เตาเผากราไฟต์แบบแข็งที่ใช้บรรยากาศป้องกัน: โซลูชันการอบชุบด้วยความร้อนที่แม่นยำและประหยัดพลังงาน
เตาเผากราไฟต์แบบแข็งที่ใช้บรรยากาศป้องกันที่พัฒนาขึ้นใหม่ของบริษัทของเราเป็นเตาอบแบบเป็นรอบที่ประหยัดพลังงานตามมาตรฐานแห่งชาติ การออกแบบโครงสร้างที่ประหยัดพลังงานเป็นพิเศษช่วยลดการใช้พลังงานลง 20% ถึง 30% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบดั้งเดิม เตาอบนี้ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการให้ความร้อนและการเผาผนึกผลิตภัณฑ์กราไฟต์แบบแข็ง โดยผสานเทคโนโลยีฉนวนกันความร้อนขั้นสูง ระบบควบคุมอัจฉริยะ และฟังก์ชันการจัดการบรรยากาศที่เชื่อถือได้ ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการแปรรูปกราไฟต์คุณภาพสูงในภาคอุตสาหกรรม
I. ส่วนประกอบของอุปกรณ์
เตาเผากราไฟต์แบบแข็งที่ใช้บรรยากาศป้องกันที่อุณหภูมิสูงนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:
- ตัวเตาและผนังเตาแบบใยแก้วเต็มรูปแบบ
- องค์ประกอบความร้อนและถังพักแบบลูกฟูก
- ฐานภายในถังและระบบอากาศเข้า/ออก
- ฝาเตาและระบบยกและหมุนฝาเตา
- ระบบจ่ายอากาศและระบายอากาศเพื่อการหล่อเย็นอย่างรวดเร็ว
- ระบบควบคุมเครื่องมือหน้าจอสัมผัส
- อุปกรณ์กำจัดฝุ่นเพื่อสิ่งแวดล้อม (จัดหาโดยผู้ซื้อ)
- ระบบปิดผนึกปากเตา
II. การออกแบบกระบวนการและข้อได้เปรียบทางเทคนิค
1. ตัวเตา
โครงสร้างตัวเตาคล้ายกับเตาไฟฟ้าแบบบ่อมาตรฐาน เปลือกนอกเชื่อมจากแผ่นเหล็ก A3 และเหล็กช่องสัญญาณ และแผงเตาทำจากแผ่นเหล็กหนา 14 มม. ซึ่งเชื่อมต่อกับเปลือกเตาอย่างถาวรด้วยสลักเกลียว เปลือกเตาใช้การออกแบบแบบผสมผสานระหว่างหัวและแผ่นเหล็ก พร้อมติดตั้งตัวรองรับสปริงแบบเคลื่อนย้ายได้ที่ด้านล่างเพื่อรองรับการขยายตัวทางความร้อนของถังพักภายใต้สภาวะการทำงานที่อุณหภูมิสูง และรับประกันความเสถียรของโครงสร้างอุปกรณ์ระหว่างการทำงานระยะยาว
2. ผนังเตา
ผนังเตาใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบใยแก้วเต็มรูปแบบที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัท และแผงใยแก้วจะถูกประกอบเข้าเป็นโครงสร้างใยแก้วเต็มรูปแบบที่เป็นเนื้อเดียวกันผ่านกระบวนการพิเศษ (มีอัตราส่วนการบีบอัด ≥ 35-40%) การใช้วัสดุบุใยแก้วคุณภาพสูงที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบ จะถูกแปรรูปเป็นโมดูลขนาด 300×300×300 มม. โดยใช้อุปกรณ์พิเศษ มีการสงวนปริมาณการบีบอัดไว้บางส่วนในระหว่างการแปรรูป เพื่อให้แน่ใจว่าโมดูลเซรามิกแต่ละชิ้นจะขยายตัวในทิศทางต่างๆ หลังจากการก่ออิฐ บีบอัดซึ่งกันและกันเพื่อสร้างร่างกายที่เป็นเนื้อเดียวกันที่ไม่มีช่องว่าง บรรลุผลการกักเก็บความร้อนที่ยอดเยี่ยม
