Forno de Carbonização de Grafite com Feltro Duro em Atmosfera Protetora: Solução de Tratamento Térmico de Precisão com Economia de Energia
O forno de carbonização de grafite com feltro duro em atmosfera protetora recém-desenvolvido pela nossa empresa é um forno de operação periódica com economia de energia de padrão nacional. Adotando um design estrutural ultra-econômico em energia, ele reduz o consumo de energia em 20% a 30% em comparação com equipamentos tradicionais. Especificamente projetado para o processo de aquecimento e sinterização de produtos de feltro duro de grafite, este forno integra tecnologia avançada de isolamento térmico, sistema de controle inteligente e função confiável de gerenciamento de atmosfera, tornando-o uma escolha ideal para o processamento de feltro de grafite de alta qualidade no campo industrial.
I. Composição do Equipamento
Este forno de carbonização de grafite com feltro duro em atmosfera protetora de alta temperatura é composto principalmente pelos seguintes componentes principais:
- Corpo do forno e revestimento integral de fibra
- Elementos de aquecimento e tanque de defletor ondulado
- Base interna do tanque e sistema de entrada/saída de ar
- Tampa do forno e sistema de elevação e rotação da tampa do forno
- Sistema de suprimento e exaustão de ar de resfriamento rápido
- Sistema de controle de instrumento de tela sensível ao toque
- Dispositivo de remoção de poeira para proteção ambiental (a ser fornecido pelo comprador)
- Sistema de vedação da boca do forno
II. Design de Processo e Vantagens Técnicas
1. Corpo do Forno
A estrutura do corpo do forno é semelhante à de um forno elétrico padrão tipo poço. A carcaça externa é soldada a partir de chapas de aço A3 e perfis de aço, e o painel do forno é feito de chapa de aço de 14 mm de espessura, que é conectada fixamente à carcaça do forno por parafusos. A carcaça do forno adota um design combinado de cabeça e chapa de aço, com suportes de mola móveis instalados na parte inferior para se adaptar à expansão térmica do tanque de defletor sob condições de trabalho de alta temperatura e garantir a estabilidade estrutural do equipamento durante a operação a longo prazo.
2. Revestimento do Forno
O revestimento do forno adota a tecnologia proprietária de fabricação de fibra integral da empresa, e os painéis de fibra são montados em uma estrutura integral de fibra através de um processo especial (com uma taxa de compressão ≥ 35-40%). Utilizando mantas de fibra de alta qualidade e alta pureza perfuradas por agulha como matéria-prima, elas são processadas em módulos de 300×300×300 mm por equipamentos especiais. Uma certa quantidade de compressão é reservada durante o processamento para garantir que cada módulo cerâmico se expanda em diferentes direções após a alvenaria, pressionando-se mutuamente para formar um corpo integral sem lacunas, alcançando um excelente efeito de armazenamento de calor.
Esta estrutura de revestimento de forno tem vantagens significativas: baixa condutividade térmica, pequena capacidade térmica, excelente resistência à corrosão, estabilidade térmica e estabilidade ao choque térmico, e bom efeito de isolamento térmico; a espessura da camada de isolamento é ≥ 300 mm, e as peças de ancoragem são dispostas na superfície fria do corpo do forno, melhorando efetivamente a resistência à alta temperatura da fibra. Enquanto isso, o design leve reduz a dificuldade de transporte de equipamentos de grande porte e encurta significativamente o período de instalação no local. Ele pode ser fixado diretamente nos pinos de ancoragem de aço inoxidável da chapa de aço da carcaça do forno, apresentando construção conveniente e eficiente.
3. Elementos de Aquecimento
Os elementos de aquecimento são feitos de tiras de liga de resistência resistente a altas temperaturas (material: OCr25Al5A), que são enroladas em formas onduladas e penduradas em suportes de cerâmica isolantes e resistentes ao calor. Recomenda-se inspecionar regularmente os elementos de aquecimento; se ocorrerem danos, eles devem ser substituídos, reparados ou remodelados em tempo hábil para manter a eficiência uniforme de aquecimento e estender a vida útil do equipamento.
4. Tampa do Forno
A tampa do forno adota uma estrutura integral de flange selada resfriada a água, que é assentada no anel de vedação de borracha tipo O da flange superior do tanque de defletor. A camada de isolamento térmico do corpo da tampa é preenchida com fibras refratárias cerâmicas, selada e soldada com chapas de aço resistentes ao calor 310S. A tampa do forno é equipada com um dispositivo de vedação e travamento por parafusos para garantir força uniforme entre a boca do tanque do forno e a tampa do forno, e um anel de vedação de borracha resistente ao calor é colocado no meio para realizar a vedação por compressão entre a tampa do forno e o tanque de defletor.
