Lò Carbon Hóa Graphite Nỉ Cứng Khí Bảo Vệ: Giải Pháp Xử Lý Nhiệt Chính Xác Tiết Kiệm Năng Lượng
Lò carbon hóa graphite nỉ cứng khí bảo vệ mới được phát triển của công ty chúng tôi là lò vận hành định kỳ tiết kiệm năng lượng tiêu chuẩn quốc gia. Áp dụng thiết kế cấu trúc siêu tiết kiệm năng lượng, lò giảm tiêu thụ điện năng 20%~30% so với thiết bị truyền thống. Được thiết kế đặc biệt cho quy trình gia nhiệt và thiêu kết sản phẩm graphite nỉ cứng, lò này tích hợp công nghệ cách nhiệt tiên tiến, hệ thống điều khiển thông minh và chức năng quản lý khí quyển đáng tin cậy, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc xử lý graphite nỉ chất lượng cao trong lĩnh vực công nghiệp.
I. Thành Phần Thiết Bị
Lò carbon hóa graphite nỉ cứng khí bảo vệ nhiệt độ cao này chủ yếu bao gồm các thành phần cốt lõi sau:
- Thân lò và lớp lót sợi toàn phần
- Bộ phận gia nhiệt và bể muffle dạng sóng
- Đế bên trong bể và hệ thống nạp/xả khí
- Nắp lò và hệ thống nâng & xoay nắp lò
- Hệ thống cấp khí & xả khí làm mát nhanh
- Hệ thống điều khiển bằng màn hình cảm ứng
- Thiết bị xử lý bụi bảo vệ môi trường (do người mua cung cấp)
- Hệ thống làm kín miệng lò
II. Thiết Kế Quy Trình và Ưu Điểm Kỹ Thuật
1. Thân Lò
Cấu trúc thân lò tương tự như lò điện kiểu giếng tiêu chuẩn. Vỏ ngoài được hàn từ các tấm thép A3 và thép kênh, và mặt lò được làm bằng tấm thép dày 14mm, được kết nối cố định với vỏ lò bằng bu lông. Vỏ lò áp dụng thiết kế kết hợp đầu và tấm thép, với các giá đỡ lò xo di động được lắp đặt ở đáy để thích ứng với sự giãn nở nhiệt của bể muffle trong điều kiện làm việc nhiệt độ cao và đảm bảo sự ổn định cấu trúc của thiết bị trong quá trình vận hành lâu dài.
2. Lớp Lót Lò
Lớp lót lò áp dụng công nghệ sản xuất sợi toàn phần độc quyền của công ty, và các tấm sợi được lắp ráp thành cấu trúc sợi toàn phần nguyên khối thông qua quy trình đặc biệt (với tỷ lệ nén ≥35-40%). Sử dụng chăn sợi kim đâm cao cấp, tinh khiết làm nguyên liệu, nó được xử lý thành các mô-đun 300×300×300mm bằng thiết bị đặc biệt. Một lượng nén nhất định được dự trữ trong quá trình xử lý để đảm bảo mỗi mô-đun gốm nở ra theo các hướng khác nhau sau khi xây, ép lẫn nhau để tạo thành một khối nguyên khối không khe hở, đạt hiệu quả lưu trữ nhiệt tuyệt vời.
Cấu trúc lớp lót lò này có những ưu điểm đáng kể: độ dẫn nhiệt thấp, dung lượng nhiệt nhỏ, chống ăn mòn tuyệt vời, ổn định nhiệt và ổn định sốc nhiệt, và hiệu quả cách nhiệt tốt; độ dày của lớp cách nhiệt là ≥300mm, và các bộ phận neo được bố trí trên bề mặt lạnh của thân lò, cải thiện hiệu quả khả năng chịu nhiệt độ cao của sợi. Đồng thời, thiết kế trọng lượng nhẹ làm giảm khó khăn trong vận chuyển thiết bị quy mô lớn và rút ngắn đáng kể thời gian lắp đặt tại chỗ. Nó có thể được cố định trực tiếp vào các đinh neo thép không gỉ của tấm thép vỏ lò, với thi công thuận tiện và hiệu quả.