โครงสร้างผนังเตาแบบนี้มีข้อได้เปรียบที่สำคัญ: การนำความร้อนต่ำ ความจุความร้อนต่ำ ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม เสถียรภาพทางความร้อนและเสถียรภาพต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว และผลฉนวนกันความร้อนที่ดี ความหนาของชั้นฉนวน ≥ 300 มม. และส่วนยึดจะถูกจัดวางบนพื้นผิวด้านเย็นของตัวเตา ช่วยเพิ่มความแข็งแรงทนทานต่ออุณหภูมิสูงของใยแก้วได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน การออกแบบน้ำหนักเบาช่วยลดความยากในการขนส่งอุปกรณ์ขนาดใหญ่ และลดระยะเวลาการติดตั้ง ณ สถานที่ได้อย่างมาก สามารถยึดติดกับตะปูยึดสแตนเลสของแผ่นเหล็กตัวเตาได้โดยตรง มีการก่อสร้างที่สะดวกและมีประสิทธิภาพ
3. องค์ประกอบความร้อน
องค์ประกอบความร้อนทำจากแถบโลหะผสมต้านทานอุณหภูมิสูง (วัสดุ: OCr25Al5A) ซึ่งถูกพันเป็นรูปคลื่นและแขวนบนที่แขวนเซรามิกที่เป็นฉนวนและทนความร้อน ขอแนะนำให้ตรวจสอบองค์ประกอบความร้อนเป็นประจำ หากเกิดความเสียหาย ควรเปลี่ยน ซ่อมแซม หรือปรับรูปร่างให้ทันท่วงที เพื่อรักษาประสิทธิภาพการให้ความร้อนที่สม่ำเสมอและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
4. ฝาเตา
ฝาเตาใช้โครงสร้างหน้าแปลนปิดผนึกแบบระบายความร้อนด้วยน้ำที่เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งวางอยู่บนแหวนปิดผนึกยางรูปตัว O ของหน้าแปลนด้านบนของถังพัก ชั้นฉนวนกันความร้อนของตัวฝาจะเต็มไปด้วยเส้นใยเซรามิกทนไฟ ปิดผนึกและเชื่อมด้วยแผ่นเหล็กทนความร้อน 310S ฝาเตาติดตั้งอุปกรณ์ปิดผนึกและล็อคด้วยสลักเกลียว เพื่อให้แน่ใจว่าแรงสม่ำเสมอระหว่างปากถังเตาและฝาเตา และมีแหวนปิดผนึกยางทนความร้อนวางอยู่ตรงกลาง เพื่อให้เกิดการปิดผนึกแบบบีบอัดระหว่างฝาเตาและถังพัก
ฝาเตาจะมีช่องรับไนโตรเจน ช่องรับอากาศสำรอง อุปกรณ์วัดแรงดัน ช่องระบายอากาศ และอินเทอร์เฟซเทอร์โมคัปเปิลควบคุมอุณหภูมิหลัก วาล์วรักษาแรงดันจะติดตั้งที่ช่องระบายอากาศเพื่อปรับแรงดันภายใน การออกแบบระบายความร้อนด้วยน้ำสามารถป้องกันฝาเตาจากความร้อนสูงเกินไปและรับประกันประสิทธิภาพการปิดผนึกที่เสถียร
5. ถังพักเหล็กทนความร้อน
ถังพักใช้โครงสร้างหัวก้น ซึ่งถูกยกเข้าไปในห้องเตา ปากถังติดตั้งแหวนปิดผนึกยางซิลิโคนรูปตัว O แบบระบายความร้อนด้วยน้ำ สร้างการปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพกับฝาเตา เพื่อให้แน่ใจว่าบรรยากาศการอบชุบอยู่ในสภาวะการทำงานที่เสถียร ถังพักเป็นชิ้นส่วนเชื่อม SUS310S ทนความร้อน มีความหนา 10 มม. ที่ส่วนบน (โซนแรงดึง) และ 6-8 มม. ที่ส่วนล่าง
