق متجدد" (للفنادق التي تعمل بالغاز) أو "عناصر التدفئة المقاومة عالية الكفاءة" ، جنبا إلى جنب مع تصميم قدرة متغيرة لتقليل استهلاك الطاقة بشكل أكبر.
استرداد واستخدام حرارة النفايات: استرداد الحرارة المنبعثة من جسم الفرن لتدفئة ورشة العمل أو تسخين قطعة العمل مسبقًا لتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
تحسين حماية البيئة: بالنسبة للأفران التي تعمل بالغاز ، أضف أجهزة معالجة أكسيد النيتروجين (NOx) لتلبية معايير انبعاثات منخفضة للغاية ؛ غازات النفايات داخل الفرن (على سبيل المثال ،يتم تفريغ المواد المتطايرة المنزع للدهون) بعد الامتصاص بالفحم المنشط للحد من التلوث البيئي.
في الختام، مع المزايا الأساسية "التكيف المرن وحفظ الطاقة"،فرن الشعلة بوجي ذو السعة المتغيرة يحل نقاط الألم من "الفرن الكبير للاستخدام الصغير واستهلاك الطاقة العالي" من فرن الشعلة بوجي التقليدي ذو الحجم الثابتإنه معدات تسخين مثالية للمؤسسات التحويلية الصغيرة والمتوسطة الحجم لتحقيق "إنتاج مرن" و "تحكم في التكاليف".