3. Bộ Phận Gia Nhiệt
Các bộ phận gia nhiệt được làm bằng dải hợp kim chịu nhiệt độ cao (vật liệu: OCr25Al5A), được quấn thành hình dạng sóng và treo trên các móc treo gốm cách nhiệt và chịu nhiệt. Nên kiểm tra định kỳ các bộ phận gia nhiệt; nếu xảy ra hư hỏng, chúng nên được thay thế, sửa chữa hoặc định hình lại kịp thời để duy trì hiệu quả gia nhiệt đồng đều và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
4. Nắp Lò
Nắp lò áp dụng cấu trúc mặt bích kín làm mát bằng nước nguyên khối, được đặt trên vòng đệm cao su loại O trên mặt bích trên của bể muffle. Lớp cách nhiệt của thân nắp được lấp đầy bằng sợi chịu lửa gốm, được niêm phong và hàn bằng các tấm thép chịu nhiệt 310S. Nắp lò được trang bị thiết bị khóa và niêm phong bằng bu lông để đảm bảo lực đồng đều giữa miệng bể lò và nắp lò, và một vòng đệm cao su chịu nhiệt được đặt ở giữa để thực hiện niêm phong nén giữa nắp lò và bể muffle.
Nắp lò được cung cấp một đầu vào nitơ, một đầu vào khí dự phòng, một thiết bị đo áp suất, một cổng xả và một giao diện cặp nhiệt điện điều khiển nhiệt độ chính. Một van duy trì áp suất được lắp đặt tại cổng xả để điều chỉnh áp suất bên trong; thiết kế làm mát bằng nước có thể ngăn nắp lò quá nóng và đảm bảo hiệu suất niêm phong ổn định.
5. Bể Muffle Thép Chịu Nhiệt
Bể muffle áp dụng cấu trúc đầu đáy, được nâng vào bên trong buồng lò. Miệng bể được trang bị vòng đệm cao su silicone loại O làm mát bằng nước, tạo thành một lớp niêm phong hiệu quả với nắp lò để đảm bảo khí quyển xử lý nhiệt ở trạng thái làm việc ổn định. Bể muffle là bộ phận hàn bằng thép chịu nhiệt SUS310S, với độ dày 10mm ở phần trên (vùng kéo) và 6-8mm ở phần dưới.
Thân hình trụ áp dụng thiết kế dạng sóng cuộn, có thể cải thiện đáng kể độ bền ở nhiệt độ cao, ngăn ngừa hiệu quả biến dạng bể, tăng cường khả năng chống biến dạng và cải thiện đáng kể hiệu quả trao đổi nhiệt, thúc đẩy sự phân bố đồng đều của khí quyển và nhiệt độ bên trong bể. Một khung đỡ thép chịu nhiệt hình giếng được thêm vào đáy bể để tạo điều kiện cho việc đặt ổn định của xi lanh vật liệu (nồi nung liệu do người mua cung cấp).
6. Hệ Thống Nạp/Xả Khí
Hệ thống cấp khí bao gồm các đường ống nitơ, được trang bị van điện từ, lưu lượng kế và các bộ phận điều khiển lưu lượng khác, và nitơ được đưa vào từ đáy bể. Do lượng lớn khí bay hơi sinh ra trong quá trình gia nhiệt sản phẩm, đường ống xả sẽ được thiết kế đặc biệt theo thể tích khí bay hơi để đảm bảo khí thải thông suốt.
Hệ thống cấp khí được khóa liên động với hệ thống đo áp suất: khi áp suất bên trong bể đạt giá trị cài đặt, van điện từ sẽ tự động đóng; khi áp suất vượt quá giá trị tối đa cài đặt, hệ thống điều chỉnh áp suất tự động sẽ bắt đầu giảm áp; khi áp suất giảm xuống giá trị giới hạn dưới cài đặt, van điện từ sẽ mở lại để cấp khí, duy trì môi trường áp suất dương nhẹ bên trong lò. Khí nén liên tục cung cấp áp suất cho xi lanh nén nắp lò để đảm bảo vòng đệm được khóa và niêm phong. Thiết bị cũng được trang bị van chống nổ an toàn để cải thiện an toàn vận hành.