ตัวถังใช้การออกแบบแบบลูกฟูกที่รีด ซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมาก ป้องกันการเสียรูปของถังได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มความต้านทานการเสียรูป และปรับปรุงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนได้อย่างมาก ส่งเสริมการกระจายบรรยากาศและอุณหภูมิภายในถังอย่างสม่ำเสมอ มีการเพิ่มโครงรองรับเหล็กทนความร้อนรูปทรงบ่อที่ด้านล่างของถัง เพื่ออำนวยความสะดวกในการวางกระบอกวัสดุอย่างมั่นคง (เบ้าใส่ของจัดหาโดยผู้ซื้อ)
6. ระบบอากาศเข้า/ออก
ระบบจ่ายอากาศประกอบด้วยท่อไนโตรเจน พร้อมวาล์วโซลินอยด์ เครื่องวัดอัตราการไหล และส่วนประกอบควบคุมการไหลอื่นๆ และไนโตรเจนจะถูกนำเข้าจากด้านล่างของถัง เมื่อพิจารณาถึงปริมาณก๊าซระเหยจำนวนมากที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการให้ความร้อนผลิตภัณฑ์ ท่อระบายอากาศจะได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษตามปริมาณก๊าซระเหย เพื่อให้แน่ใจว่ามีการปล่อยออกอย่างราบรื่น
ระบบจ่ายอากาศจะทำงานร่วมกับระบบวัดแรงดัน: เมื่อแรงดันภายในถังถึงค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า วาล์วโซลินอยด์จะปิดโดยอัตโนมัติ เมื่อแรงดันเกินค่าสูงสุดที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ระบบควบคุมแรงดันอัตโนมัติจะเริ่มลดแรงดัน เมื่อแรงดันลดลงถึงค่าขีดจำกัดล่างที่ตั้งไว้ล่วงหน้า วาล์วโซลินอยด์จะเปิดอีกครั้งเพื่อจ่ายอากาศ รักษาบรรยากาศแรงดันบวกเล็กน้อยภายในเตา อากาศอัดจะจ่ายแรงดันอย่างต่อเนื่องสำหรับกระบอกบีบอัดฝาเตา เพื่อให้แน่ใจว่าแหวนปิดผนึกถูกล็อคและปิดผนึก อุปกรณ์ยังติดตั้งวาล์วนิรภัยป้องกันการระเบิดเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน
7. ระบบจ่ายอากาศและระบายอากาศเพื่อการหล่อเย็นอย่างรวดเร็ว
ชิ้นงานมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันหากนำออกจากเตาโดยตรงหลังจากการให้ความร้อน เพื่อให้ได้การหล่อเย็นอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์นี้จึงมีอุปกรณ์หล่อเย็นภายนอก: พัดลมระบายความร้อน ท่อ วาล์ว และส่วนประกอบอื่นๆ จะถูกติดตั้งที่ด้านล่างของตัวเตา ซึ่งสามารถหล่อเย็นถังเตาได้อย่างรวดเร็วตามข้อกำหนดของกระบวนการ มีการนำก๊าซทดแทนจำนวนมากเข้าสู่ภายนอกถัง และมีการตั้งรูระบายอากาศหลายรูที่ส่วนบนของตัวเตา เพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนของก๊าซ
8. โครงสร้างยกและหมุนฝาเตา
การยกและการหมุนของฝาเตาขับเคลื่อนโดยระบบควบคุมเฉพาะ ซึ่งรวมถึงโครงยึดแบบคานเหล็กที่เชื่อมต่อกับเพลายกและกระบอกยกไฟฟ้า โครงยึดเชื่อมต่อกับตัวเตาผ่านฐานรองรับแบบเลื่อนที่เป็นเนื้อเดียวกัน ฝาเตาและโครงยึดเพลายกเชื่อมต่อกันด้วยคู่เชื่อมต่อที่มีความยาวเผื่อการขยายตัวทางความร้อน เพื่อรองรับการเสียรูปเนื่องจากความร้อนภายใต้สภาวะการทำงานที่อุณหภูมิสูง
