اتمسفر حفاظتی کوره کاربوناسیون گرافیت فلز سخت: راه حل گرمایش دقیق صرفه جویی در انرژی
کوره کاربونیزه گرافیتی سخت که اخیراً توسط شرکت ما توسعه یافته است ، کوره کاربری دوره ای ذخیره انرژی استاندارد ملی است.اتخاذ یک طرح ساختاری بسیار صرفه جویی در انرژی، مصرف برق را در مقایسه با تجهیزات سنتی 20٪ تا 30٪ کاهش می دهد. به طور خاص برای گرم کردن و سینتر کردن محصولات گرافیتی سخت احساس شده است.این کوره از تکنولوژی ایزولیشن حرارتی پیشرفته استفاده می کنه، سیستم کنترل هوشمند و عملکرد مدیریت اتمسفر قابل اعتماد، آن را به یک انتخاب ایده آل برای پردازش فیلت گرافیت با کیفیت بالا در زمینه صنعتی تبدیل می کند.
I. ترکیب تجهیزات
این کوره کاربوناسیون گرافیت سخت در محیط محافظ با دمای بالا عمدتا از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است:
- بدن کوره و پوشش کامل کوره فیبر
- عناصر گرمایشی و مخزن موفلی
- پایه داخلی مخزن و سیستم ورودی و خروجی هوا
- پوشش کوره و سیستم بلند کردن و چرخش پوشش کوره
- سیستم تزریق و خروجی هوای خنک کننده سریع
- سیستم کنترل ابزار با صفحه لمسی
- دستگاه پاک کننده گرد و غبار حفاظت از محیط زیست (که توسط خریدار ارائه می شود)
- سیستم مهر و موم دهان کوره
II. طراحی فرآیند و مزایای فنی
1. بدن کوره
ساختار بدن کوره مشابه کوره الکتریکی استاندارد است. پوسته بیرونی از صفحات فولاد A3 و فولاد کانال جوش داده شده است.و پنل کوره از صفحه فولادی 14 میلی متری ساخته شده است، که به طور ثابت با پیچ ها به پوسته کوره متصل می شود. پوسته کوره یک طراحی ترکیبی از سر و صفحه فولادی را اتخاذ می کند، with movable spring supports installed at the bottom to adapt to the thermal expansion of the muffle tank under high-temperature working conditions and ensure the structural stability of the equipment during long-term operation.
2پوشش کوره
پوشش کوره از تکنولوژي توليد فايبر کامل شرکت استفاده ميکنهو پانل های فیبر به یک ساختار فیبر کامل یکپارچه از طریق یک فرآیند خاص (با نسبت فشرده سازی ≥35-40٪) جمع آوری می شوند.با استفاده از پتو های سوزن زده با فیبر با کیفیت بالا به عنوان مواد اولیه، آن را به ماژول های 300 × 300 × 300 میلی متر توسط تجهیزات خاص پردازش می شود.مقدار مشخصی از فشرده سازی در طول پردازش برای اطمینان از اینکه هر ماژول سرامیکی در جهت های مختلف پس از سنگ زنی گسترش می یابد.، فشرده سازی یکدیگر برای تشکیل یک بدن یکپارچه بدون شکاف، دستیابی به اثر ذخیره گرما عالی.
این ساختار پوشش کوره دارای مزایای قابل توجهی است: رسانایی حرارتی پایین، ظرفیت گرمای کوچک، مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، ثبات حرارتی و ثبات شوک حرارتی،و اثر عایق گرما خوب· ضخامت لایه عایق ≥300 میلی متر است و قسمت های لنگرگیری بر روی سطح سرد بدن کوره قرار دارند.به طور موثر افزایش مقاومت فیبر در برابر دمای بالادر همین حال، طراحی سبک وزن باعث کاهش دشواری حمل و نقل تجهیزات در مقیاس بزرگ می شود و مدت نصب در محل را بسیار کوتاه می کند.آن را می توان به طور مستقیم بر روی ناخن لنگر فولاد ضد زنگ از صفحه فولاد پوسته کوره ثابت، با ساخت مناسب و کارآمد.
