Projeto e construção do revestimento de aquecimento de fornos tipo sino
Visão geral:
Os fornos tipo sino são usados principalmente para recozimento brilhante e tratamento térmico, portanto, são fornos intermitentes de temperatura variada. A temperatura permanece entre 650 e 1100 ℃, variando de acordo com o tempo especificado no sistema de aquecimento. Com base na carga dos fornos tipo sino, existem dois tipos: o forno tipo sino quadrado e o forno tipo sino redondo. As fontes de calor dos fornos tipo sino são principalmente gás, seguido por eletricidade e óleo leve. Geralmente, os fornos tipo sino consistem em três partes: uma tampa externa, uma tampa interna e um fogão. O dispositivo de combustão geralmente é instalado na tampa externa, isolada com uma camada térmica, enquanto as peças de trabalho são colocadas na tampa interna para aquecimento e resfriamento.
Os fornos tipo sino apresentam boa estanqueidade, baixa perda de calor e alta eficiência térmica. Além disso, não necessitam de porta de forno, mecanismo de elevação ou outros mecanismos de transmissão mecânica, o que economiza custos e é amplamente utilizado em fornos de tratamento térmico de peças.
Os dois requisitos mais críticos para materiais de revestimento de fornalhas são a leveza e a eficiência energética das tampas de aquecimento.
Problemas comuns com refratografia leve tradicionaltijolos de ry ou tijolos leves de concretoAs estruturas incluem:
1. Materiais refratários com grande densidade específica (geralmente tijolos refratários leves comuns têm densidade de 600 kg/m3 ou mais; tijolos refratários leves têm 1.000 kg/m3 ou mais) exigem uma grande carga na estrutura de aço da tampa do forno, aumentando assim o consumo da estrutura de aço e o investimento na construção do forno.
2. A cobertura externa volumosa afeta a capacidade de elevação e o espaço no chão das oficinas de produção.
3. O forno tipo sino é operado em temperaturas variadas intermitentes, e tijolos refratários leves ou concreto leve têm grande capacidade térmica específica, alta condutividade térmica e enorme consumo de energia.
No entanto, os produtos de fibra refratária CCEWOOL apresentam baixa condutividade térmica, baixo armazenamento de calor e baixa densidade volumétrica, sendo estes os principais motivos para sua ampla aplicação em revestimentos térmicos. As características são as seguintes:
1. Uma ampla faixa de temperatura operacional e diversas formas de aplicação
Com o desenvolvimento da produção e tecnologia de fibras cerâmicas da CCEWOOL, os produtos de fibra cerâmica da CCEWOOL alcançaram a serialização e a funcionalização. Em termos de temperatura, os produtos podem atender aos requisitos de diferentes temperaturas, variando de 600 ℃ a 1500 ℃. Em termos de morfologia, os produtos desenvolveram gradualmente uma variedade de produtos de processamento secundário ou processamento profundo, desde algodão tradicional, mantas e produtos de feltro até módulos de fibra, placas, peças com formatos especiais, papel, têxteis de fibra, etc. Eles podem atender plenamente aos requisitos de fornos industriais para produtos de fibra cerâmica em diversos setores.
2. Pequena densidade de volume:
A densidade volumétrica dos produtos de fibra cerâmica é geralmente de 96 a 160 kg/m³, o que corresponde a cerca de 1/3 dos tijolos leves e 1/5 do concreto refratário leve. Para o novo projeto do forno, o uso de produtos de fibra cerâmica não só economiza aço, como também facilita o carregamento/descarregamento e o transporte, impulsionando o progresso da tecnologia de fornos industriais.
3. Pequena capacidade de calor e armazenamento de calor:
Comparado com tijolos refratários e tijolos isolantes, a capacidade dos produtos de fibra cerâmica é muito menor, cerca de 1/14-1/13 dos tijolos refratários e 1/7-1/6 dos tijolos isolantes. Para o forno tipo sino de operação intermitente, uma grande quantidade de consumo de combustível não relacionado à produção pode ser economizada.
4. Construção simples, período curto
Como as mantas e módulos de fibra cerâmica possuem excelente elasticidade, a quantidade de compressão pode ser prevista e não há necessidade de deixar juntas de dilatação durante a construção. Como resultado, a construção é fácil e simples, podendo ser concluída por trabalhadores qualificados comuns.
5. Operação sem forno
Ao adotar o revestimento totalmente de fibra, os fornos podem ser aquecidos rapidamente até a temperatura do processo, se não forem restringidos por outros componentes metálicos, o que melhora muito a utilização eficaz dos fornos industriais e reduz o consumo de combustível não relacionado à produção.
6. Condutividade térmica muito baixa
A fibra cerâmica é uma combinação de fibras com diâmetro de 3 a 5 µm, portanto, possui baixíssima condutividade térmica. Por exemplo, quando uma manta de fibra de alto teor de alumínio com densidade de 128 kg/m³ atinge 1000 ℃ em uma superfície quente, seu coeficiente de transferência de calor é de apenas 0,22 (W/M³).
7. Boa estabilidade química e resistência à erosão pelo fluxo de ar:
A fibra cerâmica só pode ser erodida em ácido fosfórico, ácido fluorídrico e álcalis quentes, sendo estável a outros meios corrosivos. Além disso, os módulos de fibra cerâmica são produzidos dobrando-se continuamente mantas de fibra cerâmica a uma determinada taxa de compressão. Após o tratamento da superfície, a resistência à erosão eólica pode atingir 30 m/s.
A estrutura de aplicação da fibra cerâmica
A estrutura de revestimento comum da tampa de aquecimento
Área do queimador da cobertura de aquecimento: adota uma estrutura composta de módulos de fibra cerâmica CCEWOOL e carpetes de fibra cerâmica em camadas. O material das mantas de revestimento traseiro pode ser um grau inferior ao material do módulo de camada da superfície quente. Os módulos são dispostos em formato de "batalhão de soldados" e fixados com cantoneiras de ferro ou módulos suspensos.
O módulo de ferro angular é a maneira mais fácil de instalação e uso, pois tem uma estrutura de ancoragem simples e pode proteger a planura do revestimento do forno ao máximo.
Áreas acima do queimador
Adota-se o método de sobreposição de mantas de fibra cerâmica CCEWOOL. O revestimento do forno em camadas geralmente requer de 6 a 9 camadas, fixadas por parafusos de aço resistentes ao calor, parafusos, placas de engate rápido, placas giratórias e outras peças de fixação. As mantas de fibra cerâmica de alta temperatura são utilizadas a cerca de 150 mm da superfície quente, enquanto as demais partes utilizam mantas de fibra cerâmica de baixa qualidade. Ao assentar as mantas, as juntas devem estar a pelo menos 100 mm de distância. As mantas de fibra cerâmica internas são unidas por topo para facilitar a construção, e as camadas na superfície quente utilizam o método de sobreposição para garantir os efeitos de vedação.
Os efeitos da aplicação do revestimento de fibra cerâmica
Os efeitos da estrutura de fibra completa da cobertura de aquecimento dos fornos tipo sino permaneceram muito bons. A cobertura externa que adota essa estrutura não só garante um excelente isolamento, como também facilita a construção; portanto, é uma nova estrutura com grande valor promocional para fornos de aquecimento cilíndricos.
Data de publicação: 30 de abril de 2021