ทั้งการยกและการหมุนของฝาเตาจะติดตั้งสวิตช์ควบคุมระยะการเดินทาง และการยกจะมีการติดตั้งสวิตช์ป้องกันการเดินทางเกินเพิ่มเติม ท่อน้ำ ท่ออากาศ และท่อสายไฟทั้งหมดจะถูกเดินผ่านหลุม ตั้งขึ้นในโครงสะพานของโครงยึดโครงสร้างเหล็ก และสามารถลากได้อย่างอิสระกับการยกและการหมุนของฝาเตาโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์
9. อุปกรณ์ดึงผลิตภัณฑ์ (จัดหาโดยผู้ซื้อ)
เพื่ออำนวยความสะดวกในการดึงชิ้นงานหลังการแปรรูป ขอแนะนำให้กำหนดค่าแผ่นเครื่องมือที่มีห่วงยก (ความยาวห่วงยกประมาณ 1.5 เมตร) เพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายชิ้นงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
10. อุปกรณ์กำจัดฝุ่นเพื่อสิ่งแวดล้อม (จัดหาโดยผู้ซื้อ)
อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยห้องเผาไหม้ก๊าซเสียแบบรวมศูนย์และหอพ่นสารละลายด่าง ก๊าซเสียที่เกิดขึ้นระหว่างการแปรรูปกราไฟต์แบบแข็งจะถูกรวบรวมผ่านท่อและนำเข้าสู่ห้องเผาไหม้แบบรวมศูนย์เพื่อเผาไหม้ จากนั้นก๊าซไอเสียจากการเผาไหม้จะถูกบำบัดในหอพ่นสารละลายด่างเพื่อให้แน่ใจว่าการปล่อยมลพิษเป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมสากล
11. ระบบควบคุมอุณหภูมิ
11.1 วิธีการควบคุมอุณหภูมิ
อุปกรณ์นี้ติดตั้งเทอร์โมคัปเปิลควบคุมอุณหภูมิหลัก 2 ตัว ซึ่งสร้างระบบควบคุมแบบวงปิดกับเครื่องมือควบคุมอุณห Digital แบบนำเข้า โมดูลไทริสเตอร์กำลังสูง ระบบทริกเกอร์แบบเฟสชิฟต์ และองค์ประกอบความร้อน ห้องเตาแบ่งออกเป็น 2 โซนควบคุมอุณหภูมิ เพื่อปรับอุณหภูมิภายในเตาโดยอัตโนมัติ และรับประกันอุณหภูมิที่สม่ำเสมอทั่วทั้งห้องเตา
11.2 การกำหนดค่าระบบควบคุมอุณหภูมิ
ระบบควบคุมอุณหภูมิเตาอัตโนมัติชนิดใหม่สร้างขึ้นโดยใช้เครื่องมือควบคุมอุณหภูมิโปรแกรมนำเข้าจาก Shimaden (ญี่ปุ่น) และเทคโนโลยีการควบคุมเฟสชิฟต์ของโมดูลกำลัง Maxwell สามารถตั้งค่าอัตราการให้ความร้อน อุณหภูมิคงที่ และความแม่นยำในการคงอุณหภูมิแยกกันตามเส้นโค้งกระบวนการที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ปรับความชันการให้ความร้อนและเวลาคงที่โดยอัตโนมัติ และแสดงค่าทฤษฎีและค่าที่วัดได้แบบเรียลไทม์ ปรับปรุงระดับการควบคุมและความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ การออกแบบนี้ช่วยให้จับคู่ระหว่างการจ่ายความร้อนและการดูดซับความร้อนของชิ้นงานได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้การใช้พลังงานสมเหตุสมผลยิ่งขึ้น และยังมีฟังก์ชันการเตือนด้วยแสงเมื่ออุณหภูมิเกิน
11.3 การบันทึกอุณหภูมิ
ใช้เครื่องบันทึกแบบไร้กระดาษเพื่อบันทึกเส้นโค้งกระบวนการแบบเรียลไทม์ เทอร์โมคัปเปิลทำจากวัสดุนิกเกิล-โครเมียม-นิกเกิล-ซิลิคอน (เกรด K) และสายชดเชยการวัดอุณหภูมิเตาจะเชื่อมต่อจากตู้เครื่องมือไปยังเทอร์โมคัปเปิลตัวเตา เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดมีความแม่นยำ
