Disseny i construcció del revestiment calefactor de forns tipus campana
Visió general:
Els forns de campana s'utilitzen principalment per al recuit brillant i el tractament tèrmic, per la qual cosa són forns intermitents de temperatura variada. La temperatura es manté principalment entre 650 i 1100 ℃, i canvia segons el temps especificat al sistema de calefacció. Segons la càrrega dels forns de campana, n'hi ha dos tipus: el forn de campana quadrada i el forn de campana rodona. Les fonts de calor dels forns de campana són principalment gas, seguit de l'electricitat i el petroli lleuger. Generalment, els forns de campana consten de tres parts: una coberta exterior, una coberta interior i una estufa. El dispositiu de combustió normalment es col·loca a la coberta exterior aïllada amb una capa tèrmica, mentre que les peces de treball es col·loquen a la coberta interior per escalfar-les i refredar-les.
Els forns de campana tenen una bona estanquitat, baixa pèrdua de calor i alta eficiència tèrmica. A més, no necessiten ni una porta de forn ni un mecanisme d'elevació ni altres mecanismes de transmissió mecànica diversos, de manera que estalvien costos i s'utilitzen àmpliament en els forns de tractament tèrmic de peces.
Dos dels requisits més importants per als materials de revestiment de forns són la lleugeresa i l'eficiència energètica de les cobertes de calefacció.
Problemes comuns amb els refractogrames lleugers tradicionalsmaons de formigó o formigó lleuger que es pot colarles estructures inclouen:
1. Els materials refractaris amb una gravetat específica elevada (generalment, els maons refractaris lleugers normals tenen una gravetat específica de 600 KG/m3 o més; els materials lleugers de fosa tenen 1000 KG/m3 o més) requereixen una gran càrrega sobre l'estructura d'acer de la coberta del forn, de manera que tant el consum de l'estructura d'acer com la inversió en la construcció del forn augmenten.
2. La voluminosa coberta exterior afecta la capacitat d'elevació i la superfície útil dels tallers de producció.
3. El forn tipus campana funciona a temperatures variades intermitents, i els maons refractaris lleugers o els fosos lleugers tenen una gran capacitat calorífica específica, una alta conductivitat tèrmica i un gran consum d'energia.
Tanmateix, els productes de fibra refractària CCEWOOL tenen una baixa conductivitat tèrmica, un baix emmagatzematge de calor i una baixa densitat volumètrica, que són les raons principals de les seves àmplies aplicacions en cobertes de calefacció. Les característiques són les següents:
1. Un ampli rang de temperatures de funcionament i diverses formes d'aplicació
Amb el desenvolupament de la producció i la tecnologia de fibra ceràmica de CCEWOOL, els productes de fibra ceràmica de CCEWOOL han aconseguit la serialització i la funcionalització. Pel que fa a la temperatura, els productes poden complir els requisits de diferents temperatures que van des dels 600 ℃ fins als 1500 ℃. Pel que fa a la morfologia, els productes han desenvolupat gradualment una varietat de productes de processament secundari o processament profund, des del cotó tradicional, mantes i productes de feltre fins a mòduls de fibra, taulers, peces de formes especials, paper, tèxtils de fibra, etc. Poden satisfer plenament els requisits dels forns industrials per a productes de fibra ceràmica en diverses indústries.
2. Densitat de petit volum:
La densitat volumètrica dels productes de fibra ceràmica és generalment de 96 a 160 kg/m3, que és aproximadament 1/3 dels maons lleugers i 1/5 del material refractari lleuger colable. Per al forn de nou disseny, l'ús de productes de fibra ceràmica no només pot estalviar acer, sinó que també facilita la càrrega/descàrrega i el transport, impulsant el progrés en la tecnologia dels forns industrials.
3. Petita capacitat calorífica i emmagatzematge de calor:
En comparació amb els maons refractaris i els maons aïllants, la capacitat dels productes de fibra ceràmica és molt menor, aproximadament 1/14-1/13 de maons refractaris i 1/7-1/6 de maons aïllants. Per al forn de campana de funcionament intermitent, es pot estalviar una gran quantitat de consum de combustible no relacionat amb la producció.
4. Construcció senzilla, període curt
Com que les mantes i els mòduls de fibra ceràmica tenen una elasticitat excel·lent, es pot predir la quantitat de compressió i no cal deixar juntes de dilatació durant la construcció. Com a resultat, la construcció és fàcil i senzilla, i la poden completar treballadors qualificats habituals.
5. Funcionament sense forn
En adoptar el revestiment de fibra completa, els forns es poden escalfar ràpidament a la temperatura del procés si no estan restringits per altres components metàl·lics, cosa que millora considerablement la utilització efectiva dels forns industrials i redueix el consum de combustible no relacionat amb la producció.
6. Conductivitat tèrmica molt baixa
La fibra ceràmica és una combinació de fibres amb un diàmetre de 3-5 µm, per la qual cosa té una conductivitat tèrmica molt baixa. Per exemple, quan una manta de fibra d'alt contingut d'alumini amb una densitat de 128 kg/m3 arriba als 1000 ℃ a la superfície calenta, el seu coeficient de transferència de calor és només de 0,22 (W/MK).
7. Bona estabilitat química i resistència a l'erosió del flux d'aire:
La fibra ceràmica només es pot erosionar en àcid fosfòric, àcid fluorhídric i àlcali calent, i és estable a altres medis corrosius. A més, els mòduls de fibra ceràmica es fabriquen plegant contínuament mantes de fibra ceràmica amb una determinada relació de compressió. Després del tractament de la superfície, la resistència a l'erosió del vent pot arribar als 30 m/s.
L'estructura d'aplicació de la fibra ceràmica
L'estructura de revestiment comuna de la coberta de calefacció
La zona del cremador de la coberta calefactora: Adopta una estructura composta de mòduls de fibra ceràmica CCEWOOL i catifes de fibra ceràmica en capes. El material de les mantes de revestiment posterior pot ser un grau inferior al material del material del mòdul de capa de la superfície calenta. Els mòduls estan disposats en forma de "batalló de soldats" i fixats amb ferro angular o mòduls suspesos.
El mòdul de ferro angular és la manera més fàcil d'instal·lar i utilitzar, ja que té una estructura d'ancoratge senzilla i pot protegir al màxim la planitud del revestiment del forn.
Zones per sobre del cremador
S'adopta un mètode de capes de mantes de fibra ceràmica CCEWOOL. El revestiment de forn en capes generalment requereix de 6 a 9 capes, fixades amb cargols d'acer resistents a la calor, cargols, targetes ràpides, targetes giratòries i altres peces de fixació. Les mantes de fibra ceràmica d'alta temperatura s'utilitzen a uns 150 mm a prop de la superfície calenta, mentre que les altres peces utilitzen mantes de fibra ceràmica de baixa qualitat. Quan es col·loquen mantes, les juntes han d'estar separades almenys per 100 mm. Les mantes interiors de fibra ceràmica s'uneixen a topall per facilitar la construcció, i les capes de la superfície calenta utilitzen el mètode de superposició per garantir els efectes de segellat.
Els efectes de l'aplicació del revestiment de fibra ceràmica
Els efectes de l'estructura de fibra completa de la coberta de calefacció dels forns tipus campana s'han mantingut molt bons. La coberta exterior que adopta aquesta estructura no només garanteix un excel·lent aïllament, sinó que també permet una construcció fàcil; per tant, és una nova estructura amb grans valors promocionals per als forns de calefacció cilíndrics.
Data de publicació: 30 d'abril de 2021