Fornace a Carbone di Grafite Feltro Duro ad Atmosfera Protettiva: Soluzione di Trattamento Termico di Precisione a Risparmio Energetico
La nuova fornace a carbone di grafite feltro duro ad atmosfera protettiva sviluppata dalla nostra azienda è una fornace periodica a risparmio energetico conforme agli standard nazionali. Adottando un design strutturale ultra-risparmio energetico, riduce il consumo di energia del 20% ~ 30% rispetto alle attrezzature tradizionali. Specificamente progettata per il processo di riscaldamento e sinterizzazione dei prodotti in feltro duro di grafite, questa fornace integra tecnologia avanzata di isolamento termico, sistema di controllo intelligente e funzione affidabile di gestione dell'atmosfera, rendendola una scelta ideale per la lavorazione di feltro di grafite di alta qualità nel campo industriale.
I. Composizione dell'Attrezzatura
Questa fornace a carbone di grafite feltro duro ad atmosfera protettiva ad alta temperatura è composta principalmente dai seguenti componenti principali:
- Corpo della fornace e rivestimento completo in fibra
- Elementi riscaldanti e serbatoio a moffola ondulato
- Base interna del serbatoio e sistema di aspirazione/scarico aria
- Coperchio della fornace e sistema di sollevamento e rotazione del coperchio della fornace
- Sistema di alimentazione e scarico aria per raffreddamento rapido
- Sistema di controllo strumento touchscreen
- Dispositivo di rimozione polveri per la protezione ambientale (da fornire a cura dell'acquirente)
- Sistema di tenuta della bocca della fornace
II. Progettazione del Processo e Vantaggi Tecnici
1. Corpo della Fornace
La struttura del corpo della fornace è simile a quella di una fornace elettrica standard a pozzo. Il guscio esterno è saldato da lamiere di acciaio A3 e profilati d'acciaio, e il pannello della fornace è realizzato in lamiera d'acciaio spessa 14 mm, che è collegata saldamente al guscio della fornace tramite bulloni. Il guscio della fornace adotta un design combinato di testa e lamiera d'acciaio, con supporti a molla mobili installati sul fondo per adattarsi all'espansione termica del serbatoio a moffola in condizioni di lavoro ad alta temperatura e garantire la stabilità strutturale dell'attrezzatura durante il funzionamento a lungo termine.
2. Rivestimento della Fornace
Il rivestimento della fornace adotta la tecnologia proprietaria di produzione di fibre complete dell'azienda, e i pannelli in fibra sono assemblati in una struttura completa in fibra integrale attraverso un processo speciale (con un rapporto di compressione ≥ 35-40%). Utilizzando coperte di fibre agugliate ad alta purezza e di alta qualità come materie prime, vengono trasformate in moduli da 300×300×300 mm tramite attrezzature speciali. Viene riservata una certa quantità di compressione durante la lavorazione per garantire che ogni modulo ceramico si espanda in direzioni diverse dopo la muratura, comprimendosi a vicenda per formare un corpo integrale senza fessure, ottenendo un eccellente effetto di accumulo di calore.
Questa struttura di rivestimento della fornace presenta vantaggi significativi: bassa conducibilità termica, piccola capacità termica, eccellente resistenza alla corrosione, stabilità termica e stabilità allo shock termico, e buon effetto di isolamento termico; lo spessore dello strato isolante è ≥ 300 mm, e le parti di ancoraggio sono disposte sulla superficie fredda del corpo della fornace, migliorando efficacemente la resistenza alle alte temperature della fibra. Nel frattempo, il design leggero riduce la difficoltà di trasporto di attrezzature su larga scala e accorcia notevolmente il periodo di installazione in loco. Può essere fissato direttamente ai chiodi di ancoraggio in acciaio inossidabile della lamiera d'acciaio del guscio della fornace, caratterizzato da una costruzione comoda ed efficiente.
3. Elementi Riscaldanti
Gli elementi riscaldanti sono realizzati con strisce di lega resistente alle alte temperature (materiale: OCr25Al5A), che vengono avvolte in forme ondulate e appese a ganci ceramici isolanti e resistenti al calore. Si raccomanda di ispezionare regolarmente gli elementi riscaldanti; in caso di danni, devono essere sostituiti, riparati o rimodellati tempestivamente per mantenere un'efficienza di riscaldamento uniforme e prolungare la durata dell'attrezzatura.
4. Coperchio della Fornace
Il coperchio della fornace adotta una struttura integrale a flangia sigillata raffreddata ad acqua, che è posizionata sull'anello di tenuta in gomma a forma di O della flangia superiore del serbatoio a moffola. Lo strato isolante del corpo del coperchio è riempito con fibre refrattarie ceramiche, sigillato e saldato con lamiere di acciaio resistente al calore 310S. Il coperchio della fornace è dotato di un dispositivo di sigillatura e bloccaggio a bulloni per garantire una forza uniforme tra la bocca del serbatoio della fornace e il coperchio della fornace, e un anello di tenuta in gomma resistente al calore è posizionato al centro per realizzare la sigillatura a compressione tra il coperchio della fornace e il serbatoio a moffola.