A tampa do forno é fornecida com uma entrada de nitrogênio, uma entrada de ar de reserva, um dispositivo de medição de pressão, uma porta de exaustão e uma interface de termopar de controle de temperatura principal. Uma válvula de manutenção de pressão é instalada na porta de exaustão para ajustar a pressão interna; o design resfriado a água pode evitar o superaquecimento da tampa do forno e garantir um desempenho de vedação estável.
5. Tanque de Defletor de Aço Resistente ao Calor
O tanque de defletor adota uma estrutura de cabeça com fundo, que é içada dentro da câmara do forno. A boca do tanque é equipada com um anel de vedação de borracha de silicone tipo O resfriado a água, formando uma vedação eficaz com a tampa do forno para garantir que a atmosfera de tratamento térmico esteja em um estado de trabalho estável. O tanque de defletor é uma peça soldada de aço resistente ao calor SUS310S, com espessura de 10 mm na parte superior (zona de tensão) e 6-8 mm na parte inferior.
O corpo do cilindro adota um design ondulado laminado, que pode melhorar significativamente a resistência a altas temperaturas, prevenir efetivamente a deformação do tanque, aumentar a resistência à deformação e melhorar muito a eficiência da troca de calor, promovendo a distribuição uniforme da atmosfera e da temperatura dentro do tanque. Um quadro de suporte de aço resistente ao calor em forma de poço é adicionado na parte inferior do tanque para facilitar a colocação estável do cilindro de material (o cadinho de carregamento deve ser fornecido pelo comprador).
6. Sistema de Entrada/Saída de Ar
O sistema de suprimento de ar é composto por tubulações de nitrogênio, equipado com válvulas solenoides, medidores de fluxo e outros componentes de controle de fluxo, e o nitrogênio é introduzido pela parte inferior do tanque. Em vista da grande quantidade de gás volátil gerada durante o processo de aquecimento do produto, a tubulação de exaustão será especialmente projetada de acordo com o volume de gás volátil para garantir a emissão suave.
O sistema de suprimento de ar é interligado com o sistema de medição de pressão: quando a pressão dentro do tanque atinge o valor predefinido, a válvula solenoide é fechada automaticamente; quando a pressão excede o valor máximo predefinido, o sistema automático de regulação de pressão começa a aliviar a pressão; quando a pressão cai para o valor limite inferior predefinido, a válvula solenoide é reaberta para fornecer ar, mantendo um ambiente de leve pressão positiva dentro do forno. Ar comprimido fornece continuamente pressão para o cilindro de compressão da tampa do forno para garantir que o anel de vedação esteja travado e selado. O equipamento também é equipado com uma válvula de segurança à prova de explosão para melhorar a segurança operacional.
7. Sistema de Suprimento e Exaustão de Ar de Resfriamento Rápido
As peças de trabalho são propensas à oxidação se retiradas diretamente do forno após o aquecimento. Para obter resfriamento rápido, o equipamento é equipado com um dispositivo de resfriamento rápido externo: ventiladores de resfriamento, tubulações, válvulas e outros componentes são instalados na parte inferior do corpo do forno, que podem resfriar rapidamente o tanque do forno de acordo com os requisitos do processo. Uma grande quantidade de gás de substituição é introduzida fora do tanque, e múltiplos orifícios de exaustão são definidos na parte superior do corpo do forno para garantir a circulação de gás.
8. Estrutura de Elevação e Rotação da Tampa do Forno
A elevação e rotação da tampa do forno são acionadas por um sistema de controle dedicado, incluindo um suporte em cantiléver de estrutura de aço conectado ao eixo de elevação e um cilindro elétrico de elevação. O suporte é conectado ao corpo do forno através de uma base de rolamento deslizante integral. A tampa do forno e o suporte do eixo de elevação são conectados por um par de conexão com comprimento de expansão térmica reservado para se adaptar à deformação térmica sob condições de trabalho de alta temperatura.
Tanto as ações de elevação quanto de rotação da tampa do forno são equipadas com interruptores de controle de curso, e a ação de elevação é adicionalmente equipada com um interruptor de proteção contra sobrecurso. Todos os tubos de água, tubos de ar e tubos de fiação são roteados através do poço, erguidos na estrutura da ponte do suporte de estrutura de aço, e podem ser arrastados livremente com a elevação e rotação da tampa do forno sem afetar a operação do equipamento.
9. Dispositivo de Extração de Produto (a ser fornecido pelo comprador)
Para facilitar a extração das peças de trabalho após o processamento, recomenda-se configurar um disco de ferramental com olhais de elevação (o comprimento dos olhais de elevação é de aproximadamente 1,5 metros) para realizar a transferência segura e eficiente das peças de trabalho.