11.4 การออกแบบการป้องกันการทำงานร่วมกันของฝาเตายก
- โปรแกรมการให้ความร้อนสามารถเริ่มได้เมื่อฝาเตาปิดอยู่ในตำแหน่งที่กำหนดเท่านั้น
- มีการตั้งค่าสวิตช์จำกัดการป้องกันสำหรับการยกและการหมุนของฝาเตาทั้งสองอย่าง
- ใช้วิธีการเตือนด้วยเสียงและแสงเพื่อระบุพื้นที่อุณหภูมิเกินอย่างแม่นยำ ช่วยให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาสามารถวินิจฉัยและแก้ไขข้อผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว
- วงจรควบคุมได้รับการออกแบบแยกต่างหากจากวงจรให้ความร้อนกำลังสูง วงจรควบคุมสามารถดีบักได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อวงจรให้ความร้อน และวงจรให้ความร้อนสามารถจ่ายไฟเป็นโซนได้
- มีการกำหนดค่าตู้จ่ายไฟเฉพาะเพื่อจ่ายไฟให้กับทั้งระบบ ตู้ติดตั้งสวิตช์อัตโนมัติป้องกันแรงดันเกินและกระแสเกิน เพื่อให้แน่ใจว่าระบบทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ และติดตั้งไฟตรวจสอบภายในตู้
- มีการแสดงแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟที่ให้ความร้อนสำหรับแต่ละโซนและแต่ละเฟส เพื่ออำนวยความสะดวกในการตรวจสอบสถานะการให้ความร้อนแบบเรียลไทม์ และการระบุตำแหน่งสาเหตุของข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็วเมื่อประสิทธิภาพการให้ความร้อนลดลง
III. ข้อได้เปรียบทางการแข่งขันหลัก
- ประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานสูงสุด: ผนังเตาแบบใยแก้วเต็มรูปแบบที่เป็นกรรมสิทธิ์และการออกแบบโครงสร้างที่ปรับให้เหมาะสม พร้อมอัตราการประหยัดพลังงาน 20% ถึง 30% เป็นไปตามมาตรฐานการประหยัดพลังงานแห่งชาติ
- บรรยากาศป้องกันที่เสถียร: การทำงานร่วมกันระหว่างระบบอากาศเข้า/ออกและการควบคุมแรงดัน รักษาบรรยากาศแรงดันบวกเล็กน้อยคงที่ ขจัดออกซิเดชันของชิ้นงาน และรับประกันคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เสถียร
- ความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ: การควบคุมอุณหภูมิแบบสองโซนร่วมกับส่วนประกอบนำเข้า มีความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิสูงเพื่อตอบสนองความต้องการของกระบวนการเผาผนึกที่มีความแม่นยำสูง
- โครงสร้างที่แข็งแรงทนทาน: ถังพัก SUS310S แบบลูกฟูกและส่วนประกอบที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูง สามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการทำงานที่รุนแรงและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
- การใช้งานและบำรุงรักษาง่าย: การควบคุมหน้าจอสัมผัส การออกแบบแบบโมดูลาร์ และผนังเตาที่มีน้ำหนักเบา ช่วยให้กระบวนการติดตั้ง ใช้งาน และบำรุงรักษาง่ายขึ้น