Il coperchio della fornace è dotato di un ingresso azoto, un ingresso aria di riserva, un dispositivo di misurazione della pressione, una porta di scarico e un'interfaccia principale per la termocoppia di controllo della temperatura. Una valvola di mantenimento della pressione è installata sulla porta di scarico per regolare la pressione interna; il design raffreddato ad acqua può prevenire il surriscaldamento del coperchio della fornace e garantire prestazioni di tenuta stabili.
5. Serbatoio a Moffola in Acciaio Resistente al Calore
Il serbatoio a moffola adotta una struttura a testa con fondo, che viene sollevata all'interno della camera della fornace. La bocca del serbatoio è dotata di un anello di tenuta in gomma siliconica a forma di O raffreddato ad acqua, che forma una tenuta efficace con il coperchio della fornace per garantire che l'atmosfera di trattamento termico sia in uno stato di lavoro stabile. Il serbatoio a moffola è un pezzo saldato in acciaio resistente al calore SUS310S, con uno spessore di 10 mm nella parte superiore (zona di trazione) e 6-8 mm nella parte inferiore.
Il corpo cilindrico adotta un design ondulato laminato, che può migliorare significativamente la resistenza alle alte temperature, prevenire efficacemente la deformazione del serbatoio, migliorare la resistenza alla deformazione e migliorare notevolmente l'efficienza dello scambio termico, promuovendo una distribuzione uniforme dell'atmosfera e della temperatura all'interno del serbatoio. Un telaio di supporto a forma di pozzo in acciaio resistente al calore viene aggiunto sul fondo del serbatoio per facilitare il posizionamento stabile del cilindro del materiale (il crogiolo di caricamento è da fornire a cura dell'acquirente).
6. Sistema di Aspirazione/Scarico Aria
Il sistema di alimentazione dell'aria è composto da tubazioni di azoto, dotato di elettrovalvole, flussimetri e altri componenti di controllo del flusso, e l'azoto viene introdotto dal fondo del serbatoio. In considerazione della grande quantità di gas volatile generata durante il processo di riscaldamento del prodotto, la tubazione di scarico sarà appositamente progettata in base al volume del gas volatile per garantire un'emissione fluida.
Il sistema di alimentazione dell'aria è interbloccato con il sistema di misurazione della pressione: quando la pressione all'interno del serbatoio raggiunge il valore preimpostato, l'elettrovalvola si chiude automaticamente; quando la pressione supera il valore massimo preimpostato, il sistema automatico di regolazione della pressione inizia a scaricare la pressione; quando la pressione scende al valore limite inferiore preimpostato, l'elettrovalvola si riapre per fornire aria, mantenendo un leggero ambiente di sovrapressione all'interno della fornace. L'aria compressa fornisce continuamente pressione al cilindro di compressione del coperchio della fornace per garantire che l'anello di tenuta sia bloccato e sigillato. L'attrezzatura è inoltre dotata di una valvola di sicurezza antideflagrante per migliorare la sicurezza operativa.
7. Sistema di Alimentazione e Scarico Aria per Raffreddamento Rapido
I pezzi sono soggetti a ossidazione se rimossi direttamente dalla fornace dopo il riscaldamento. Per ottenere un raffreddamento rapido, l'attrezzatura è dotata di un dispositivo di raffreddamento rapido esterno: ventilatori di raffreddamento, tubazioni, valvole e altri componenti sono installati sul fondo del corpo della fornace, che possono raffreddare rapidamente il serbatoio della fornace in base ai requisiti del processo. Una grande quantità di gas di ricambio viene introdotta all'esterno del serbatoio, e più fori di scarico sono impostati nella parte superiore del corpo della fornace per garantire la circolazione del gas.
8. Struttura di Sollevamento e Rotazione del Coperchio della Fornace
Il sollevamento e la rotazione del coperchio della fornace sono azionati da un sistema di controllo dedicato, che include una staffa a sbalzo in acciaio collegata all'albero di sollevamento e un cilindro elettrico di sollevamento. La staffa è collegata al corpo della fornace tramite una sede di cuscinetto scorrevole integrale. Il coperchio della fornace e la staffa dell'albero di sollevamento sono collegati da una coppia di collegamento con lunghezza di espansione termica riservata per adattarsi alla deformazione termica in condizioni di lavoro ad alta temperatura.
Sia le azioni di sollevamento che quelle di rotazione del coperchio della fornace sono dotate di interruttori di controllo del finecorsa, e l'azione di sollevamento è inoltre dotata di un interruttore di protezione da sovra-corsa. Tutte le tubazioni dell'acqua, dell'aria e del filo sono instradate attraverso il pozzo, erette nel telaio a ponte della staffa in acciaio, e possono essere trascinate liberamente con il sollevamento e la rotazione del coperchio della fornace senza influenzare il funzionamento dell'attrezzatura.
9. Dispositivo di Estrazione del Prodotto (da fornire a cura dell'acquirente)
Per facilitare l'estrazione dei pezzi dopo la lavorazione, si consiglia di configurare un disco di attrezzaggio con occhielli di sollevamento (lunghezza degli occhielli di sollevamento circa 1,5 metri) per realizzare un trasferimento sicuro ed efficiente dei pezzi.