10. Dispositivo de Remoção de Poeira para Proteção Ambiental (a ser fornecido pelo comprador)
Este dispositivo consiste em uma câmara de combustão centralizada de gás residual e uma torre de pulverização alcalina. O gás residual gerado durante o processamento do feltro duro de grafite é coletado através de tubulações e introduzido na câmara de combustão centralizada para incineração. O gás de combustão da incineração é então tratado na torre de pulverização alcalina para garantir que as emissões atendam aos padrões internacionais de proteção ambiental.
11. Sistema de Controle de Temperatura
11.1 Método de Controle de Temperatura
O equipamento é equipado com 2 termopares de controle de temperatura principal, que formam um sistema de controle de malha fechada com instrumentos de controle de temperatura de display digital inteligente importados, módulos tiristores de alta potência, sistemas de disparo por defasagem e elementos de aquecimento. A câmara do forno é dividida em 2 zonas de controle de temperatura para ajustar automaticamente a temperatura dentro do forno e garantir a uniformidade da temperatura em toda a câmara do forno.
11.2 Configuração do Sistema de Controle de Temperatura
Um novo tipo de sistema automático de controle de temperatura do forno é construído usando instrumentos de controle de temperatura de programa importados da Shimaden (Japão) e tecnologia de controle de fase de módulo de potência Maxwell. Ele pode definir separadamente a taxa de aquecimento, a temperatura de retenção e a precisão de retenção de acordo com a curva de processo predefinida, ajustar automaticamente a inclinação de aquecimento e o tempo de retenção, e exibir o valor teórico e o valor medido em tempo real, melhorando o nível de controle e a precisão do controle de temperatura. Este design permite o casamento preciso entre o suprimento de calor e a absorção de calor da peça de trabalho, resultando em um consumo de energia mais razoável, e também é equipado com uma função de alarme luminoso de sobretemperatura.
11.3 Registro de Temperatura
Um registrador sem papel é usado para registrar a curva de processo em tempo real. O termopar é feito de material de níquel-cromo-níquel-silício (grau K), e o fio de compensação de medição de temperatura do forno é conectado do gabinete do instrumento ao termopar do corpo do forno para garantir a precisão da medição.
11.4 Design de Proteção de Intertravamento de Elevação da Tampa do Forno
- O programa de aquecimento só pode ser iniciado quando a tampa do forno estiver fechada na posição especificada;
- Interruptores de proteção de limite são definidos para as ações de elevação e rotação da tampa do forno;
- Um método de alarme acústico-óptico é adotado para indicar com precisão a área de sobretemperatura, facilitando para o pessoal de manutenção diagnosticar e eliminar falhas rapidamente;
- O circuito de controle é projetado separadamente do circuito de aquecimento de alta potência. O circuito de controle pode ser depurado sem conectar o circuito de aquecimento, e o circuito de aquecimento pode ser energizado em zonas;
- Um gabinete de distribuição de energia dedicado é configurado para fornecer energia para todo o sistema. O gabinete é equipado com interruptores automáticos de proteção contra sobretensão e sobrecorrente para garantir a operação confiável do sistema, e uma luz de inspeção é instalada dentro do gabinete;
- Indicação de tensão de alimentação e indicação de potência de aquecimento para cada zona e cada fase são fornecidas para facilitar o monitoramento em tempo real do status de aquecimento e a localização rápida das causas de falha quando a eficiência de aquecimento diminui.
III. Vantagens Competitivas Principais
- Desempenho Super Econômico em Energia: Revestimento de fibra integral proprietário e design estrutural otimizado, com uma taxa de economia de energia de 20% a 30%, em conformidade com os padrões nacionais de economia de energia;
- Atmosfera Protetora Estável: Intertravamento entre os sistemas de entrada/saída de ar e controle de pressão mantém um ambiente de leve pressão positiva constante, eliminando a oxidação da peça de trabalho e garantindo a estabilidade da qualidade do produto;
- Capacidade de Controle Preciso de Temperatura: Controle de temperatura de zona dupla combinado com componentes importados, apresentando alta precisão de controle de temperatura para atender aos requisitos de processos de sinterização de alta precisão;
- Estrutura Robusta e Durável: Tanque de defletor ondulado SUS310S e componentes resistentes a altas temperaturas podem se adaptar a condições de trabalho severas e estender a vida útil do equipamento;
- Operação e Manutenção Fáceis: Controle por tela sensível ao toque, design modular e revestimento de forno leve simplificam os processos de instalação, operação e manutenção.
Por favor verifique seu email!