3عناصر گرمایش
عناصر گرمایش از نوارهای آلیاژ مقاوم در برابر دمای بالا ساخته شده اند (مواد: OCr25Al5A)که به شکل های موج دار پیچیده شده و روی آویز های سرامیکی عایق کننده و مقاوم در برابر گرما آویزان شده اندتوصیه می شود که به طور منظم عناصر گرمایش را بررسی کنید؛ اگر آسیب دیده باشد، باید جایگزین شوند.تعمیر یا تغییر شکل به موقع برای حفظ بهره وری گرمایش یکسان و افزایش عمر تجهیزات.
4پوشش کوره
پوشش کوره از یک ساختار فلنج بسته شده آب خنک شده استفاده می کند، که بر روی حلقه مهر و موم لاستیکی نوع O از فلنج بالای مخزن مفل قرار دارد.لایه عایق حرارتی بدن پوشش با الیاف آتش شکن سرامیکی پر شده است، مهر و موم و جوش با 310S صفحات فولادی مقاوم در برابر گرما.پوشش کوره مجهز به یک بُلت مهر و قفل دستگاه برای اطمینان از نیروی یکسان بین دهان مخزن کوره و پوشش کوره است، و یک حلقه مهر و موم لاستیکی مقاوم به گرما در وسط قرار داده شده است تا مهر و موم فشرده سازی بین پوشش کوره و مخزن مفل را تحقق بخشد.
پوشش کوره با ورودی نیتروژن، ورودی هوا در حالت آماده، دستگاه اندازه گیری فشار، پورت اگزوز و رابط ترموپل کنترل دمای اصلی فراهم شده است.یک شیر حفظ فشار در دریچه خروجی نصب شده است تا فشار داخلی را تنظیم کندطراحی خنک آب می تواند از گرم شدن بیش از حد پوشش کوره جلوگیری کند و عملکرد محکم مهر و موم را تضمین کند.
5مخزن فولاد مقاوم به گرما
مخزن موفل از یک ساختار سر پایین استفاده می کند که در داخل اتاق کوره بلند می شود. دهان مخزن مجهز به یک حلقه مهر و موم پلاستیکی سیلیکونی نوع O با خنک شدن آب است.ایجاد یک مهر و موم موثر با پوشش کوره برای اطمینان از اتمسفر درمان حرارتی در یک حالت کار پایدارمخزن موفل یک قطعه جوش شده از فولاد مقاوم در برابر حرارت SUS310S است که ضخامت آن در قسمت بالای آن (منطقه تنش) 10 میلی متر و در قسمت پایین آن 6-8 میلی متر است.
بدن سیلندر یک طراحی موج دار رول شده را اتخاذ می کند که می تواند به طور قابل توجهی قدرت دمای بالا را بهبود بخشد، به طور موثر از تغییر شکل مخزن جلوگیری کند، مقاومت تغییر شکل را افزایش دهد،و به شدت بهبود بهره وری تبادل گرما، ترویج توزیع یکنواخت جو و دمای داخل مخزن.یک قاب حمایتی فولادی مقاوم در برابر گرما به خوبی در پایین مخزن اضافه شده است تا قرار دادن پایدار سیلندر مواد را تسهیل کند (تخمه شارژ باید توسط خریدار ارائه شود).
6سیستم ورودی و خروجی هوا
سیستم تامین هوا از لوله های نیتروژن تشکیل شده است که با شیر های سولنویدی، اندازه گیری جریان و سایر اجزای کنترل جریان مجهز هستند و نیتروژن از پایین مخزن وارد می شود.با توجه به مقدار زیادی از گاز های تنفسی تولید شده در طول فرآیند گرم کردن محصول، لوله گازی خروجی به طور خاص با توجه به حجم گاز فرار برای اطمینان از انتشار بدون مشکل طراحی خواهد شد.