7. Hệ Thống Cấp Khí & Xả Khí Làm Mát Nhanh
Phôi dễ bị oxy hóa nếu lấy ra khỏi lò ngay sau khi gia nhiệt. Để đạt được làm mát nhanh, thiết bị được trang bị thiết bị làm mát nhanh bên ngoài: quạt làm mát, đường ống, van và các bộ phận khác được lắp đặt ở đáy thân lò, có thể làm mát nhanh bể lò theo yêu cầu quy trình. Một lượng lớn khí thay thế được đưa vào bên ngoài bể, và nhiều lỗ xả được đặt ở phần trên của thân lò để đảm bảo tuần hoàn khí.
8. Cấu Trúc Nâng & Xoay Nắp Lò
Việc nâng và xoay nắp lò được điều khiển bởi một hệ thống điều khiển chuyên dụng, bao gồm một giá đỡ cánh tay đòn bằng kết cấu thép được kết nối với trục nâng và một xi lanh nâng điện. Giá đỡ được kết nối với thân lò thông qua một đế ổ trượt nguyên khối. Nắp lò và giá đỡ trục nâng được kết nối bằng một cặp kết nối với chiều dài giãn nở nhiệt dự trữ để thích ứng với biến dạng nhiệt trong điều kiện làm việc nhiệt độ cao.
Cả hành động nâng và xoay của nắp lò đều được trang bị công tắc điều khiển hành trình, và hành động nâng được bổ sung một công tắc bảo vệ quá hành trình. Tất cả các đường ống nước, đường ống khí và đường ống dây dẫn đều được định tuyến qua hố, dựng đứng trong khung cầu của giá đỡ kết cấu thép, và có thể được kéo tự do theo chuyển động nâng và xoay của nắp lò mà không ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị.
9. Thiết Bị Lấy Sản Phẩm (do người mua cung cấp)
Để thuận tiện cho việc lấy phôi sau khi xử lý, nên cấu hình một đĩa công cụ có tai nâng (chiều dài tai nâng khoảng 1,5 mét) để thực hiện việc chuyển phôi an toàn và hiệu quả.
10. Thiết Bị Xử Lý Bụi Bảo Vệ Môi Trường (do người mua cung cấp)
Thiết bị này bao gồm một buồng đốt tập trung khí thải và một tháp phun kiềm. Khí thải phát sinh trong quá trình xử lý graphite nỉ cứng được thu thập qua các đường ống và đưa vào buồng đốt tập trung để đốt. Khí thải đốt sau đó được xử lý trong tháp phun kiềm để đảm bảo khí thải đáp ứng các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường quốc tế.
11. Hệ Thống Điều Khiển Nhiệt Độ
11.1 Phương Pháp Điều Khiển Nhiệt Độ
Thiết bị được trang bị 2 cặp nhiệt điện điều khiển nhiệt độ chính, tạo thành một hệ thống điều khiển vòng kín với các bộ điều khiển nhiệt độ hiển thị kỹ thuật số thông minh nhập khẩu, các mô-đun thyristor công suất cao, hệ thống kích hoạt dịch pha và các bộ phận gia nhiệt. Buồng lò được chia thành 2 vùng điều khiển nhiệt độ để tự động điều chỉnh nhiệt độ bên trong lò và đảm bảo nhiệt độ đồng đều trong toàn bộ buồng lò.