10. Dispositivo di Rimozione Polveri per la Protezione Ambientale (da fornire a cura dell'acquirente)
Questo dispositivo è costituito da una camera di combustione centralizzata dei gas di scarico e una torre di lavaggio alcalino. I gas di scarico generati durante la lavorazione del feltro duro di grafite vengono raccolti tramite tubazioni e introdotti nella camera di combustione centralizzata per l'incenerimento. I fumi di incenerimento vengono quindi trattati nella torre di lavaggio alcalino per garantire che le emissioni soddisfino gli standard internazionali di protezione ambientale.
11. Sistema di Controllo della Temperatura
11.1 Metodo di Controllo della Temperatura
L'attrezzatura è dotata di 2 termocoppie di controllo della temperatura principali, che formano un sistema di controllo ad anello chiuso con strumenti di controllo della temperatura digitali a display importati, moduli tiristori ad alta potenza, sistemi di innesco a sfasamento e elementi riscaldanti. La camera della fornace è divisa in 2 zone di controllo della temperatura per regolare automaticamente la temperatura all'interno della fornace e garantire una temperatura uniforme in tutta la camera della fornace.
11.2 Configurazione del Sistema di Controllo della Temperatura
Un nuovo tipo di sistema automatico di controllo della temperatura della fornace è costruito utilizzando strumenti di controllo della temperatura programmabile importati da Shimaden (Giappone) e tecnologia di controllo di potenza a sfasamento Maxwell. Può impostare separatamente la velocità di riscaldamento, la temperatura di mantenimento e la precisione di mantenimento in base alla curva di processo preimpostata, regolare automaticamente la pendenza di riscaldamento e il tempo di mantenimento, e visualizzare il valore teorico e il valore misurato in tempo reale, migliorando il livello di controllo e la precisione del controllo della temperatura. Questo design consente un abbinamento preciso tra l'apporto di calore e l'assorbimento di calore del pezzo, con conseguente consumo energetico più ragionevole, ed è inoltre dotato di una funzione di allarme luminoso di sovratemperatura.
11.3 Registrazione della Temperatura
Viene utilizzato un registratore senza carta per registrare la curva di processo in tempo reale. La termocoppia è realizzata in materiale nichel-cromo-nichel-silicio (grado K), e il filo di compensazione della misurazione della temperatura della fornace è collegato dall'armadio degli strumenti alla termocoppia del corpo della fornace per garantire l'accuratezza della misurazione.
11.4 Progettazione del Blocco di Sicurezza per il Sollevamento del Coperchio della Fornace
- Il programma di riscaldamento può essere avviato solo quando il coperchio della fornace è chiuso nella posizione specificata;
- Interruttori di protezione di finecorsa sono impostati sia per le azioni di sollevamento che di rotazione del coperchio della fornace;
- Viene adottato un metodo di allarme acustico-ottico per indicare accuratamente l'area di sovratemperatura, facilitando al personale di manutenzione la rapida diagnosi ed eliminazione dei guasti;
- Il circuito di controllo è progettato separatamente dal circuito di riscaldamento ad alta potenza. Il circuito di controllo può essere debuggato senza collegare il circuito di riscaldamento, e il circuito di riscaldamento può essere alimentato a zone;
- Viene configurato un armadio di distribuzione dell'alimentazione dedicato per alimentare l'intero sistema. L'armadio è dotato di interruttori automatici di protezione da sovratensione e sovracorrente per garantire il funzionamento affidabile del sistema, e una luce di ispezione è installata all'interno dell'armadio;
- Vengono fornite indicazioni sulla tensione di alimentazione e sull'indicazione della potenza di riscaldamento per ogni zona e ogni fase per facilitare il monitoraggio in tempo reale dello stato di riscaldamento e la rapida individuazione delle cause dei guasti quando l'efficienza di riscaldamento diminuisce.
III. Vantaggi Competitivi Principali
- Prestazioni Super di Risparmio Energetico: Rivestimento proprietario in fibra completa e design strutturale ottimizzato, con un tasso di risparmio energetico del 20% ~ 30%, conforme agli standard nazionali di risparmio energetico;
- Atmosfera Protettiva Stabile: Interblocco tra i sistemi di aspirazione/scarico e controllo della pressione mantiene un ambiente di leggera sovrapressione costante, eliminando l'ossidazione dei pezzi e garantendo la stabilità della qualità del prodotto;
- Capacità di Controllo Preciso della Temperatura: Controllo della temperatura a doppia zona combinato con componenti importati, con elevata precisione di controllo della temperatura per soddisfare i requisiti dei processi di sinterizzazione ad alta precisione;
- Struttura Robusta e Durevole: Serbatoio a moffola ondulato in SUS310S e componenti resistenti alle alte temperature possono adattarsi a condizioni di lavoro difficili e prolungare la durata dell'attrezzatura;
- Facilità di Funzionamento e Manutenzione: Controllo touchscreen, design modulare e rivestimento leggero della fornace semplificano i processi di installazione, funzionamento e manutenzione.
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