سیستم تامین هوا با سیستم اندازه گیری فشار متصل است: هنگامی که فشار داخل مخزن به مقدار پیش تعیین شده برسد، شیر سولنویدی به طور خودکار بسته می شود.زمانی که فشار از حداکثر مقدار پیش تعیین شده فراتر رود، سیستم تنظیم فشار اتوماتیک شروع به کاهش فشار می کند؛ هنگامی که فشار به مقدار محدودی پایین تنظیم شده کاهش می یابد، شیر سولنویدی دوباره باز می شود تا هوا را وارد کند.حفظ یک محیط فشار مثبت کمی در داخل کورههوا فشرده به طور مداوم فشار را برای سیلندر فشرده سازی پوشش کوره فراهم می کند تا حلقه مهر و موم قفل شده و مهر و موم شود.تجهیزات همچنین مجهز به یک شیر ایمنی ضد انفجار برای بهبود ایمنی عملیاتی است.
7. سیستم تزریق و خروجی هوا با خنک کننده سریع
قطعات مورد کار در صورت خارج شدن مستقیم از کوره پس از گرم شدن مستعد اکسیداسیون هستند. برای رسیدن به خنک شدن سریع، تجهیزات با یک دستگاه خنک کننده سریع خارجی مجهز هستند: فن های خنک کننده،خط لوله، دریچه ها و سایر قطعات در پایین بدن کوره نصب می شوند که می توانند مخزن کوره را با توجه به نیازهای فرآیند به سرعت خنک کنند.مقدار زیادی گاز جایگزین خارج از مخزن وارد می شود، و چندین سوراخ خروجی در قسمت بالای بدن کوره برای اطمینان از گردش گاز قرار می گیرد.
8. پوشش کوره بلند کردن و چرخش ساختار
بالا بردن و چرخش پوشش کوره توسط یک سیستم کنترل اختصاصی از جمله یک براکت کانتیلیور ساختاری فولادی متصل به شاخه بالا بردن و یک سیلندر الکتریکی بالا بردن هدایت می شود.براکت به بدن کوره از طریق یک صندلی ناقل ناقل متصل استپوشش کوره و براکت آبهای بلند کننده با یک جفت اتصال با طول گسترش حرارتی ذخیره شده برای انطباق با تغییر شکل حرارتی در شرایط کار با دمای بالا متصل می شوند.
هر دو حرکت بلند و چرخش پوشش کوره با سوئیچ های کنترل حرکت مجهز هستند و حرکت بلند نیز به علاوه با یک سوئیچ حفاظت از عبور مجهز است.تمام لوله های آب، لوله های هوا و لوله های سیم از طریق حفره هدایت می شوند و در قاب پل از براکت سازه فولادی نصب می شوند.و می تواند آزادانه با بلند کردن و چرخش پوشش کوره بدون تأثیر بر عملکرد تجهیزات کشیده شود.
9دستگاه استخراج محصول (که توسط خریدار ارائه می شود)
برای تسهیل استخراج قطعات بعد از پردازش، توصیه می شود که یک دیسک ابزار با لوله های بلند (طول لوله های بلند حدود 1.5 متر) برای تحقق انتقال ایمن و کارآمد قطعات کار.
10دستگاه پاک کننده گرد و غبار حفاظت از محیط زیست (که توسط خریدار ارائه می شود)
این دستگاه شامل یک اتاق احتراق متمرکز گاز فاضلاب و یک برج اسپری قلیایی است.گازهای فاضلاب تولید شده در طول پردازش فیلت سخت گرافیت از طریق لوله ها جمع آوری می شود و برای سوزاندن به اتاق احتراق متمرکز وارد می شودسپس گاز دود سوختگی در برج اسپری قلیایی تصفیه می شود تا اطمینان حاصل شود که انتشارات مطابق با استانداردهای حفاظت از محیط زیست بین المللی است.
11. سيستم کنترل درجه حرارت
11.1 روش کنترل دمای
این تجهیزات مجهز به دو ترموپول کنترل دمای اصلی است که یک سیستم کنترل حلقه بسته را با ابزارهای کنترل دمای نمایش دیجیتال هوشمند وارداتی تشکیل می دهند.ماژول های تایریستور با قدرت بالا، سیستم های محرک تغییر فاز و عناصر گرمایش.اتاق کوره به 2 منطقه کنترل دمای تقسیم شده است تا دمای داخل کوره را به طور خودکار تنظیم کند و دمای یکنواخت در کل اتاق کوره را تضمین کند.