11.2 Cấu Hình Hệ Thống Điều Khiển Nhiệt Độ
Một hệ thống điều khiển nhiệt độ lò tự động loại mới được xây dựng bằng cách sử dụng các bộ điều khiển nhiệt độ chương trình nhập khẩu từ Shimaden (Nhật Bản) và công nghệ điều khiển dịch pha mô-đun công suất Maxwell. Nó có thể cài đặt riêng tốc độ gia nhiệt, nhiệt độ giữ và độ chính xác giữ theo đường cong quy trình cài đặt trước, tự động điều chỉnh độ dốc gia nhiệt và thời gian giữ, và hiển thị giá trị lý thuyết và giá trị đo được trong thời gian thực, cải thiện mức độ điều khiển và độ chính xác điều khiển nhiệt độ. Thiết kế này cho phép kết hợp chính xác giữa cung cấp nhiệt và hấp thụ nhiệt của phôi, dẫn đến tiêu thụ năng lượng hợp lý hơn, và cũng được trang bị chức năng báo động đèn quá nhiệt.
11.3 Ghi Nhiệt Độ
Một máy ghi không giấy được sử dụng để ghi lại đường cong quy trình trong thời gian thực. Cặp nhiệt điện được làm bằng vật liệu niken-crom-niken-silicon (loại K), và dây bù nhiệt độ lò được kết nối từ tủ điều khiển đến cặp nhiệt điện thân lò để đảm bảo độ chính xác đo lường.
11.4 Thiết Kế Bảo Vệ Khóa Liên Động Nâng Nắp Lò
- Chương trình gia nhiệt chỉ có thể được khởi động khi nắp lò được đóng đến vị trí quy định;
- Các công tắc giới hạn hành trình được đặt cho cả hành động nâng và xoay của nắp lò;
- Phương pháp báo động âm thanh và ánh sáng được áp dụng để chỉ ra chính xác khu vực quá nhiệt, giúp nhân viên bảo trì nhanh chóng chẩn đoán và loại bỏ lỗi;
- Mạch điều khiển được thiết kế tách biệt với mạch gia nhiệt công suất cao. Mạch điều khiển có thể được gỡ lỗi mà không cần kết nối mạch gia nhiệt, và mạch gia nhiệt có thể được cấp điện theo từng vùng;
- Một tủ phân phối điện chuyên dụng được cấu hình để cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống. Tủ được trang bị các công tắc tự động bảo vệ quá áp và quá dòng để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của hệ thống, và một đèn kiểm tra được lắp đặt bên trong tủ;
- Chỉ báo điện áp nguồn và chỉ báo công suất gia nhiệt cho từng vùng và từng pha được cung cấp để tạo điều kiện giám sát trạng thái gia nhiệt theo thời gian thực và xác định nhanh nguyên nhân lỗi khi hiệu suất gia nhiệt giảm.
III. Lợi Thế Cạnh Tranh Cốt Lõi
- Hiệu Suất Tiết Kiệm Năng Lượng Vượt Trội: Lớp lót sợi toàn phần độc quyền và thiết kế cấu trúc tối ưu hóa, với tỷ lệ tiết kiệm điện 20%~30%, tuân thủ các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng quốc gia;
- Khí Bảo Vệ Ổn Định: Khóa liên động giữa hệ thống nạp/xả khí và hệ thống kiểm soát áp suất duy trì môi trường áp suất dương nhẹ không đổi, loại bỏ oxy hóa phôi và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định;
- Khả Năng Kiểm Soát Nhiệt Độ Chính Xác: Điều khiển nhiệt độ hai vùng kết hợp với các bộ phận nhập khẩu, có độ chính xác điều khiển nhiệt độ cao để đáp ứng yêu cầu của các quy trình thiêu kết có độ chính xác cao;
- Cấu Trúc Bền Chắc và Bền Bỉ: Bể muffle SUS310S dạng sóng và các bộ phận chịu nhiệt độ cao có thể thích ứng với điều kiện làm việc khắc nghiệt và kéo dài tuổi thọ của thiết bị;
- Vận Hành và Bảo Trì Dễ Dàng: Điều khiển bằng màn hình cảm ứng, thiết kế mô-đun và lớp lót lò trọng lượng nhẹ giúp đơn giản hóa quy trình lắp đặt, vận hành và bảo trì.