11.2 پیکربندی سیستم کنترل دمای
A new type of automatic furnace temperature control system is constructed using imported program temperature control instruments from Shimaden (Japan) and Maxwell power module phase-shift control technology. آن را می تواند به طور جداگانه تنظیم نرخ گرمایش، دمای نگه داشتن و دقت نگه داشتن با توجه به منحنی فرآیند پیش تنظیم شده، به طور خودکار شیب گرمایش و زمان نگه داشتن تنظیم،و نمایش ارزش نظری و مقدار اندازه گیری شده در زمان واقعی، بهبود سطح کنترل و دقت کنترل دمای. این طراحی امکان تطبیق دقیق بین منبع حرارت و جذب حرارت قطعه کار را فراهم می کند، که منجر به مصرف انرژی مناسب تر می شود,و همچنین مجهز به یک عملکرد هشدار نور بیش از حد درجه حرارت است.
11.3 ثبت دما
یک ضبط کننده بدون کاغذ برای ضبط منحنی فرآیند در زمان واقعی استفاده می شود. ترموپول از مواد نیکل- کرومیوم-نیکل-سیلیکون (درجه K) ساخته شده است.و سیم تعویض اندازه گیری دمای کوره از کابینت ابزار به ترموپول بدن کوره متصل می شود تا دقت اندازه گیری را تضمین کند..
11.4 طراحی حفاظت از قفل بلند کننده پوشش کوره
- برنامه گرمایش تنها می تواند زمانی شروع شود که پوشش کوره به موقعیت مشخص بسته شود.
- سوئیچ های حفاظت از محدودیت ها برای هر دو حرکت بلند کردن و چرخش پوشش کوره تنظیم شده اند.
- یک روش هشدار صوتی - نوری برای نشان دادن دقیق منطقه بیش از حد درجه حرارت مورد استفاده قرار می گیرد، که به کارکنان تعمیر و نگهداری کمک می کند تا به سرعت تشخیص و از بین بردن نقص ها را انجام دهند.
- مدار کنترل به صورت جداگانه از مدار گرمایش با قدرت بالا طراحی شده است. مدار کنترل را می توان بدون اتصال مدار گرمایش اشکال زدایی کرد.و مدار گرمایش می تواند در مناطق تغذیه شود;
- یک کابینت توزیع برق اختصاصی برای تامین برق به کل سیستم تنظیم شده است.کابینت مجهز به ولتاژ بیش از حد و محافظت از بیش از حد در حال حاضر سوئیچ های خودکار برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد سیستمو یک چراغ بازرسی در داخل کابینت نصب شده است.
- Power supply voltage indication and heating power indication for each zone and each phase are provided to facilitate real-time monitoring of heating status and quick location of fault causes when heating efficiency decreases.
III. مزیت های اصلی رقابتی
- عملکرد فوق العاده صرفه جویی در انرژی: پوشش فابری کامل فابری اختصاصی و طراحی ساختاری بهینه شده، با میزان صرفه جویی در انرژی 20٪-30٪، مطابق با استانداردهای ملی صرفه جویی در انرژی؛
- اتمسفر محافظ پایدار: اتصال بین سیستم های ورودی و خروجی و کنترل فشار، یک محیط فشار مثبت ثابت را حفظ می کند.از بین بردن اکسیداسیون قطعات و اطمینان از ثبات کیفیت محصول;
- قابلیت کنترل دقیق دما: کنترل دمای دو منطقه ای در ترکیب با اجزای وارداتی، با دقت کنترل دمای بالا برای پاسخگویی به الزامات فرایندهای سینتر کردن با دقت بالا
- ساختار محکم و پایدار: مخزن موفل SUS310S و اجزای مقاوم در برابر دمای بالا می توانند به شرایط سخت کار سازگار شوند و عمر خدمات تجهیزات را افزایش دهند.
- استفاده و نگهداری آسان: کنترل صفحه نمایش لمسی، طراحی ماژولار و پوشش کوره سبک وزن فرآیند نصب، عملیات و نگهداری را ساده می کند.